Подбор дутьевого вентилятора для котла

Обновлено: 06.07.2024

6.2. Выбор дымососа и вентилятора

Вентилятор и дымосос должны надежно обеспечивать подачу воздуха в топку и удаление продуктов сгорания из котлоагрегата при всех режимах его работы, поддержание заданного разрежения или давления в топке. При этом на привод вентилятора и дымососа должно расходоваться минимально возможное количество электроэнергии.

Для выбора дутьевых вентиляторов и дымососов должны быть известны соответствующие объемы воздуха и продуктов сгорания и определено полное сопротивление тракта при номинальной нагрузке с учетом самотяги как в газоходах, так и в дымовой трубе.

Объем перемещаемых дымососом продуктов сгорания или вентилятором воздуха в единицу времени называют их производительностью. Необходимая расчетная производительность дымососа (вентилятора) определяется с учетом условий всасывания, т.е. избыточного давления или разрежения и температуры перед машиной, и представляет собой действительные объемы продуктов сгорания или воздуха, которые должен перемещать дымосос (вентилятор).

Расчетная производительность (м 3 /ч)

где V – расход продуктов сгорания для дымососа или расход воздуха для дутьевого вентилятора, м 3 /с; β₁ – коэффициент запаса по производительности; h_б – барометрическое давление в месте установки машины, Па.

Выбор вентилятора для котла на твердом топливе

Монтаж на твердотопливном котле дутьевого вентилятора осуществляется для оптимизации топочных процессов горения, что приводит к увеличению КПД тепловой схемы и экономии топлива.

Вентилятор для котла на твердом топливе можно изготовить самостоятельно, что позволит собственнику сохранить значительные средства на приобретении заводского аналога.

Содержание Показать

Назначение вентилятора для котла

Современная система теплоснабжения предполагает установку блока автоматики для регулирования тепловых процессов котла. Она построена на изменении подачи воздуха, который подается в зону горения дутьевым вентилятором и считается более прогрессивной, по сравнению с гравитационными системами.

Полнота сгорания топлива, продуктивность функционирования твердотопливного агрегата в значительной мере зависит от объема подаваемого воздуха и размера тяги в топочной камере.

Блок автоматики оборудован контроллером, который по установленному алгоритму выполняет регулировку работы нагнетателя, подающего разный объем воздуха, тем самым поддерживает процесс горения и, соответственно, выработку определенного количества тепловой энергии.

Применение вентилятора в системе управления котла позволяет:

соблюдать нужную температуру греющего теплоносителя в отопительной системе;
повышает время выхода агрегата на рабочий режим;
оптимизирует процессы сжигания твердого топлива;
повышает КПД установки, работающего на твердом топливе;
облегчает процесс обслуживания системы теплоснабжения;
снижает удельные расходы топлива на выработку 1 Гкал тепловой энергии.

Конструкция и принцип действия

Вне зависимости от производителя, вентилятор состоит из алюминиевого или оцинкованного корпуса, внутри которого располагается электродвигатель, направляющие лопасти и защита, в виде решетчатого ограждения.

Эта конструкция при своей простоте и малых габаритах обладает надежностью. На нагнетателе установлена заслонка, которая предназначена для ограничения проникновения дымовых газов в помещение топочной, в случае появления обратной тяги.

Также, заслонка снижает естественную тягу, в то время, когда подача воздуха не осуществляется.

Соединительные патрубки могут располагаться в верхней части корпуса или на фронтальной части дутьевого агрегата и обладать различными формами разъемов для соединения с котлом.

Алгоритм функционирования системы управления котлом с применением дутьевого воздуха:

отопительное устройство заполняется твердым топливом и поджигается;
включается нагнетатель и регулируется расход воздуха;
при подаче воздуха в зону горения, начинается интенсивное горение топлива, в связи с чем, начинает подниматься температура теплоносителя;
когда температура достигнет установленной величины, контроллер блока управления дает сигнал на отключение нагнетателя;
дефицит воздуха приведет к снижению интенсивности горения топлива и снижению температуры теплоносителя.

Разновидности

Сегодня в торговой сети, возможно, приобрести различные модели дутьевых вентиляторов, для твердотопливных отопительных агрегатов, как отечественной, так и европейской сборки.

