Ventilátory do výbušného prostredia: Komplexný sprievodca

Ventilátory určené na použitie vo výbušnom prostredí sú kľúčové pre prevádzky, kde sa manipuluje s horľavými alebo výbušnými materiálmi. Nevýbušné ventilátory sa líšia od bežných svojou konštrukciou, ktorá zabezpečuje bezpečnú prevádzku v potenciálne nebezpečných zónach. Ich hlavným znakom je zapuzdrená elektronická časť, čo eliminuje riziko vzniku iskry pri skrate alebo mechanickom poškodení. Takéto prostredia môžu byť tvorené horľavými plynmi, parami, hmlou alebo prachom, kde vzniká horľavý prach. Bežný ventilátor nie je určený pre prostredie s nebezpečenstvom výbuchu.

Základné parametre a výber nevýbušného ventilátora

Pri výbere ventilátora pre bežné prostredie sa zvyčajne zameriava na prietok vzduchu, tlakové straty, hlučnosť a spôsob montáže. Pri nevýbušných ventilátoroch je však nevyhnutné zvážiť oveľa viac špecifických parametrov. Nestačí vybrať len správny model; kľúčový je aj výber konštrukcie, ktorá závisí od konkrétnej aplikácie.

Medzi dodatočné kritériá patrí teplotná trieda, skupina plynu alebo prachu a konštrukčné vyhotovenie. Dôležitá je tiež teplota média a preferovaný spôsob montáže. Ak sa používa regulácia otáčok, musí byť vhodná aj pre konkrétne Ex vyhotovenie. Nevýbušné ventilátory sú dostupné v mnohých vyhotoveniach, napríklad na stenu, na strechu a do štvorhranného aj kruhového potrubia.

Typy ventilátorov a ich princípy

Ventilátory sa delia na niekoľko základných typov podľa spôsobu prúdenia vzduchu:

Axiálne ventilátory

Axiálny ventilátor tlačí vzduch v smere rovnobežnom s osou otáčania vrtule. Používa sa na prívod a odvod vzduchu cez ventilačné potrubie s nízkym odporom, často do vzdialenosti 3 metrov. Ich nevýbušné varianty sú ideálne pre priamy odťah alebo prívod vzduchu.

Radiálne ventilátory

Radiálny ventilátor sa skladá z valcovitého krytu so sacím a výtlačným otvorom. Vo vnútri sú umiestnené lopatky vrtule. Vzduch vstupuje cez sací otvor, pokračuje medzi lopatkami, kde sa stláča a je vytláčaný odstredivou silou von v smere kolmom na os otáčania vrtule. Sú vhodné pre členitejší potrubný systém, kde sú potrebné vyššie tlaky.

Diagonálne ventilátory

Diagonálny ventilátor kombinuje vlastnosti axiálnych aj radiálnych ventilátorov, čím ponúka výhody oboch typov - vyšší prietok pri strednom tlaku.

Klasifikácia a normy ATEX

Ventilátory do výbušného prostredia musia spĺňať prísne európske normy, najmä smernicu 1999/92/ES a novšiu 2014/34/EU (ATEX). Tieto normy klasifikujú zariadenia podľa úrovne ochrany a prostredia, pre ktoré sú určené.

Označenie nevýbušnosti, ako napríklad II 2G Ex h IIB+H2 T3 Gb, udáva dôležité informácie:

• II: Zariadenie pre prostredia s nebezpečenstvom výbuchu iné ako bane s výskytom metánu.
• 2G: Úroveň ochrany zariadenia, kategória 2 pre plyny (zóna 1).
• Ex h: Typ použitej ochrany (napr. h - ochrana prostredníctvom konštrukčnej bezpečnosti).
• IIB+H2: Výbušná trieda plynu (IIB zahŕňa napr. etán, propán; H2 pre vodík).
• T3: Teplotná trieda (maximálna povrchová teplota zariadenia 200 °C).
• Gb: Úroveň ochrany zariadenia (zabezpečuje vysokú úroveň ochrany).

