Ventilateur radial
Les ventilateurs radiaux acheminent l’air depuis l’entrée de la roue vers l’extérieur du carter. Ils sont souvent utilisés lorsque l’installation doit surmonter une pression plus élevée.
Le ventilateur génère le débit d’air nécessaire et surmonte les résistances liées à la détection, au réseau de conduites, aux filtres, aux séparateurs et au circuit d’évacuation d’air. Les systèmes de commande adaptent le fonctionnement en fonction de l’état des machines, de la position des vannes et des besoins en air variables.
Un ventilateur ne fournit pas toujours le même débit d’air, indépendamment du système auquel il est raccordé. Le débit volumique réel résulte de sa courbe caractéristique et de la résistance de l’installation.
Le diamètre des tuyaux, la longueur des conduites, les coudes, la charge des filtres, les positions des vannes et les composants d’évacuation d’air modifient cette résistance. C’est pourquoi un ventilateur ne doit pas être choisi uniquement en fonction de la puissance de son moteur ou d’un débit volumique maximal.
Pour effectuer un choix fiable, il faut connaître le débit volumique requis et la perte de charge totale correspondante. Seule cette combinaison permet de définir le point de fonctionnement requis.
Déterminer le débit volumique requis pour le régime de fonctionnement de référence.
Regrouper les résistances liées à la détection, au réseau de tuyauterie, aux filtres et à l’évacuation d’air.
Évaluer la poussière, les copeaux, la fumée, la température et les risques potentiels.
Adapter la roue, le corps de pompe, la disposition et l’entraînement à l’application.
Coordonner techniquement le démarrage, la vitesse de rotation, les vannes et la surveillance.
Le point de fonctionnement décrit le débit volumique réel et l’augmentation de pression correspondante avec lesquels un ventilateur fonctionne dans une installation donnée.
Il se situe à l’intersection de la courbe caractéristique du ventilateur et de la courbe caractéristique de l’installation . Si la résistance de l’installation varie, le point de fonctionnement se déplace également.
| Modification de l'installation | Conséquence possible |
|---|---|
| La résistance du filtre augmente | Le débit volumique peut diminuer si la vitesse de rotation du ventilateur n’est pas ajustée. |
| Une branche supplémentaire est ouverte | L’air est réparti entre plusieurs consommateurs et la résistance de l’installation varie. |
| Les branches sont fermées | Le débit volumique total et les conditions de pression peuvent varier considérablement. |
| La canalisation est prolongée | La perte de charge augmente et le débit disponible peut diminuer. |
| Le tuyau est plié | La résistance locale augmente fortement et la puissance au niveau du raccordement diminue. |
Un débit volumique maximal indiqué n’est valable que dans les conditions d’essai correspondantes. Pour la conception de l’installation, ce qui est déterminant, c’est le débit d’air fourni par le ventilateur en fonction de la perte de charge réelle.
Les ventilateurs radiaux acheminent l’air depuis l’entrée de la roue vers l’extérieur du carter. Ils sont souvent utilisés lorsque l’installation doit surmonter une pression plus élevée.
Les ventilateurs axiaux acheminent l’air essentiellement dans le sens axial. Ils conviennent généralement à de grands débits d’air pour des besoins en pression relativement faibles.
Selon leur modèle, ces ventilateurs peuvent fonctionner avec de l’air chargé de matières. La roue, le carter et la protection anti-usure doivent être adaptés à la matière.
Un ventilateur à gaz pur fonctionne avec de l’air purifié après le filtre. De ce fait, la roue est moins directement exposée aux matières aspirées .
Les ventilateurs haute pression sont envisageables en cas de résistances élevées de l’installation ou d’applications à vide poussé. Les exigences techniques diffèrent de celles des systèmes classiques à basse pression.
Ces modèles peuvent être utilisés pour des applications générales d’évacuation d’air . Ils ne sont pas automatiquement adaptés aux processus d’aspiration impliquant le transport de matières.
La conception de la roue influence les caractéristiques de refoulement, le rendement, la tendance à l’encrassement et l’aptitude au traitement de l’air chargé de matières. Les copeaux grossiers, les particules abrasives et les fluides collants posent des exigences différentes de celles de l’air filtré.
| Fluide ou état de fonctionnement | Points de contrôle importants |
|---|---|
| Air pur ou filtré | Rendement, bruit, vitesse de rotation et point de fonctionnement souhaité. |
| Copeaux de bois ou matériaux grossiers | Circulation libre du produit, adhérence et contraintes mécaniques. |
| Poussière abrasive | Usure de la roue, du carter et des zones particulièrement sollicitées . |
| Substances collantes ou humides | Dépôts, déséquilibre, facilité de nettoyage et résistance des matériaux. |
| De l’air chaud | Limites de température de la roue, des paliers, des joints et du moteur. |
| Substances inflammables ou explosives | Sources d’inflammation, combinaisons de matériaux, disposition et concept de protection global. |
Un ventilateur qui transporte directement de la poussière ou des copeaux doit être adapté au fluide concerné. La taille des particules, la densité du matériau, l’abrasion, la température et les risques pour la sécurité doivent être clarifiés avant le choix.
