对于工业自动化机柜和外壳来说保护就是王道
2019-08-08
风扇是许多热管理系统的主要组成部分。无论对于室内或室外应用,采用适当的热管理以保持温度和冷却设备都是必要之举,因为此举可优化系统性能,增加机器或系统正常运行时间,延长工作寿命和减少现场维护时间和成本。风扇可用于直接冷却和产生气流,帮助散热器、电源或印刷电路板散热,因此在各种各样的应用中风扇都必须高效运转。其应用范围从机柜和电子设备外壳、楼宇自动化、电信系统和户外自助服务终端等传统应用,到替代能源和电动汽车等新兴应用,不一而足。这些应用大多要求风扇具有过滤功能以保护电子设备,提供低吸阻,防水,甚至防火,并能捕获大量空气粉尘。相较于常常与风扇搭配使用的一般格栅或防护罩,百叶窗式过滤风扇套件、百叶窗式风扇防护罩和滤网可提供出色的保护,因为后者为风扇叶片提供了侵入防护。
百叶窗式风扇防护罩可作为防护机构,用于防止手指或其他异物意外触及风扇叶片。百叶窗式过滤风扇套件专为过滤并防止异物进入机柜和外壳而设计,例如灰尘、污物和湿气。例如,典型工业机柜或外壳的冷却和保护需要安装一台风扇和额外的滤网护罩,甚至两台风扇。根据机柜内组件的类型、数量及位置,可在柜顶或柜底安装一台进气扇以吸入柜外较冷的新鲜空气。另一个滤网防护罩可安装在排气位置,从而排出受柜内组件加热的空气。进气扇通常装于柜底,排气扇则靠近柜顶,以充分利用自然对流(图 1)。如需额外的空气过滤和内部组件保护功能,百叶窗式过滤风扇套件是工业和自动化环境中常见严苛应用的最佳选择。
图 1:典型双风扇机柜安装位置。(图片来源:Orion Fans)
图 2:双风扇机柜安装(左)和单风扇单滤网保护罩机柜安装(右)示例。(图片来源:Orion Fans)
百叶窗式过滤风扇套件
百叶窗式过滤风扇套件包括风扇、百叶窗式风扇防护罩、滤网、金属防护罩和五金件等工业应用所需的所有组件。该套件已经完全组装好,可简化安装过程。百叶窗式过滤风扇套件适用于各种风扇尺寸,可配套使用恶劣环境风扇,为工业和船舶应用提供额外保护。恶劣环境风扇可与百叶窗式过滤风扇套件配套使用,以提供 IP55、IP56、IP68 甚至盐雾保护。带 EC 风扇的百叶窗式过滤风扇套件现已获得用于 2 区设备的 IP68 级和 ATEX 认证。这些过滤风扇套件可消除易爆气体或易燃气体应用中发生爆炸或火灾的可能性。
图 3:卡扣式、滑动式或铰接式百叶窗式风扇套件示例。(图片来源:Orion Fans)
如果风扇运用于过度炎热和脏污的环境,其故障率会远高于正常环境条件下工作的风扇。脏污的空气滤网会阻塞气流,导致内部电机温度升高而损坏风扇电机。若风扇电机运行温度高于理想设计,将引起轴承迅速失去润滑性能、过热并过早失效。经设计和测试,恶劣环境风扇和配件可用于最恶劣的条件,具有防尘、防雾、防盐雾、防盐沫、防温度变化、防潮等功能。与百叶窗式过滤风扇套件配合使用,可提升 IP 等级和防护等级,因此在系统或机器正常运行时间至关重要的工业应用中,该解决方案就更显重要。例如,某些风扇型号的 NEMA 绝缘等级为 B 级(PBT 塑料风扇)或 F 级(金属风扇),允许更高的风扇工作温度。与百叶窗式过滤风扇套件配合使用可以保留 NEMA 等级,为设备提供最大程度的保护。
适用 AC、EC 或 DC
百叶窗式过滤风扇套件可提供 AC、EC 或 DC 风扇,具体取决于应用需要。AC 和 EC 风扇通常可直接插入壁装插座,而 DC(直流)风扇常由电池、分布式电源电路或整流器(将交流电转换为直流电)供电。AC 过滤风扇套件通常提供 115 V、230 V 和双电压 115/230 V 版本。EC 过滤风扇套件大多使用 90-265 VAC 的通用输入电压。DC 过滤风扇套件大多提供 5 V、12 V、24 V 和 48 V 版本。百叶窗式过滤风扇套件提供的风扇尺寸包括 80 mm、92 mm、120 mm、172 mm、180 mm、200 mm、225 mm 和 280 mm。不同风扇尺寸的选择及其使用取决于风扇 CFM 额定值、外壳或机柜的尺寸和类型,以及柜内产生的热负荷。由于具备滤网,配备百叶窗式过滤风扇套件的风扇额定气流量减少约 40%。目前,百叶窗式过滤风扇套件的 CFM 范围约为 67 CFM 至 700 CFM。