Ventilátory spĺňajú bezpečnostné požiadavky európskej smernice 2014/34/EU pre zariadenia a ochranné systémy v priestoroch s nebezpečenstvom výbuchu a často aj požiadavky systému IECEx.

Prehľad špecifických modelov nevýbušných ventilátorov

Na trhu je dostupná široká škála nevýbušných ventilátorov, prispôsobených pre rôzne aplikácie a typy montáže. Tu je prehľad niektorých z nich:

Axiálne ventilátory

• HCBT Ex: Axiálne ventilátory určené pre odvod vzduchu a priamu montáž vo výbušnom prostredí. Ich skriňa je vyrobená z oceľového plechu s epoxidovým lakom. Montáž je možná v každej polohe osi motora. Sú určené pre montáž na stenu, pričom výtlak a sanie musia zostať voľné. Majú označenie nevýbušnosti II2G Ex d IIB T4 alebo II2G Ex d IIB(H2) T4.
• HDB / HDT Ex: Nástenné axiálne ventilátory pre priestory s nebezpečenstvom výbuchu. Obežné koleso je zo zliatiny hliníka so špeciálnym krídlovým profilom. Majú označenie ATEX - II2G Ex d IIB T4 (pre trojfázové na dopyt II2G Ex d IIBH T4).
• AW Ex: Nástenné ventilátory vybavené špeciálnymi Ex motormi s vonkajším rotorom. Doska a lopatky sú z pozinkovaného oceľového plechu s čiernou práškovou farbou. Rýchlosť otáčok je regulovateľná 5-st. transformátorom alebo 2-st. ATEX: II 2G Ex e IIB T4 / II 2G Ex e IIB T3.
• E-ATEX: Axiálne nástenné ventilátory vhodné pre odvod vzduchu o maximálnej teplote 40 °C s krytím IP65. Vyrobené v súlade s normami EN ISO 80079 a EN 14986, s certifikátom IMQ 10 ATEX 029 X a certifikáciou pre GR II cat. 2G/D h T3/125 X.
• DZS Ex / DZQ Ex: Axiálne nástenné ventilátory určené na montáž na stenu do prostredia s nebezpečenstvom výbuchu (médium: plyn Ex / prach Ex t). Spĺňajú smernicu 2014/34/EU a IECEx. Skriňa má štvorcovú (EZQ/DZQ Ex) alebo kruhovú (EZS/DZS Ex) základňu a žlto sfarbenú ochrannú mriežku.
• TCBT Ex: Axiálne potrubné ventilátory pre odvod i prívod vzduchu a priamu montáž vo výbušnom prostredí. Skriňa z oceľového plechu s epoxidovým lakom. Montáž je možná v každej polohe osi motora. Označenie nevýbušnosti II2G Ex eb IIB T3, II2G Ex d IIB T4 alebo II2G Ex d IIB(H2) T4.
• AXC-EX / AXCBF-EX: Stredotlakové axiálne ventilátory pre kruhové potrubie. Dostupné v priemeroch 355 až 900 mm s nastaviteľným uhlom natočenia lopatiek. Použiteľné v zónach 1 alebo 2, pre plyny zo skupín A, B a C v teplotných triedach T1 až T4. Štandardne vybavené termistormi KL. ATEX: II 2G Ex h IIB + H2 T4 Gb.
• DZR Ex: Axiálne potrubné ventilátory pre montáž do kruhového potrubia do prostredia s nebezpečenstvom výbuchu (plyn DZR Ex / prach DZR Ex t). Spĺňajú smernicu 2014/34/EU a IECEx. Majú skriňu z pozinkovaného plechu a je možné ich prepínať pre odvod alebo prívod vzduchu (reverzia).
• MAXvent owlet ATEX: Strednotlakové axiálne ventilátory určené pre strojársky a energetický priemysel, ale aj iné odvetvia. Dodávajú sa s rozmermi 450 - 1400 mm. Vďaka bionickej konštrukcii lopatiek majú nízke prevádzkové náklady a hlučnosť. Obežné koleso z kompozitného materiálu ZAmid ATEX. Skriňa z žiarovo pozinkovanej ocele. Označenie II2G Ex d IIB T4 alebo II2G Ex d IIB + H2 T4 (plyn), II2G Ex e II T3 (plyn) a II3D Ex tc IIIB T125oC (prach).