La configuration détermine si le ventilateur fonctionne avec du gaz brut ou de l’air filtré . Elle influe sur le boîtier du filtre, le réseau de tuyauterie, l’étanchéité, l’usure et le concept de sécurité.
Le ventilateur achemine de l’air chargé de particules vers le filtre. Le filtre peut ainsi se trouver partiellement en surpression.
Le ventilateur fonctionne avec de l’air filtré. La zone de gaz brut et les filtres sont généralement en dépression.
La puissance du moteur résulte du débit d’air requis, du rendement et de la réserve prévue. Elle ne remplace pas directement le débit volumique et la pression.
Un moteur plus puissant n’augmente pas automatiquement le débit d’air. La roue, la vitesse de rotation et la résistance de l’installation continuent de déterminer le point de fonctionnement réel.
La réserve doit couvrir la plage de vitesse prévue, les écarts de fonctionnement normaux et les charges définies. Un surdimensionnement systématique ne remplace pas un dimensionnement correct.
Un variateur de fréquence modifie la vitesse de rotation du moteur du ventilateur. Cela permet d’adapter le débit volumique aux différentes conditions de fonctionnement.
Ce système de régulation est particulièrement intéressant lorsque différentes combinaisons de machines sont exploitées ou que des branches individuelles sont ouvertes et fermées de manière automatisée.
| Avantage | Conditions techniques préalables |
|---|---|
| Débit volumique adapté aux besoins | Les besoins réels en air et la grandeur de régulation doivent être définis. |
| Besoins énergétiques réduits en fonctionnement à charge partielle | L'installation doit souvent pouvoir fonctionner en dessous de sa puissance maximale. |
| Démarrage en douceur | Le moteur, le variateur et la protection électrique doivent être coordonnés entre eux. |
| Adaptation à l’encrassement du filtre | Une stratégie de mesure et de régulation adaptée est nécessaire. |
| Fonctionnement automatisé des machines | Les autorisations de démarrage des machines, les vannes et le ventilateur doivent être coordonnés. |
Si la vitesse de rotation est fortement réduite, la vitesse de l’air dans les conduites de transport de matière peut devenir trop faible. Des dépôts ou des obstructions peuvent alors se produire. La régulation doit donc tenir compte non seulement de la consommation d’énergie, mais aussi de la sécurité du transport de la matière.
Le ventilateur fonctionne à vitesse constante. Cette solution convient lorsque les besoins en air sont constants et que les conditions de fonctionnement sont clairement définies.
La puissance est ajustée à l’aide d’une consigne fixe. Le réglage correct dépend de la manière dont l’appareil est utilisé et de la connaissance du processus.
Un capteur de pression détecte l’état de l’installation. La vitesse de rotation est ainsi ajustée de manière à maintenir une dépression définie.
Une mesure appropriée fournit le débit d’air réel. La régulation adapte la vitesse de rotation à la valeur de consigne souhaitée.
Certaines combinaisons de machines déclenchent des niveaux de vitesse définis. Le système doit prendre en compte tous les états de fonctionnement prévus.
Les vannes, les machines, le nettoyage des filtres, le déchargement et le ventilateur sont coordonnés au sein d’un système de commande commun.
Les vannes automatiques peuvent être ouvertes au démarrage d’une machine et refermées lors de l’arrêt. Cela permet de concentrer l’air disponible sur les consommateurs actifs.
Parallèlement, chaque vanne modifie la résistance de l’installation. Sans une régulation adaptée du ventilateur, les débits d’air peuvent s’avérer trop élevés ou trop faibles.
Selon l’application, il convient d’abord d’ouvrir le circuit d’air et de démarrer le ventilateur avant que le processus générateur d’émissions ne commence. Lors de l’arrêt, un temps de décélération défini peut s’avérer utile.