百叶窗式风扇防护罩
百叶窗式风扇防护罩可防止手指及其他异物触及风扇装置。为了适应不同的应用并节省更换滤网介质等维护时间,百叶窗式风扇防护罩具有卡扣式、滑动式和铰接式等多种类型可供选择(图 4)。滑动式采用推/拉机构,方便开合,铰链式则采用翻盖机构。
图 4:卡扣式、滑动式或铰接式百叶窗式风扇防护罩示例。(图片来源:Orion Fans)
滑动式和铰接式百叶窗式风扇防护罩易于开合,无需工具即可进行滤网拆装。百叶窗式风扇防护罩的通风隔板呈 45 度角,从而同时提供最佳保护和最大气流量。这些塑料风扇防护罩的阻燃性符合 UL94V-0 标准,并且具有防紫外线功能以防止外观随时间推移而发生变化。高密度泡沫密封可提供最大程度的保护以免受环境危害。
滤网
百叶窗式过滤风扇套件所提供的标准滤网采用尼龙纤维和合成树脂制成,过滤等级达 8 μm。
新型可重复使用的专用滤网可用于冲洗和石油钻井平台等恶劣环境应用。对于适合使用永久性可清洁滤网的设备,共有三种可重复使用的专用滤网可供选择。某些特定应用不仅要求过滤空气粉尘,还要求具备高密度、防水或阻燃保护,而这些滤网正是最佳之选。与百叶窗式过滤风扇套件配合使用,这些滤网可为工业设备、工业计算、HVAC 和空气处理应用提供出色的过滤解决方案。目前,这些专用滤网可用于 120 mm 至 280 mm 的百叶窗式过滤风扇套件和防护罩。
图 5:根据应用情况,可提供三种类型的滤网。(图片来源:Orion Fans)
高密度滤网采用泡沫空气滤网,可在工业设备外壳应用中实现低吸阻并能够捕获大量空气粉尘。高密度泡沫空气滤网的孔隙率 (PPI) 范围较广,从而满足定制过滤性能要求。标准孔隙率为 45 PPI(保护性能是普通过滤介质的 5 倍)。该材料采用专门设计的开孔聚氨酯泡沫,具有防霉、防紫外线功能和水解稳定性。这些滤网具有低气流阻力,适用于各种工业环境和室外条件。滤网符合 UL 94 HF-1 自熄性燃烧安全标准,适用于工业、医疗、电信、发电和军用空气滤网应用中的电子设备。
防水滤网采用防水低吸阻过滤介质的疏水网格空气滤网。在恶劣环境中,可减少空气中的雾气和其他液体进入外壳。这种高性价比的滤网可替代价格高昂、气流阻力较大的过滤膜。疏水性过滤介质是一种可清洁的耐用防潮解决方案,适用于除雾区域的室内/室外机柜和工艺设备。凭借疏水网格结构,该滤网符合 MIL-STD、NEMA 和 IP 防护等级等各种外壳级标准。
阻燃滤网采用 PyroCide 空气滤网,可用于要求符合严格燃烧安全标准的工业和电子设备外壳应用。该滤网的铝制蜂窝隔热层经遇热膨胀型防火涂层处理,可用于电子设备外壳的防火。该滤网采用薄片式设计,配备铝蜂窝板,可实现低气流阻力。
总结
为了延长关键电子设备的工作寿命,必须选择合适的风扇和滤网,以提供适当的热管理解决方案。风扇需要满足各种应用需求,而选择过滤风扇套件则可以为工业要素和自然环境危害提供最佳的保护,这对系统的性能至关重要。百叶窗式过滤风扇套件不仅能提供卓越保护,以免受环境危害,而且与可防污、防潮和防火的专用滤网配合使用,从而保护并延长机柜和外壳内部系统或组件的使用寿命,同时简化安装,减少维护,降低总运营成本。
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