客户案例 |离心风机叶轮如何在35%过氧化氢环境下耐腐蚀？

客户案例 |怎么可以离心风机叶轮在 35% 过氧化氢环境中能耐腐蚀吗？

在传统通风应用中，工程师通常根据以下因素选择风扇气流、静压、噪音、功耗。然而，当设备需要在包含以下环境的环境中连续运行时：35% 过氧化氢 (H2O2)或者汽化过氧化氢 (VPHP)，挑战发生变化。

即使风扇可以提供所需的气流，叶轮材质及表面处理不一定能长期承受化学环境。

2025 年 8 月，一家制药设备制造商向 Blauberg Motoren 提出了一个具体问题：

现有的PA6+GF叶轮在35%过氧化氢环境中能否耐腐蚀？ Blauberg Motoren 能否提供适用于 VPHP 设备的聚合物或其他-耐腐蚀叶轮？

这不是简单的产品替代。相反，它成为了一个联合粉丝-评选项目，涉及化学兼容性、气流和静压、安装尺寸、控制方法和验证程序.

项目背景

该客户是一家服务于制药和生物技术行业的设备制造商，业务涵盖医疗应用、放射性材料安全、制药和生物技术以及定制工程项目。

对于该项目，客户需要为涉及过氧化氢的设备配备离心风机。

此类设备需要足够的通风能力。它还非常重视材料的兼容性以及清洁和消毒过程的稳定性。

如果叶轮因暴露于化学介质而出现材料退化、涂层分层、边缘腐蚀或动态平衡变化，其后果可能会超出风扇的使用寿命。这些问题还可能导致气流减少、噪音和振动增加以及内部空气循环和压力控制中断。

对于此应用，客户对离心风机提出了以下要求：

• 工作介质：35% H2O2，包括 VPHP 应用程序；
• 叶轮直径：190–250 毫米；
• 目标气流：约 300–1500 立方米/小时；
• 压力要求：约 500–600 Pa；
• 电源要求：低于 72V。

这些条件意味着该解决方案必须同时满足四个要求：耐腐蚀性、尺寸兼容性、足够的空气动力性能和可控性。

实际挑战

1 |化学兼容性的长期-运行数据有限

仅凭材料名称不足以保证风扇在特定化学浓度、温度、暴露时间和运行周期数下的长期可靠性。-

为此，该项目将“耐腐蚀”这一普遍问题转化为一套可测量、可验证的标准。

验证过程需要监测表面状况、叶片边缘、连接区域、动态平衡、气流、静压、电流和振动可能发生的变化。

2 |同一设备平台上的两种尺寸要求

客户需要的尺寸范围涵盖190–250 毫米，而不是直接替换单个安装位置。

因此最终的解决方案采用了组合190毫米和250毫米原型，允许客户在不同的安装位置单独验证风扇。

3 |高-阻力运行条件需要超过最大气流

客户需要大约500–600 Pa 压力，表明风扇在系统阻力下运行，而不是在自由空气条件下运行。-

过滤器、设备室、弯管和内部循环路径都会产生系统阻力。

因此，有意义的性能标准不仅仅是风扇的最大风量，而是其实际风量。目标静压下的工作点.

两条技术路线：电泳涂装和聚四氟乙烯涂装

根据客户对耐腐蚀、性能稳定性和设备兼容性的要求，Blauberg Motoren提出了两种不同的叶轮解决方案，让客户根据实际工况、预算和验证阶段选择最合适的方案。

路线 A |电泳涂层镀锌钢叶轮

对应的型号有BE-B190K-EC-03 和 BE-B250K-EC-N07.

该解决方案成本较低，适用于腐蚀暴露水平相对可控的应用，以及早期-阶段的结构验证或预算敏感性较高的项目。

路线 B ​​| PTFE-涂层金属叶轮

对应的型号有BE-B190L-EC-03和BE-B250L-EC-N07.

该解决方案使用金属叶轮来保持结构稳定性，并采用聚四氟乙烯表面处理提高叶轮对目标化学环境的适应性。

与电泳涂层选项相比，该解决方案更符合客户的需求35% H2O2 / VPHP 操作条件.