Radiálne ventilátory

• RFC Ex: Nízkotlakové jednostranne sacie ventilátory s priamym pohonom elektromotorom s krytím IP55. Určené do priemyselných priestorov s nebezpečenstvom výbuchu. Teplota dopravovaného vzduchu môže byť od -30 do 40 °C, teplota okolia od -20 do 40 °C.
• EX: Potrubné radiálne ventilátory, ktoré je možné inštalovať v ľubovoľnej polohe. K potrubiu sa pripájajú pomocou montážnej sady Kit Ex. Vybavené špeciálnymi Ex motormi a hliníkovými obežnými kolesami s dopredu zahnutými lopatkami. Plášť je odliatok siluminu. ATEX: II 2 G Ex db eb h IIB+H₂ T4 Gb.
• CMS ATEX: Radiálne ventilátory určené do priestorov, kde treba odvetrávať výbušné zmesi plynov alebo prachových častíc. Vybavené ochranným náterom z polyuretánu. Klasifikácia ATEX II3G Ex IIB+H2 T3 Gc (Zóna 1) / ATEX II3G Ex IIB+H2 T3 Gc (Zóna 2).
• ILT Ex: Radiálne ventilátory určené do štvorhranného potrubia. Skriňa je z oceľového, galvanicky pozinkovaného plechu. Inšpekčná a čistiaca činnosť je možná vďaka revíznemu veku. Označenie nevýbušnosti II2G Ex e II T3 Gb.
• RP Ex: Radiálne ventilátory pre jednoduché vetracie aplikácie až po zložité klimatizačné zariadenia. Vhodné pre vnútorné i vonkajšie použitie s teplotou dopravovaného vzduchu -20 až +40 °C. Obežné koleso s dopredu zahnutými lopatkami z pozinkovaného oceľového plechu.
• KTEX: Potrubné ventilátory so špeciálnym Ex motorom a obežným kolesom s dopredu zahnutými lopatkami. Plášť z pozinkovaného oceľového plechu, sacie ústie z mosadze. K štvorhrannému potrubiu sa pripájajú pružnými manžetami DS-EX. ATEX: II 2 G Ex eb h IIB+H₂ T3 Gb.
• DKEX: Ventilátory so špeciálnym Ex motorom s vonkajším rotorom a obežným kolesom s dopredu zahnutými lopatkami. Plášť z pozinkovaného oceľového plechu, sacie ústie z mosadze. ATEX: II 2 G Ex eb h IIB+H₂ T3 Gb.
• FRP: Radiálne jednostranne sacie ventilátory s motorom napriamo. Vyhotovenie ExII2/-G podľa smernice ATEX. Vyrobené z pozinkovaného plechu, s revíznymi dvierkami a dvojitými prírubami na sanie. Určené pre trvalú prevádzku s čistým vzduchom.
• PRF Ex: Špeciálne upravené ventilátory pre odsávanie agresívneho vzduchu vo výbušnom prostredí, napr. ťažkých koróznych plynov alebo znečisteného vzduchu. Označenie skupiny el. zariadenia: II, úroveň ochrany: 2G (zóna 1, plyn), typ ochrany: de, výbušná trieda: IIC, teplotná trieda: T4.
• P EX: Kyselinovzdorný radiálny ventilátor s jednosmerným sacím priamym motorom. Vyrobený z oceľového plechu chráneného kataforetickým náterom a polyuretánovým lakom. Určený na nepretržitú prevádzku, teplota dopravovaného vzduchu od -20 °C do +60 °C. Dostupné rôzne vyhotovenia (nerezová oceľ, dvojrýchlostné motory, vysokoteplotná verzia do 150 °C). Voliteľné nevýbušné vyhotovenie podľa smernice ATEX.