Les moteurs de ventilateurs de grande puissance peuvent générer des courants de démarrage élevés lors d’une mise en marche directe. Le type de démarrage approprié dépend du moteur, du réseau, de la fréquence de commutation et du niveau de régulation souhaité.
| Type de démarrage | Propriété | À noter |
|---|---|---|
| Démarrage direct | Mise en service simple avec raccordement complet au réseau. | Vérifier le courant de démarrage et les contraintes mécaniques. |
| Démarrage étoile-triangle | Réduit le courant de démarrage sur les moteurs compatibles. | La commande du moteur et le comportement en charge doivent être adaptés. |
| Démarrage progressif | Démarrage limité et contrôlé du moteur. | Ne régit pas automatiquement le fonctionnement continu ultérieur. |
| Variateur de fréquence | Démarrage contrôlé et vitesse variable. | Prendre en compte le moteur, la CEM, le refroidissement et le paramétrage. |
Le raccordement au réseau, la protection par fusibles, la protection des moteurs, les appareils de commutation, les variateurs de fréquence et les fonctions d’arrêt d’urgence doivent être conçus et mis en œuvre par des électriciens qualifiés.
Un système de commande peut non seulement assurer le démarrage et l’arrêt, mais aussi détecter les états pertinents de l’installation. La surveillance requise dépend de la taille, des risques et du mode de fonctionnement de l’installation.
Indique les variations au niveau du réseau de tuyauterie ou de la résistance du filtre et peut être utilisé comme grandeur de régulation.
Vérifie si le débit d’air est suffisant au niveau d’une installation ou d’un point de mesure.
Surveille la consommation électrique, la température ou d’autres états de fonctionnement électriques.
Détecte si le ventilateur fonctionne effectivement à la vitesse prévue.
Peut indiquer, dans le cas de ventilateurs de grande taille ou critiques, des signes de déséquilibre, de problèmes de roulements ou de dépôts.
Les messages relatifs au filtre, au déchargement, aux vannes et au ventilateur permettent un diagnostic des défauts plus ciblé.
Dans le cas d’applications liées à la sécurité, les états de l’installation doivent être interconnectés de manière à ce que le processus ne puisse pas fonctionner sans un système d’aspiration efficace ou sans que des situations dangereuses ne surviennent.
Les verrouillages, coupures et surveillances nécessaires doivent être déterminés en fonction de l’application concrète. Une logique standard ne peut pas être transposée à n’importe quelle installation sans vérification préalable.
L'implantation du ventilateur influe sur le tracé des conduites, le niveau sonore, l'accès pour la maintenance, la protection contre les intempéries et la transmission des vibrations.
| Question relative à la conception | Signification technique |
|---|---|
| Installation à l’intérieur ou à l’extérieur ? | Prendre en compte les conditions météorologiques, la corrosion, la température et l’accès pour la maintenance . |
| Comment le ventilateur est-il fixé ? | La fondation, la console ou le châssis doivent supporter le poids et les contraintes dynamiques. |
| Comment procède-t-on au découplage des vibrations ? | Des amortisseurs de vibrations et des raccords flexibles peuvent s’avérer nécessaires. |
| L'espace de maintenance est-il suffisant ? | Le moteur, les paliers, la roue et le carter doivent rester accessibles. |
| Comment l’air est-il évacué ? | Concevoir conjointement le guidage de l’air évacué, la protection contre les intempéries, l’insonorisation et le flux d’air de compensation. |
Les bruits des ventilateurs sont dus au flux d’air, à la roue, au moteur, aux paliers et aux interactions avec le réseau de tuyauterie. Des vitesses d’écoulement élevées, des raccordements inadaptés ou des conditions de fonctionnement instables peuvent augmenter le niveau sonore.
Des bruits nouveaux ou modifiés peuvent être dus à un déséquilibre, à des dépôts, à des roulements endommagés, à des fixations desserrées ou à un point de fonctionnement inadapté, et ne doivent pas être traités uniquement sur le plan acoustique.
Avant la mise en service normale, il convient de vérifier le sens de rotation, les fonctions électriques, la logique des vannes et le débit d’air réel.
Un ventilateur peut également acheminer de l’air même si son sens de rotation est incorrect, mais en quantité nettement inférieure à celle prévue. Le sens de rotation doit donc être vérifié à l’aide du marquage et de la puissance réelle.
Des contrôles réguliers permettent de détecter à temps les pertes de puissance, les déséquilibres et les perturbations électriques. Les intervalles dépendent de la durée de fonctionnement, du fluide, de l’installation et des indications du fabricant.
Vérifier l'absence de dépôts, d'usure, de dommages et s'assurer du bon fonctionnement .
Vérifier les bruits, la température, la lubrification, la tension des courroies et l’alignement.
Contrôler les appareillages de commutation, la protection des moteurs, les variateurs de fréquence et les raccordements.
