Ventilatoren für Industrieöfen Planung, Fertigung, Montage und - Piller

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Ventilatoren für Industrieöfen
Planung, Fertigung, Montage und Service

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Heißer Tanz auf dem Vulkan:
Piller und die Industrie-Öfen
Wenn man es nicht schon längst wüsste, dann würde man kaum glauben können,
welch extrem hohe Temperaturen nötig sind, um so „cooles“ Material wie Stahl,
Aluminium, Glas oder Keramik herzustellen.
Die für beinahe jeden Prozessablauf maßgeschneiderten
Umwälzventilatoren von Piller begleiten
welt weit Produktion und Verarbeitung dieser hochwertigen
Werkstoffe. Die große Zuverlässigkeit sowie
die beeindruckende Leistungsstärke machen unsere
Ventilatoren im Bereich der kontrollierten industriellen
Wärmebehandlung zu wichtigen Modulen
moderner Hightech­Verfahren.
Und in extremen Temperaturbereichen zwischen
800 °C und 1.200 °C* werden gern die Heißgas­
Umwälzventilatoren von Piller eingesetzt. Denn selbst
bei derart anspruchsvollen Aufgabenstellungen
arbeiten sie so präzise und zuverlässig wie Uhrwerke.
* Derartig hohe Temperaturen treten z. B. am Rand von tätigen Vulkanen bei
flüssiger Lava auf!

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Heißgasumwälzventilatoren
Heißgasumwälzventilatoren sind ein wesentlicher Teil
von Industrieöfen. Sie werden zur Verbesserung des
konvektiven Wärmeübergangs und zur gleichmäßigeren
Verteilung des Energieeintrags eingesetzt.
Einsatzgebiete
Beispiele für Ofentypen ausgerüstet mit Piller
Umwälzventilatoren sind
Durchlauföfen
Kammeröfen
Bandschwebeöfen
Alterungsöfen
Tieföfen
Hochkonvektionsöfen
Stoßöfen
Rollenherdöfen
Hubbalkenöfen
Um den unterschiedlichen Erfordernissen der Indus
trie öfen gerecht zu werden, ist eine spezifische
An passung des Heißgasventilators als wesentliches
Element der Anlage notwendig. Die Komponenten
des Heißgasventilators müssen im Rahmen der Anwendung
so konfiguriert werden, dass optimale
Ergeb nisse erzielt werden. Bei der Konstruktion der
Piller Umwälzventilatoren wurde auf eine kompakte
Bauweise und einfache Montage der Einheit besonders
Wert gelegt.
Auf folgende Komponenten kann dabei Einfluss
genommen werden:
Antriebsarten
Die Heißgasumwälzventilatoren können mit unterschiedlicher
Antriebstechnik ausgestattet werden.
Bei der R­Variante (Riemenantrieb), die eine spezielle
Drehzahlanpassung ermöglicht, überträgt der
(Elektro­) Motor über einen Riemen die Antriebskraft
auf das Laufrad. Die M­Variante bietet eine direkte
Kopplung von Motor und Laufrad, d. h. hier überträgt
der Motor die Antriebskraft direkt auf das
Lauf rad. Die Auswahl des entsprechenden Antriebs
ist abhängig von den Kriterien der Anforderungen.
Unser Vertriebsteam berät Sie gerne, welche Lösung
für Ihre Anwendung optimal ist.
Intelligente Detaillösungen erlauben den sicheren
Einsatz von Normmotoren bis zu Temperaturen
von 900 °C. Auf die Bevorratung teurer Ersatzsonder
motoren durch den Kunden kann somit
verzichtet werden. Durch die Verwendung von IEC
Normmotoren kann grundsätzlich jeder Motor hersteller
eingesetzt werden.

Für Extremanwendungen und bis zu Temperaturen von
1200 °C stehen Sonder lösungen zur Verfügung, die
einen zuverlässigen Betrieb garantieren.
Hierzu gehören:
Wassergekühlte Motoren
Wassergekühlte Isolierkästen
Notfallkühlungen bei Notabschaltung im
hohen Temperaturbereich
Gasdichte Ausführungen
Motoren mit Sonderwellen (z. B. Inconel 600)
Polumschaltbare Motoren zur Absenkung der
Drehzahl im Hochtemperaturbereich.
Lagerungen
Während bei der M­Ausführung mit ihrer besonderen
Wellen­Naben­Ausführung die original Motorlager
zum Einsatz kommen, stehen für die R­Ausführung
bewährte Wälzlagerungen mit Fettschmierung zur
Ver fügung. Auf Lager zu satz kühlungen bei Normalbetrieb
kann aufgrund des ausgereiften Designs mit
hoch wertigen Isolier materialien so wie der lang jährigen
Erfahrung im Bau von Umwälz ventilatoren verzichtet
werden. Dies senkt die Investitions­ und Energie kosten
und erhöht die Zu ver lässig keit.
Laufräder
Lauf räder für Hoch temperatur anwendungen stellen
andere An forderungen an ihr Design als herkömmliche
Lauf räder.
Bei diesen Hoch temperatur lauf rädern muss ein
Kom promiss zwischen gutem Wirkungs grad und
Aus nutzung der bei hohen Temperaturen noch verbleibenden
Zug festig keit der Materialien und wirtschaft
lich ver tret barem Fertigungs auf wand gefunden
werden. Hierfür stehen im Standard bereich, gerade in
Bezug auf Wirt schaft lich keit und geringen Investitionskosten,
spezielle Lauf räder zur Ver fügung.
Für höhere Druck bereiche bietet die Piller Industrieventilatoren
GmbH ein Lauf rad design, das im Hochtemperatur
ein satz absolute Spitzen leistungen bietet.
Mit diesen speziellen Lauf rädern sind bei Temperaturen
von 600 °C noch Umfangs geschwindig keiten von
170 m/s sicher dimensionier bar. Ermöglicht wurden
diese Leistungen erst mit der Einführung der Finite­
Elemente­Methode (FEM), sie wird zur Berechnung
der Eigen schaften von Objekten und zur Simulation
physikalischer Modelle eingesetzt und ermöglicht hier
z. B. die schnelle und sichere Dimensionierung von
Lauf rädern bei extremen Einsatz fällen.