Наиболее популярными являются варианты расположения дутьевых установок:

Накладной, устанавливается на вертикальный участок неизолированного дымовентиляционного канала.
Центробежный канальный, имеют два крепежных патрубка, устанавливаемых в разрыв дымовой трубы.
Котловой, устанавливаемый непосредственно на отопительном устройстве.

Следующая классификация дутьевых агрегатов производится по типу электрических двигателей: асинхронные, электро-коммутируемые ЕС и синхронные.

Электро-коммутируемый двигатель

Электронно-коммутируемый двигатель(ЕС), дает возможность выполнять очень точную регулировку производительности, используя сигнал широтно-импульсной модуляции.

Электро-коммутируемый привод

В том случае, когда их устанавливают на дутьевых устройствах, появляется возможность за счет изменения скорости вращения рабочего колеса — крыльчатки изменять объем подающего в топку воздуха, тем самым снижая потреблении энергии от 50 до 80 %.

Невзирая на большую стоимость таких дутьевых устройств, они предпочтительны в установках современных котлоагрегатов, поскольку относятся к энергоэффективным устройствам, а их применение сокращает выбросы в окружающую среду, за счет снижения потерь тепловой энергии, за счет недожога топлива.

Двигатели ЕС работают в тихом диапазоне и обладают повышенным сроком эксплуатации.

Синхронный двигатель

Вентилятор поддува на котел с синхронным двигателем характеризуются несложной конструкцией и обладают низкой ценой. К минусам данной модели можно отнести ограниченный диапазон регулировки и невысокий крутящий момент при пуске двигателя. Как правило, такие дутьевые устройства устанавливают для подачи неизменного объема воздуха в топочную камеру.

Такими двигателями оснащаются котлы, с достаточно большими размерами. В основном такие движки монтируются в отдельном блоке.

При эксплуатации синхронных двигателей на невысоких оборотах часто имеет место перегрев обмотки. В котле вытяжного типа, вентиляторы устанавливаются на дымовой трубе, их еще называют дымососами.

Нагнетатели с асинхронным двигателем

Такие электродвигатели обладают многими достоинствами. Они удобны и просты в обслуживании и отличаются прочностью конструкции. К недостатку электропривода такого вида можно отнести высокие пусковые токи.

Следовательно, потребуется грамотное обустроить силовую часть, чтобы запускать в эксплуатацию такое, чувствительное к параметрам тока, устройство.

Асинхронный электродвигатель дает возможность с легкостью выполнять регулировку числа оборотов. На определенных модификациях имеется, в том числе и режим реверсирования. Основные положительные качества вентиляторов с асинхронным электродвигателем:

несложны и удобны в эксплуатации;
обладают долговечной конструкцией;
традиционная схема управления;
используется разнообразными системами управления в паре с терморегулятором, например, как у бюджетного вентилятора DP-02 от польского производителя.

Особенности выбора

Производительность котлоагрегата, функционирующего на твёрдом топливе, в значительной мере обусловливается профессионально выбранным нагнетателем.

Для того чтобы правильно выбрать вентилятор нужно обратить внимание на такие параметры:

Сопоставимость с отопительным котлом.
Производительность дутьевого устройства и рабочее напряжение.
Тип и принцип функционирования.
Металл корпуса и рабочей крыльчатки.

В случае неправильного выбора оборудования, когда вентилятор для твердотопливного котла не сможет подавать в топку необходимый объем воздуха, начнется процесс неполного сгорания топлива, КПД котла упадет, а температурный режим достигнут не будет.

В случае, когда нагнетатель будет установлен большой мощности, он выдаст большое количество воздуха в топку. Процесс горения будет интенсивным, котел быстро наберет необходимую температуру и контроллер блока управления подаст сигнал на отключение вентилятора, таким образом, дутьевое устройство попадет в процесс тактования, когда будет часто включаться и выключаться, что приведет к преждевременному износу оборудования и выходу его из строя.

Рекомендованные варианты установки вентиляторов WPA для котлов ЗОТ или Карбон, для отопительных агрегатов, работающих на антраците:

WPA 120, объем поступающего воздуха - 285 м3, мощность - 32, кВт.
WPA 140, объем поступающего воздуха - 395 м3, мощность - 44, кВт.
WPA 142, объем поступающего воздуха - 505 м3, мощность - 56, кВт.
WPA 160, объем поступающего воздуха - 600 м3, мощность - 67, кВт.

