- •Лекция 1
- •Общие сведения и основные понятия о нагнетателях
- •1.1. Основные типы и классификация нагнетателей
- •Нагнетатели объемные
- •1.2. Рабочие параметры нагнетателей
- •1.3. Совместная работа нагнетателя и трубопроводной системы
- •Лекция 2
- •2.1. Применение законов термодинамики к описанию процессов в нагнетателе
- •Интегрируя уравнение 2.2 в интервале 1-2, получаем
- •2.2. Изображение процессов сжатия в диаграммах состояния
- •4.1. Подобие нагнетателей
- •4.2. Коэффициент быстроходности нагнетателя
- •При этом из условий подобия получим
- •Общеприняты следующие формы соотношений между рабочими параметрами
- •4.4. Действительные характеристики нагнетателя при постоянной частоте вращения
- •4.7. Изменение характеристик и регулирование нагнетателей
- •Регулирование изменением частоты вращения вала нагнетателя
- •Регулирование поворотными направляющими лопатками на входе в рабочее колесо
- •4.8. Сводные графики рабочих зон нагнетателей
- •Совместная работа при параллельном и последовательном соединении нагнетателей
- •5.1. Параллельное и последовательное соединение нагнетателей
- •5.2. Неустойчивая работа нагнетателей. Помпаж
- •Вентиляторы
- •7.1. Основные расчетные соотношения и параметры вентиляторов
- •7.2. Центробежные вентиляторы Основные конструктивные элементы центробежных вентиляторов
- •Классификация центробежных вентиляторов
- •Конструкции вентиляторов
- •7.3. Осевые вентиляторы Многоступенчатые осевые машины
- •Основные конструктивные элементы осевых вентиляторов
- •Классификация вентиляторов
- •Конструкции осевых вентиляторов
- •Характеристика осевых вентиляторов
- •Эксплуатационные характеристики вентиляторов и дымососов
- •Влияние механических примесей на работу вентиляторов и дымососов
- •Компрессоры
- •Расчетные соотношения центробежных и осевых ступеней турбокомпрессоров
- •Потери, кпд и мощность турбокомпрессора
- •Термодинамический процесс сжатия в многоступенчатом турбокомпрессоре в h, s-диаграмме
- •Характеристики турбокомпрессоров
- •Конструкции центробежных компрессоров
- •Конструкция осевых компрессоров
- •Струйные компрессоры
- •Поршневые компрессоры Устройство и принцип действия поршневых компрессоров
- •Конструкции поршневых компрессоров
- •Роторные компрессоры
- •Пластинчатые компрессоры
- •Винтовые компрессоры
- •Насосы динамические насосы
- •Центробежные насосы
- •Кавитация при работе центробежных насосов
- •Вихревые насосы
- •Водокольцевые насосы
- •Струйные насосы
- •Поршневые насосы Устройство и принцип действия насоса
- •Конструкции поршневых насосов
- •Роторные насосы
- •Шестеренные насосы
- •Винтовые насосы
- •Пластинчатые насосы
- •7.4. Тягодутьевые устройства тепловых электростанций Вентиляторы и дымососы.
- •Эксплуатационные характеристики вентиляторов и дымососов
- •Влияние механических примесей на работу вентиляторов и дымососов
7.4. Тягодутьевые устройства тепловых электростанций Вентиляторы и дымососы.
К тягодутьевым устройствам относятся дутьевые, мельничные вентиляторы и вентиляторы горячего дутья, дымососы. К ним предъявляется ряд требований: высокая экономичность при номинальной и частичных нагрузках котлоагрегата, высокая надежность работы, умеренные габариты при достаточно высокой быстроходности, умеренный шум.
В зависимости от особенностей котла, определяемых сортом сжигаемого топлива, тягодутьевые устройства могут изменять свое назначение или приобретать дополнительные функции.