Tester régulièrement les valeurs mesurées, les valeurs limites, les messages des vannes et les fonctions de défaillance.
| Dysfonctionnement | Cause possible |
|---|---|
| Débit d’air insuffisant | Sens de rotation incorrect, résistance élevée du filtre, vanne fermée, obstruction de la conduite, vitesse de rotation incorrecte ou ventilateur inadapté. |
| Moteur en surcharge | Point de fonctionnement inapproprié, paramétrage incorrect, blocage mécanique ou vitesse de rotation trop élevée. |
| Vibrations importantes | Déséquilibre, dépôt de matière, roue endommagée, fixation desserrée ou problème de palier. |
| Bruits anormalement forts | Turbulences, résonances, vitesse d’écoulement élevée, endommagement des paliers ou configuration de montage défavorable. |
| Le variateur de fréquence signale un dysfonctionnement | Surintensité, surchauffe, paramètres moteur incorrects, variations de l'alimentation ou surcharge mécanique. |
| La vitesse de rotation varie | Signal de capteur instable, paramètres de régulation inadaptés ou variations importantes des positions des vannes. |
| La vanne ne s’ouvre pas | Signal de la machine manquant, entraînement défectueux, blocage mécanique ou erreur de commande. |
| L’installation ne démarre pas | Verrouillage actif, arrêt d’urgence déclenché, protection du moteur activée ou signal de validation manquant. |
| Erreur | Conséquences possibles |
|---|---|
| Ne choisir un ventilateur qu’en fonction du débit volumique maximal | Le débit d’air requis n’est pas atteint en cas de perte de charge réelle. |
| Équivalence entre la puissance du moteur et le débit d’air | Mauvaise estimation du débit réellement disponible. |
| Ne pas tenir compte du support | Usure, dépôts, déséquilibre ou problèmes de sécurité. |
| Utilisation d’un variateur de fréquence sans concept de régulation | Vitesses d’air inadaptées et fonctionnement instable. |
| Ne pas synchroniser les vannes et la vitesse de rotation | Débits d’air trop élevés ou trop faibles dans certaines conditions de fonctionnement. |
| Ne pas tenir compte de l’encrassement du filtre | La puissance d'aspiration diminue trop fortement en fonctionnement normal. |
| Ne pas prévoir de découplage vibratoire | Les vibrations et les bruits se propagent dans le réseau de canalisations et dans le bâtiment . |
| Réinitialiser uniquement les défauts | La cause technique proprement dite persiste et peut entraîner des dommages consécutifs. |
Pour déterminer les caractéristiques techniques d’un ventilateur et de la commande adaptée, il est nécessaire de disposer d’informations aussi complètes que possible sur l’installation.
Le choix effectif du ventilateur doit être effectué en fonction du débit volumique, de la perte de charge, de la courbe caractéristique du ventilateur, du fluide et des conditions de fonctionnement. Pour les applications liées à la sécurité, une conception spécialisée et spécifique à l’application est nécessaire.
Envoyez-nous les informations relatives au débit volumique, à la perte de charge, au fluide, au mode de fonctionnement et aux machines existantes. Nous vous aidons à définir les caractéristiques techniques du ventilateur, du variateur de fréquence, de la commande de démarrage et de la logique des vannes.
Le débit volumique requis et la perte de charge totale associée sont déterminants. Il faut également tenir compte du fluide, de la configuration du ventilateur, du mode de fonctionnement, de la température, du niveau sonore et des éventuelles exigences de sécurité.
Le débit volumique réel dépend de la résistance de l’installation raccordée. C’est donc la courbe caractéristique du ventilateur pour la perte de charge concrète qui est déterminante, et non pas le débit d’air maximal indiqué.
Le point de fonctionnement est la combinaison du débit volumique réel et de l’augmentation de pression dans l’installation raccordée. Il se situe à l’intersection de la courbe caractéristique du ventilateur et de la courbe caractéristique de l’installation.
Un variateur de fréquence est utile lorsque les besoins en air varient, que plusieurs combinaisons de machines sont exploitées ou que le ventilateur doit être régulé en fonction des besoins. La vitesse minimale de l'air dans le réseau de conduits doit alors être maintenue.
Uniquement dans le cadre d’un concept de régulation coordonné. Si la vitesse de rotation est trop faible, la vitesse de l’air et le transport du matériau peuvent s’avérer insuffisants. La pression, le débit volumique et les branches actives doivent être pris en compte.
Selon son modèle, un ventilateur de transport de matériaux peut acheminer de l’air chargé de poussière ou de copeaux. Un ventilateur à gaz pur fonctionne avec de l’air purifié après passage dans le filtre. La roue et le carter doivent être adaptés à la charge réelle.
Un ventilateur peut également faire circuler de l’air même si son sens de rotation est incorrect, mais dans une mesure nettement inférieure à celle prévue. Le sens de rotation doit donc être vérifié avec précision lors de la mise en service.
Oui. Les autorisations de démarrage des machines, le fonctionnement des ventilateurs, les positions des vannes et la surveillance peuvent être techniquement interconnectés. La logique requise dépend du processus, de l’installation et des exigences de sécurité.