Делаем своими руками

Современные твердотопливные котлы повсеместно оснащают дутьевыми вентиляторами, что позволяет выполнять автоматизацию процесса горения.

Можно изготовить такое устройство своими руками в домашних условиях. Потребуется только уравновесить рабочее колесо, лопасти которого обязаны иметь равный вес и конфигурацию.

Для производства самодельного вентилятора будет нужно:

Направляющий стальной или алюминиевый короб в форме улитки.
Электрический движок на 150 Вт и вал и 1400 об/мин.
Крепежный материал, большие шпильки с гайками для закрепления на корпусе котла.
Вал с охлаждающей вентиляционной решеткой для рабочего колеса.
Электрокабель для организации питания вентилятора.
Блок управления с контроллером.

Значительно проще сделать нагнетательный вентилятор для котла, подобрав электродвигатель с рабочим колесом и крыльчатку. В таком варианте потребуется изготовить железный короб, поместить в центре движок, крыльчатку и подсоединить вентилятор к твердотопливному котлу.

Можно самостоятельно выполнить крыльчатку, используя соответствующие чертежи. Лопасти изготавливают из листа металла, затем немного прихватывают их электросваркой, выполняют балансировку на валу и проверяют качество вращения.

В профессионально сделанном вентиляторе должна полностью отсутствовать пульсация лопастей.

Блок автоматики для управления таким вентилятором состоит из простейших вариантов температурного датчика и диммера, уменьшающего либо увеличивающего число оборотов двигателя исходя от температуры горячей воды.

Кроме того в торговой сети возможно приобрести автоматические блоки, обладающие расширенной логикой, хорошо интегрирующиеся в автоматический режим управления котлом.

Подводя итог всему вышесказанному, можно с уверенностью утверждать что установка дутьевого вентилятора на котел, работающий на твердом топливе улучшает его характеристики.

Потребуется только профессионально выбрать вентилятор, который по мощности обязан согласоваться с характеристиками отопительного котла.

Допускается изготовить вентилятор своими руками, для того чтобы максимально полно обеспечить полноту сгорания топлива и регулировку котла в зависимости от необходимого температурного режима.

Выбор дутьевых вентиляторов

Дутьевой вентилятор подает холодный воздух в воздухоподогреватель , забирая его из верхней части котельной.

Принимаем, согласно [1] температуру холодного воздуха Производительность вентилятора определяется расходом воздуха, необходимым для горения топлива с учетом коэффициента избытка воздуха в топке и присосов по тракту котла [1]:

Расчетная производительность вентилятора принимается с коэффициентом запаса [1]. Кроме того, вводится поправка на барометрическое давление. Принимаем , число вентиляторов z=4. Расчетная производительность одной машины:

Напор дутьевого вентилятора зависит от сопротивления воздушного тракта. Суммарное сопротивление тракта по [1]: . Расчетное значение напора принимается с коэффициентом запаса [1].

По найденным расчетным значениям производительности и напора определяем типоразмер дутьевого вентилятора. По[2] выбираем тип дутьевого вентилятора – ВДН-32Б.

Технические характеристики дутьевого вентилятора:

Подача V=475/385 тыс.м³/ч

Полное давление p=6100/4000 Па

Температура газа t=30°C

Частота вращения n=730/590 об/мин

Мощность на валу дутьевого вентилятора определяется по формуле:

Мощность привода берется с коэффициентом запаса , необходимым для преодоления инерции при пуске вентилятора.

Выбор дымососов.

Производительность дымососа определяется объемными расходами газов, уходящих из котла и воздуха, присасываемого в тракт после котла в золоулавителях и газоходах. С учетом температуры газов перед дымососом, объемная производительность машины по [1]

Объем уходящих газов равен сумме теоретического объема газов и объема присосов воздуха по тракту котла

Объем присосов за пределами котла

Определим температуру газов перед дымососом.

Тогда производительность дымососа:

Напор дымососа принимаем по [1] -

По оцененным выше производительности и напору по [2] выбираем дымосос ДОД-43.

Технические характеристики дымососа:

Подача V=1335/1520 тыс.м³/ч

Полное давление Р=3500/4500 Па

Частота вращения n=370 об/мин

Значение КПД при работе с расчетной производительностью:

Мощность на валу дымососа

Выбор насосов.