Materialien für Laufräder
Neben der mechanischen Gestaltung bestimmt im
Wesentlichen die Aus wahl des Lauf rad werk stoffes die
Lebens dauer und Leistungs fähig keit der Laufräder.
Als Standardmaterialien werden eingesetzt:
bis 600 °C 1.4878
ab 600 °C 1.4876 (Incoloy 800)
AVESTA 253 Ma
Inconel 617
Darüberhinaus stehen weitere Spezialwerkstoffe
zur Ver fügung, die an die unterschiedlichen atmosphärischen
Bedingungen des Ofens angepasst sind.
Da die Werkstoffe bei Hochtemperaturanwendungen
an ihre physikalischen Grenzen stoßen, kann in vielen
Fällen die Festig keits aus legung nicht mehr auf Dauerfestigkeit
erfolgen.
Für diese Fälle werden die Hochtemperaturlaufräder
nach der Zeitstandfestigkeitsmethode berechnet. Die
Berechnung erfolgt dann bei maximaler Temperatur
und maxi maler Dreh zahl grundsätzlich auf eine
Mindestzeitstandfestigkeit von 10.000 h.
Die Lebensdauer wird jedoch wesentlich davon beein
flusst, ob die Maximalwerte von Temperatur und
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Dreh zahl auch erreicht werden. Bei nur geringfügiger
Ver ringerung dieser Parameter kann sich die Zeit standfestigkeit
deutlich erhöhen. Erreichte Lebensdauern
der Laufräder von zehn und mehr Jahren sind daher
die Regel und nicht die Ausnahme.
Wellendichtungen
Neben den kostengünstigen Stopf buchsen dichtungen
für die Standard an wendungen können bei
Bedarf, z. B. wenn eine gasdichte Aus führ ung zur
kompletten Abschottung zwischen Ofen und Umgebung
erforderlich ist, auch Labyrinthabdichtungen
mit Kohle ringen eingesetzt werden. Durch den Einsatz
von Sperr medien kann eine ungewollte Durchströmung
der Wellendichtung mit Umgebungsluft (im
Unterdruckbetrieb) oder das Austreten von Ofen gas
(Über druck betrieb) verhindert werden. Für besondere
An wendungs fälle kommen auch gekapselte Motoren
zum Ein satz.

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Isoliermaterialien
Zur Reduzierung von Wärmeübergängen in die
äußeren Ventilatorenbauteile und damit natürlich
auch zur Minimierung von Wärmeverlusten und der
Steigerung der Zuverlässigkeit der Ventilatoren ist
es unerlässlich, ein effizientes Isolierungssystem in
die Ventilatoren zu integrieren. Hierfür kommen bei
Piller Umwälzventilatoren hochwertige und umweltfreundliche
Materialien je nach Anwendungsfall zum
Einsatz.
Einbau
Die Verbindung zur Ofendecke oder Seitenwand
erfolgt generell über einen Flansch (rund oder
rechteckig). Die besondere Konstruktion als Plugin­Variante
kann problemlos und zeitsparend vom
Kunden selbst montiert werden.
Ein auf die hohen Ofentemperaturen ausgelegter
Isolierkasten reduziert die Wärmeverluste,
schützt Lagerung und Antriebseinheit trotz hoher
Temperaturbelastung und dient gleichzeitig als
Plattform für Motor und Lagerung.
Servicefreundlichkeit
Von Seiten unserer Konstruktion ist auf eine schnelle
Auswechselbarkeit der kompletten Einheit Wert
gelegt worden, so dass auch Servicearbeiten schnell
und unkompliziert getätigt werden können. Dieses
sichert einen kontinuierlichen und sicheren Betrieb
des Ofens und eine hohe Wertschöpfung für unsere
Kunden.

Piller Industrieventilatoren GmbH ist weltweit vertreten in
Piller Industrieventilatoren GmbH
Nienhagener Straße 6
DE­37186 Moringen
Telefon +49 (0) 55 54­2 01­0
Telefax +49 (0) 55 54­2 01­271
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