Optimierung von Industrieventilatoren

Die Forderung nach energieeffizienten und kompakten Ventilatoren durch Gesetzgeber und Industrie zwingt zur deutlichen Drehzahlanhebung des Ventilatorlaufrads bei Anwendungen im Hochdruckbereich bis 30.000 Pa. Gerade bei geringen Fördermengen bis 40 m³/min werden erst durch Laufraddrehzahlen im Bereich von 10.000 – 30.000 min^-1 kompakte und effiziente Ventilatoren möglich. Bisher bewährte Ventilatorkonstruktionen versagen jedoch hinsichtlich Langlebigkeit und Betriebssicherheit des Ventilators und müssen daraufhin überdacht und ganzheitlich unter Berücksichtigung einer kostengünstigen Gestaltung optimiert werden.

Die ganzheitliche Optimierung beleuchtet sämtliche Schritte im Entwicklungsprozess, beginnend mit der lufttechnischen Vorauslegung des Ventilators, der Analyse der Schwingungssituation und der auf die Lagerung wirkenden Kräfte. Aufgrund des komplexen Zusammenspiels gilt es, durch Bewertung hinsichtlich Lagerlebensdauer und Kosten zunächst geeignete Drehzahlen und Antriebskonzepte zu bestimmen. Die anschließende Strömungs- und Belastungsuntersuchung zeigt Optimierungsmöglichkeiten auf, die im Rahmen der einfachen Gestaltung des Laufrads in Blechbauweise möglich sind. Abschließend werden Konzepte zur Geräuschreduzierung hinsichtlich Wirksamkeit, Wärmeentwicklung und Kennlinieneinfluss untersucht und bewertet.

Im Rahmen der erfolgreichen Serienentwicklung eines ersten schnelldrehenden Hochdruckventilators mit Schalldämmhaube konnten bereits viele Optimierungen einfließen.