- объемной производительностью Q, м³/с

- давлением на стороне нагнетания рн, Па

- плотностью перемещаемой среды r, кг/м³

Выбор питательных насосов.

На блоке 520 МВт устанавливают по 2 насоса с турбоприводом на 50% подачи каждый. Для блочной электростанции производительность насосов определяется максимальным расходом питательной воды на котел с запасом не менее 5%.

В этом случае объемная производительность такова [1]:

Давление нагнетания питательных насосов определяется в соответствии с рекомендациями [1]. Для прямоточного котла:

- давление пара на выходе из котла, значение взято из расчета тепловой схемы

- суммарное гидравлическое сопротивление [1], учитывающее гидравлическое сопротивление прямоточного котла, сопротивление регулирующего клапана питания котла, сопротивление группы ПВД и трубопроводов питательного тракта.

Значение геодезического напора оцениваем по литературе [1].

- высота подъема воды от оси насоса до верхнего коллектора испарительного контура котла

Давление на всосе питательного насоса должно удовлетворять условию недопущения вскипания воды при попадании ее на быстровращающиеся лопасти колеса насоса (условие обеспечения бескавитационной работы). Так как в данной схеме предусмотрена установка быстроходных насосов, то для обеспечения бескавитационной работы недостаточно подъема деаэратора на высоту 22-25 м. Для создания давления на всосе питательного насоса устанавливают предвключенные бустерные насосы. Для энергоблока 520 МВт бустерный насос является встроенным в главный питательный насос, имея с ним общий привод от турбины через понижающий редуктор. С учетом рекомендаций [1], давление на всосе: рв=0,68 МПа.

Мощность, потребляемая насосом:

По найденным характеристикам и учитывая, что необходимо установить 2 ПН на 50% подачи каждый, по [2] выбираем 2 питательных насоса типа ПН-950-350 с параметрами:

Частота вращения – 4600

Тип и мощность привода – ОК-18ПУ. Завод-изготовитель ПО ‘Пролетарский завод’, г. Санкт – Петербург.

Выбор конденсатных насосов.

Конденсатные насосы представляют особую группу энергетических насосов, работающих с минимальным кавитационным запасом. Они обладают более низкой экономичностью, большей металлоемкостью и более высокой стоимость по сравнению с другими насосами на аналогичные подачи и напоры. Поэтому, по возможности, число насосов должно быть минимальным.

Для блока с прямоточным котлом примем двухподъемную схему установки конденсатных насосов. При такой схеме КН разделяют на 2 ступени.

Рис.3.8.2. Принципиальная схема расположения конденсатных насосов.

3.8.2а. Выбор конденсатных насосов I ступени.

Общая подача насосов, принятая по расчету тепловой схемы - Dкн=253,46 кг/с ( с учетом добавочной воды)

Объемная производительность конденсатных насосовI ступени(подача):

Давление перед КНI должно быть достаточным для предотвращения кавитации

Рк=0,0033 МПа давление пара в конденсаторе, взятое из расчета тепловой схемы

Напор конденсатных насосов:

Мощность, потребляемая насосом:

Напор, выраженный в метрах столба, перемещаемой жидкости

По найденным характеристикам выбираем 3 насоса по 50% производительности каждый (2 рабочих и 1 резервный) типа КсВ500-85

Выбор дутьевых вентиляторов

Число дутьевых вентиляторов и дымососов выбирается одинаковым и зависит от производительности котла. Для котлов производительностью более 500 т/ч устанавливают по 2 дутьевых вентилятора и дымососа на 50% производительности каждый. Котлы, в случае работы одного вентилятора или дымососа должны обеспечить нагрузку не менее 70% номинальной. Это условие обязательно проверяется после выбора типоразмера машины.

Расчетный расход топлива В_р, кг/с, по которому выбираются дутьевые вентиляторы и дымососы, определяется с учетом физической неполноты сгорания твердого топлива, q₄ % :

где В_к кг/с- расход топлива на котел при номинальной нагрузке.

Наиболее высокие потребности в воздушных массах происходят при использовании резервного топлива

В_р = 29 (100-1,5) / 100 = 28,5 кг/с

Дутьевой вентилятор подает холодный воздух в воздухоподогреватель, забирая его из верхней части котельной. Температуру холодного воздуха t_хв принимаем равной 30 0 С с расчетом на летний годовой период, когда объем потребления воздуха выше.