Diagonálne ventilátory

• ERM Ex / ERM Ex t: Určené na montáž do kruhového potrubia do prostredia s nebezpečenstvom výbuchu (médium: plyn - ERM Ex / médium: prach - ERM Ex t). Spĺňajú bezpečnostné požiadavky smernice 2014/34/EU. Vhodné pre zónu 1 a 2, napr. lakovne, nabíjacie stanice.
• TD Mixvent Ex: Potrubné ventilátory vyrobené z plastu alebo oceľového plechu s čiernym polyesterovým lakom. Určené na montáž do kruhového vzduchotechnického potrubia. Motory asynchrónne s kotvou nakrátko, so chladiacimi rebrami.

Strešné ventilátory

• DV-EX: Strešné ventilátory so špeciálnym Ex motorom a radiálnym obežným kolesom s dozadu zahnutými lopatkami. Vhodné najmä pre nabíjacie stanice, odsávanie rozpúšťadiel a riedidiel. Plášť z hliníka, základový rám a ochranné sito z pozinkovaného plechu. Sacie ústie z medi. ATEX: II 2G Ex h IIB+H2 T3 Gb.
• DVV-EX: Strešné ventilátory vhodné na odsávanie potenciálne výbušnej atmosféry. Majú obežné kolesá s dozadu zahnutými lopatkami a IEC motory s ochranou proti výbuchu EEx d. Vhodné pre zóny 1 alebo 2, pre plyny skupín A a B a teplotné triedy T1 až T4.
• TCDH Ex: Strešné radiálne ventilátory so základňou z galvanizovaného oceľového plátu a sacím prstencom z mosadze. Asynchrónny motor s kotvou nakrátko, stator s chladiacimi rebrami. Krytie IP55, izolácia triedy F. Pracovná teplota od -20 do +40 °C.
• TH Ex: Strešné ventilátory vyrobené z plastu alebo z oceľového plechu s čiernym polyesterovým lakom. Montujú sa montážnou základňou na vodorovné strešné konštrukcie. Motory sú asynchrónne s kotvou nakrátko, stator s chladiacimi rebrami.

Regulácia a ochrana motorov

Motory vo ventilátoroch sú často asynchrónne (indukčné), pracujúce na jednofázový alebo trojfázový striedavý prúd. Sú to najrozšírenejšie typy motorov vďaka jednoduchej konštrukcii, vysokej spoľahlivosti a nízkej cene. Pre nevýbušné ventilátory je motor asynchrónny s kotvou nakrátko a krytím IP55.

EC motory sú synchrónne motory, ktoré ponúkajú plynulú reguláciu otáčok v rozsahu 0 až 100%, vysokú účinnosť aj pri nižších otáčkach, nižšiu hlučnosť a dlhšiu životnosť. Všetka elektronika je integrovaná v motore, čo umožňuje priame napájanie ventilátora z elektrickej siete.

Ochrana motorov je často zaistená termistormi uloženými vo vinutí elektromotora. Tieto termistory musia byť pripojené na termistorové relé, ktoré pri dosiahnutí kritickej teploty (napr. 130 °C) rozpojí riadiaci okruh ochranného stýkača a zabráni prehriatiu. Integrované termistorové kontakty zaisťujú ochranu pred prehriatím a musia byť pripojené na ochranné relé U-EK230E.

Dôležité pojmy vo ventilácii

Ventilácia je skupina akcií a techník využívaných pre výmenu vzduchu a zabezpečenie určitej úrovne ovzdušia v priestoroch, kde sa ľudia zdržiavajú, bývajú alebo pracujú.

Koeficient výmeny vzduchu udáva, koľkokrát by sa mal vzduch v danej miestnosti vymeniť počas jednej hodiny. Z tohto údaja a veľkosti vetraných priestorov potom možno vypočítať požadovaný hodinový prietok vzduchu ventilátora, čo je kľúčové pre správny návrh ventilačného systému.

tags: #radialny #ventilator #do #lakovne