对比了两种技术路线后，客户最终购买了一种BE-B190L-EC-03和一个BE-B250L-EC-N07用于设备测试。

技术亮点

金属基材结合PTFE表面处理

工程概念采用镀锌钢叶轮作为结构基础，然后进行PTFE表面处理。

这种组合的目的是为了平衡叶轮结构稳定性提高对目标化学环境的适应性。

同一 48 VDC 控制平台上的两种尺寸

两个原型都使用48 VDC EC 平台和支持0–10 VDC / PWM 速度控制.

使用相同的电压和控制平台可以减少客户电源和控制接口的重复适配。

两款风扇还具有-转子锁定、过-温度、过-电压、欠-电压和过-电流保护以及软-启动功能。

不同设备位置的原型组合

这190毫米型号适合空间较为有限的安装位置。

这250毫米型号适用于需要更高气流或提供更多安装空间的位置。

由于两种型号都使用相同的 PTFE 处理概念，因此客户可以将验证过程集中在以下方面的差异上：尺寸、气流和系统阻力.

定量比较：两个选定原型的关键参数

根据产品数据表中的性能曲线，BE-B190L-EC-03 可提供约 900 m3/h 的自由-风量和约 850 Pa 的关闭静压。

BE-B250L-EC-N07 提供约 1900 立方米/小时的自由-气流量和约 960 Pa 的关闭-静压。

BE-B190L-EC-03 PQ 曲线（规格）

BE-B250L-EC-N07 P-Q曲线（规格）

这些值是数据表曲线的近似读数。最终的工作点必须通过针对客户设备的系统阻力的实际测试来确认。

客户决策：购买作为对所选解决方案的确认

根据产品数据表，新解决方案提供以下关键技术参数：

该解决方案涵盖了两者190 毫米和 250 毫米尺寸范围；

• 数据表免费-气流量约为900 立方米/小时和 1900 立方米/小时;
• 关闭-静压约为850 Pa 和 960 Pa;
• 最大输入功率为170 瓦和 200 瓦， 分别;
• 两种型号均运行于48伏直流和支持0–10 VDC / PWM 速度控制.

尽管 PTFE- 涂层原型的成本高于电泳涂层版本，但客户优先考虑的是降低化学环境中潜在的故障风险，而不是简单地最大限度地降低原型成本。

因此客户选择了聚四氟乙烯溶液，这被认为更适合目标操作条件。

客户随后购买了每个 PTFE- 涂层型号的一台，该项目进入了设备-级测试和验证阶段.

推荐的客户验证方法

腐蚀-循环测试

客户应记录 H2O2 浓度、温度、每个周期的暴露时间、周期数以及周期之间的关闭时间。

检查应重点检查聚四氟乙烯表面附着力、变色、起泡、涂层剥落或分层、刀刃和连接区域。

气流和静压测试

当风机安装在成套设备中时，客户应记录控制信号、风量、静压和转速。

目的是确认实际工作点是否保持在稳定的工作范围内。

自由-气流数据不应替代设备内部测量的实际气流。

电气和控制测试

客户应验证风扇在规定范围内启动和运行38–57 / 58 VDC 电压范围.

测试还应该涵盖0–10 VDC / PWM 速度控制, 速度反馈和保护逻辑。

振动和噪声趋势监测

应在测试前建立基线，然后在多个化学品暴露周期后重复测量。

如果振动、电流或噪音继续增加，客户应同时检查涂层状况、沉积物、叶轮平衡和实际风机工作点。

附加规格摘要

规格 注释

以上参数是在规定的测试条件下获得的。

实际的气流、静压、功耗、噪音最终设备中可能会受到入口和出口结构、系统阻力、安装间隙和气流畸变的影响。

化学兼容性仍然必须由客户在实际操作条件下进行验证，包括真实的化学介质、浓度、温度和暴露-循环曲线.

最后的想法

在制药、生物技术和消毒设备中，风机选择不能仅仅停留在寻找具有相似尺寸和气流的产品。

一次H2O2 或 VPHP成为操作环境的一部分，叶轮材料、表面处理、控制平台及验证方法所有这些都有助于确定最终解决方案是否可靠。

该项目的价值不仅仅是用 PTFE- 涂层版本替换现有叶轮。相反，Blauberg Motoren 将客户最初的材料-兼容性问题转化为两条可比较、可选择且可验证的工程路线，并最终提供了两种原型尺寸来满足不同的安装和气流要求。

下一步是继续验证。只有持续监测腐蚀-循环性能、实际系统工作点、电流、振动和噪声，才能充分验证解决方案从“可行的风机选择”到“长期-可靠性”的转变。