V_ДВ = 28,5*4,87(1,2-0,05+0,2) ( 273 + 30 ) = 208 м 3 /с = 748,8 тыс.м 3 /ч

где V о , м 3 /кг или м 3 / м 3 - теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1 кг угля, мазута или 1 м 3 газообразного топлива.

V р _ДВ = (1,1 * 208 / 2) * 760 / 700 = 123,6 м 3 /с = 445 тыс.м 3 / ч

Напор дутьевых вентиляторов зависит от размера котла и составляет 5 кПа. Расчетное значение напора Н_ДВ, кПа принимается с коэффициентом запаса

Мощность на валу дутьевого вентилятора N_э (эффективная мощность), кВт:

По справочным данным [5] наиболее подходящим является дутьевой вентилятор Барнаульского котельного завода ВДН – 32Б

количество в блоке -2 шт

Подача, V 475 тыс.м 3 /ч

Полное давление, Р 6100 Па

Температура ,t 30 0 C

Частота вращения, n 730 об/мин

Выбор дымососов

Объем газов, перекачиваемый дымососом, больше объема воздуха за счет более высокой температуры среды и больших присосов воздуха по газовому тракту. Производительность дымососа определяется объемными расходами газов, уходящих из котла (после воздухоподогревателя) V ух _г и воздуха, присасываемого в тракт после котла в золоуловителях и газоходах V_прис..

С учетом температуры газов перед дымососом t_{д ,} объемная производительность машины м 3 /c составит

V_дс = 28,5*(7,3+0,0487)*(130+273)/273= 309,2 м 3 /c (1113,12 тыс. м 3 /ч)

Объем уходящих газов:

V ух _г = 5,35 + 1,016 (1,4-1) *4,87 = 7,3 м 3 /кг

Объем присосов за пределами котла с учетом присосов в системе золоулоавливания равен:

V_прис = 0,01 * 4,87 = 0,0487 м 3 /кг

Температура газов перед дымососом t_д может быть принята равной температуре уходящих газов t_ух:

V р _дс = 1,1*(309,2 / 2)* 760 / 700 = 183,7 м 3 /с = 661,3 тыс. м 3 /ч

Мощность на валу дымососа N_э (эффективная мощность), кВт

N_э = (183,7*4,8) / 0,77 = 1145,1 кВт

N_пр= 1,05*1145,1= 1202,4 кВт

По справочным данным [5] наиболее подходящим является дымосос Барнаульского котельного завода ДО-31,5-III, устанавливаемый на каждый котлоагрегат по 2 штуки:

Производительность (подача,V) 800 тыс.м 3 /ч

Полное давление,Р 3,4 кПа

Потребляемая мощность, N 1080 кВт

Частота вращения,n 495 об/мин

Выбор насосов

- объемной производительностью (подачей), Q, м 3 /с;

- давлением на стороне нагнетания, р_н, МПа;

- плотностью перемещаемой среды, g , кг/м 3 или удельным объемом, u , м 3 /кг

Сантехник .

Вентилятор выступает одним из основных элементов в устройстве твердотопливного отопительного оборудования. В этой статье мастер сантехник расскажет, принцип действия вентилятора для твердотопливного котла и как его правильно подобрать .

Принцип действия

Вентилятор выполняет функцию поддувала в процессе розжига агрегата. Если включить вентилятор на максимальную мощность, под воздействием воздушного потока будет обеспечен повышенный приток воздуха в камеру горения, что поспособствует увеличению эффективности всего процесса.

После того как будет достигнута необходимая температура, автоматический контроллер , к которому в обязательном порядке подключается вентилятор, переведет поддувало в режим минимальной активности либо же полностью выключит агрегат и горение постепенно утихнет.

По достижению температурой некоторой минимальной отметки (обычно на 5 градусов ниже желаемой температуры, установленной пользователем на панели управления автоматического регулятора) контроллер снова включит вентилятор, и так процесс будет повторяться в течение всего цикла обогрева.

Зачем устанавливать вентилятор на котел

Установка вентилятора на котел выполняется для создания принудительной тяги. Благодаря такой модернизации оборудования в камеру сжигания топлива будет непрерывно подаваться необходимый объем воздуха.

На практике неоднократно доказывалось, что для максимально эффективной работы котла в камеру сжигания должно подаваться больше воздуха, чем указывается производителем в сопутствующей технической документации. Без вентилятора топливо не успеет полностью смешаться со всем кислородом. В результате определенная часть воздуха не сгорит, а попросту выдуется из отопительного агрегата вместе с дымом.

Таким образом, при расчете необходимой мощности вентилятора нужно ориентироваться на максимальный коэффициент полезного действия, указанный производителем котла. Если мощность дополнительного оборудования будет ниже требуемого значения, модернизация попросту не даст никакого полезного эффекта.

В условиях недостаточного количества воздуха режим работы котла нарушится. Топливо не будет сгорать полностью, дымоход начнет интенсивно засоряться золой и сажей, что приведет к частым остановкам работы оборудования на чистку и сопутствующее обслуживание.

В условиях неполного сгорания топлива начнут прогорать изоляционные материалы, а их частая замена приведет к существенному повышению стоимости эксплуатации отопительного агрегата.

Из-за снижения тяги котельное помещение будет задымляться. Ввиду этого владельцу потребуется потратить дополнительные средства на монтаж искусственной вентиляции.

Поэтому лучше изначально выделить сравнительно небольшую денежную сумму на покупку вентилятора, а установить этот агрегат вы сможете своими руками. Подобное дополнение позволит существенно уменьшить недожог топлива, увеличить мощность отопительного оборудования и заметно продлить срок его эксплуатации без необходимости остановки на ремонт и обслуживание.

Виды и характеристики вентиляторов для твердотопливного котла

По параметрам и функциональным характеристикам, вентиляторы для твердотопливных котлов подразделяются на следующие виды:

Приборы с электро-коммутируемыми двигателями (ЕС);
Вентиляторы, оснащенные синхронными двигателями;
Нагнетатели с асинхронным двигателем.

Каждый из видов имеют свои преимущества и недостатки:

Устройство

Любой дутьевой вентилятор, независимо от того, в какой стране он производится, состоит из металлического корпуса, а внутри него находится электродвигатель. Также важной составной частью нагнетательного вентилятора являются лопасти, которые защищены предохранительной решеткой. Строение устройства не сложное, но в тоже время надежное.

Это обеспечивают его прочный корпус, высокая рабочая температура и надежный производитель электродвигателя. Подверженные уязвимости элементы и детали защищены решеткой. Дутьевой вентилятор имеет небольшой вес, поэтому проблем с монтажом не возникает.

На российском рынке можно встретить вентиляторы для твердотопливных котлов следующих производителей:

Как правильно подобрать

Производительность котла на твёрдом топливе во многом определяется правильно подобранным вентилятором. Что это означает?

Рассмотрим несколько ситуаций:

В таблице представлены варианты устанавливаемых вентиляторов на твердотопливные котлы различной мощности.

В сюжете - Обзор вентилятора для бытовых твердотопливных котлов WPA 120

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как устроены твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром

Подбор дутьевого вентилятора для котла

Конструктивное выполнение дымососов и дутьевых вентиляторов котлов

Дымосос предназначен для создания искусственной тяги и удаления продуктов сгорания в атмосферу. Дымососы выпускаются следующих марок: Д – 8; Д – 10; Д – 12; Д – 13,5; Д – 15,5; Д – 18; Д – 20. В обозначении: буква Д – дымосос, цифра указывает диаметр рабочего колеса в дециметрах.

Дымовые газы поступают через входной всасывающий патрубок 10 в центральную часть ротора 5, вращающегося с большой частотой в подшипниках 3, вынесенных за пределы кожуха, который представляет собой спиральную камеру.

Ротор дымососа представляет собой устройство, состоящее из диска 6, по окружности которого приварены или прикреплены лопатки 7.

Диск насажен на втулку 15, через которую проходит вал 16. Лопатки 7 ротора 5 забирают газы из внутренней полости дымососа и отбрасывают в обечайку, откуда через выходной патрубок 8 (диффузор) отводятся в дымовую трубу 19.

Дымовые газы из дымососа 21 должны проходить через расширяющийся патрубок с небольшим углом раскрытия. Для регулирования производительности дымососов во впускном патрубке размещены поворотные лопасти 12 с ручным управлением.

Дымососная установка для небольшой котельной, подключенная к цоколю железной дымовой трубы (рисунок 3.14, б), состоит из дымососа 21, дымовых заслонок 18, дымовой трубы 19.

Газы, засасываемые из котла, при помощи дымососа через диффузор 20 выбрасываются в трубу 19. Заслонки 18 размещены так, что газы можно пропускать и мимо дымососа, непосредственно в трубу.

К особенностям конструкции дымососов относится:

o корпус, рабочее колесо, ступица рабочего колеса, направляющий аппарат выполняются из жаропрочной стали, это вызвано тем, что дымососы рассчитаны на работу при температуре газов 200 – 250 о С;

o в масляной ванне размещен змеевик с подводом воды для охлаждения масла;

o корпус дымососа обязательно покрывается тепловой изоляцией.

Регулирование нагрузки осуществляется с помощью направляющего аппарата. Он позволяет осуществить плавное регулирование напора, благодаря чему расход электроэнергии на привод дымососа при малых нагрузках котла значительно сокращается.

Подбор дутьевого вентилятора для котла

Принципы выбора дымососов и дутьевых вентиляторов котла

Производительностью дымососа (вентилятора) называют объем перемещаемых машиной продуктов сгорания (воздуха) в единицу времени.

Необходимая расчетная производительность дымососа (вентилятора) определяется с учетом условий всасывания, т.е. избыточного давления или разряжения и температуры перед машиной, и представляет собой действительные объемы продуктов сгорания или воздуха, которые должен перемещать дымосос (вентилятор).

Расчетная производительность (м 3 /ч):

где V – расход продуктов сгорания для дымососа или расход воздуха при температуре t_в = 30 о С для дутьевого вентилятора; b ₁ – коэффициент запаса по производительности, принимаемый из таблицы 3.1; h_б – барометрическое давление в месте установки машины.

Расход продуктов сгорания (м 3 /с) у дымососа:

где В_Р – расчетный расход топлива, кг/с или м 3 /с; V_Г.УХ– объем продуктов сгорания за воздухоподогревателем, м 3 /кг или м 3 /м 3 ; D a –присос воздуха в газоходах за воздухоподогревателем; V о – теоретическое количество воздуха, м 3 /кг или м 3 /м 3 ; u _Д – температура продуктов сгорания у дымососа, принимается равной температуре уходящих газов, о С.

При расчете воздушного тракта расход воздуха (м 3 /с) определяется по формуле:

где В_Р – расчетный расход топлива, кг/с или м 3 /с; V о – теоретическое количество воздуха, м 3 /кг или м 3 /м 3 ; D a _Т и D a _ПЛ – присосы воздуха в топке и системе пылеприготовления; D a _ВП – присос воздуха в воздухоподогревателе, при расчете расхода горячего воздуха (после воздухоподогревателя) принимается D a _ВП = 0; t_В – температура воздуха, для холодного воздуха принимается t_В = 30 о С, для горячего воздуха t_В = t_Г.В.

Расчетное полное давление (мм вод. ст.), которое должен создавать дымосос (вентилятор), определяется по формуле:

где b ₂ – коэффициент запаса по напору, принимается из таблицы 3.2; D Н_П – перепад полных давлений в газовом тракте.

Таблица 3.2 – Коэффициенты запаса при выборе дымососов и дутьевых вентиляторов, рекомендуемые СНиП II-35-76

5.4. Подбор дутьевых вентиляторов.

Дутьевые вентиляторы предназначены для подачи в топку холодного воздуха, забираемого из верхней зоны помещения котельной. Их подбор производится по требуемой производительности и напору.

Производительность вентилятора, м 3 /ч:

Где _- коэффициент запаса производительности (принимается равным 1,05);

_т- коэффициент избытка воздуха в топке (для камерных топок при сжигании газа 1.2);

V 0 - теоретических расход воздуха для сжигания выбранного вида топлива при нормальных условиях, рассчитывается в соответствии с составом топлива, м 3 /кг;

B_р- расчетный расход топлива, кг или м 3 /ч.;

t_хв3- температура холодного воздуха (принимается равной 30 – 35 0 С).

Вр = (Дном*[h₁–h₁₁+ (βпр/100)*(h’₁–h₁₁)]/Q р _H*η_к)*(100-)/100

Вр=(6,5*[2690,1–435,76 + (5/100)*(830,1 – 435,76)]*10 3 /24240*0,82,35)*(100- 6,3)/100= 693,84 кг/ч.

Расчётные характеристики Сучанского угля

Состав рабочей массы,%

Низшая теплота сгорания Q р _H_,мДж/кг

=5,749+0,769+0,102=6,62 м 3 /кг

V_в= 1,05*1,5*6,62*693,84*(30 + 273)/273 = 8029,3 м 3 /ч

Требуемый расчетный напор дутьевого вентилятора определяем по формуле, кПа:

Где _з- коэффициент запаса напора;

H_вт- полное сопротивление воздушного тракта при номинальных режимах эксплуатации котлоагрегатов;

= 1,1*0,75 = 0,825 кПа

Выбираем вентилятор дутьевой ВДН-8

5.5 Подбор дымососов.

Производительность дымососа, :

ГдеV_г- объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях,:

Здесь V_г 0 - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях и при коэффициенте избытка воздуха, равном 1,5 м3 /_кг, рассчитывается в соответствии с составом топлива;

= 0,0186(64,6+0,375*0,5)+0,79*6,62+0,8*0,8/100+0,0124*(9*2,9+5+100*0,7)+0,016*6,62=7,8

=7,8+(1.5-1)*6,62=14,92 м3/кг

_ух- коэффициент избытка воздуха в дымовых газах перед дымовой трубой (при сжигании твёрдого топлива можно принять равным 1,5);

t_ух- температура уходящих газов, равная температуре дымовых газов после экономайзера;

м3/ч

Необходимый напор дымососа, кПа:

Где H_гт- общее сопротивление дымового тракта, кПа;

_зн- коэффициент запаса напора (можно принять равным 1.1);

Выбираем центробежный дымосос ДН – 10, производительность 19,6*10 3 м3 /_ч, напор 2,21 кПа.

5.6 Подбор оборудования химводоподготовки.

Для химической обработки воды целесообразно применять двухступенчатое умягчение, обеспечивающее остаточную жесткость воды для котлов типа ДЕ и КЕ, не превышающую 0.02 мг-экв/кг.

Устанавливается не менее двух натрий-катионовых фильтров для каждой ступени (один резервный).

В целях взаимозаменяемости установленного оборудования целесообразно для обеих ступеней умягчения применять фильтры одного типоразмера.

Компоновочная схема система химводоподготовки должна предусматривать возможность отключения любого фильтра для регенерации и ремонта, а также переключения с первой ступени на вторую.

Максимальный часовой расход химически очищенной воды для подпитки котлов , т/ч:

Где - коэффициент запаса производительности (примем равным 1,1 – 1,2);

D_пр– расход продувочной воды, т/ч;

 = 1,2; = 15,32 т/ч;= 7,83 т/ч;

Здесь_пр- доля продувки,%;

D_к max – масса возвращаемого конденсата,т/ч;

= 1,2*(15,32+ 0,766 – 7,83) = 9,907 т/ч;

Где _ф- скорость фильтрации воды (примем равным 0,007 м /_с);

z_ф- количество работающих фильтров каждой ступени;

z_ф = 2; ρ = 1000 кг/м 3 ;

3.6. Выбор дутьевых вентиляторов.

Дутьевой вентилятор подает холодный воздух в воздухоподогреватель , забирая его из верхней части котельной.

Расчетная производительность вентилятора принимается с коэффициентом запаса [1]. Кроме того, вводится поправка на барометрическое давление. Принимаем, число вентиляторовz=4. Расчетная производительность одной машины:

Технические характеристики дутьевого вентилятора:

Подача V=475/385 тыс.м³/ч

Полное давление p=6100/4000 Па

Температура газа t=30°C

Частота вращения n=730/590 об/мин

Расчетный КПД

Мощность на валу дутьевого вентилятора определяется по формуле:

3.7 Выбор дымососов.

Объем уходящих газов равен сумме теоретического объема газов и объема присосов воздуха по тракту котла

Объем присосов за пределами котла

Определим температуру газов перед дымососом.

Т.к. величина суммарных присосов =0,13≥0,1 ,то температура газов перед дымососом определяется по формуле смешения:

Тогда производительность дымососа:

Принимаю по [1] число дымососов, равное числу дутьевых вентиляторов, z=4. Тогда расчетная производительность дымососа, с учетом коэффициента запаса β1=1,1 (по [1]):