Тягодутьевые устройства имеют простую конструкцию: рабочие колеса выполняются сварными из листовой углеродистой стали, спиральные кожухи тоже сварные; изготовление этих нагнетателей отличается ограниченным объемом механической обработки; подшипники качения со смазкой погружением или консистентной. В обозначении тягодутьевых устройств использованы следующие обозначения: В - вентилятор; Д - дымосос, дутьевой, двухступенчатый; М - мельничный; ВГД - вентилятор горячего дутья; ГД - дымосос рециркуляции газов; О - осевой; Н - отогнутые назад лопатки; 2 - двухстороннее всасывание; У, Ш - соответственно узкое и широкое рабочее колесо; А и П - индексы аэродинамической схемы. Номер обозначает диаметр рабочего колеса в дециметрах. В обозначении аэродинамической схемы первое число равно относительному диаметру входа D0 / D2, а второе число - угол выхода 2 лопаток рабочего колеса в градусах.
Центробежные дымососы типа ДН, выполняемые по схемам 0,55-40 и 0,62-40, имеют номера от 9 до 26. Дымососы осуществляют отвод дымовых газов из топок котлов.
Дымососы одностороннего всасывания типа ДН предназначены для отсасывания газов из топок котлов паропроизводительностью 2,5-320 т/ч, а двухстороннего типа ДНх2 -до 420 т/ч при запыленности потока не более 1 г/м3. Дымососы ДНх2 выпускаются с противоизносной защитой внутренних поверхностей спиральных отводов, всасывающих карманов, рабочих поверхностей лопаток и без противоизносной защиты - для газомазутных котлов (тип ДНх2ГМ).
Рабочее колесо представляет собой сварную конструкцию, состоящую из 32 листовых загнутых назад лопаток, расположенных между основным и двумя коническими покрывающими дисками. Лопатки штампованные и при необходимости защищены от износа наплавкой из твердого сплава. Ступица из стального литья соединяется с диском болтовым соединением, что обеспечивает возможность демонтажа. Спиральный отвод и всасывающие карманы выполняются сварными из листовой и профильной стали. Стенки отвода и карманов усилены ребрами. Внутренняя поверхность отвода и всасывающих карманов защищается броневыми листами из малоуглеродистой, стали, заменяемыми по мере износа.
Дымососы снабжены осевыми направляющими аппаратами, позволяющими регулировать их работу. Дымососы этой серии имеют рабочие колеса повышенной износоустойчивости, что позволяет значительно увеличить срок их эксплуатации по сравнению с дымососами типа Д (схема 0,7-37), имеющими лопатки, отогнутые вперед.
Дутьевые вентиляторы предназначены для подачи воздуха в топку котла и систему пылеприготовления. Вентиляторы всасывают атмосферный воздух, к которому добавляется воздух из помещения котельной. Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель зависит от сорта сжигаемого топлива, а также определяется соображениями предотвращения коррозии поверхностей нагрева воздухоподогревателей и может достигать 330-350 К.
Дутьевые вентиляторы типа ВДН имеют аэродинамические схемы: Ц 59-15, 1-30; 0,7-160-11 и 0,55-40-1. Изготовляются серийные дутьевые вентиляторы номеров от 8 до 36.
Центробежные вентиляторы горячего дутья одностороннего всасывания типа ВГДН применяются в системах воздушных трактов котлов различной производительности. По конструктивному исполнению вентиляторы типа ВГДН идентичны с соответствующими типоразмерами дымососов типа ДН. Конструктивное отличие заключается в отсутствии противоизносной защиты, меньшей толщины лопаток рабочего колеса. Кроме того, учитывая высокую температуру перемещаемого воздуха, рабочее колесо изготовляют из малоуглеродистой молибденовой стали 12ХМ.
Мельничные вентиляторы предназначены для пневмотранспорта угольной пыли в системе пылеприготовления и подачи ее в топку котла. Тип мельничного вентилятора зависит от примененной схемы пылеприготовления. Типовые конструкции мельничных вентиляторов рассчитаны на температуру среды около 470 К, развиваемое давление превышает 10 кПа, а частота вращения составляет 1500 об/мин. Специальные конструкции мельничных вентиляторов с устройствами водяного или воздушного охлаждения вала работают с температурой среды около 720 К.
Конструкции мельничных вентиляторов выполняются с учетом уменьшения износа рабочего колеса и спирального корпуса. Мельничные вентиляторы выпускаются типов ВМ-А, ВМ и ВМ-у, выполненных по аэродинамическим схемам вентиляторов соответственно 0,5-45; 0,55-40 (МО ЦКТИ) и 0,6-90 (ЦАГИ).
В теплоэнергетике также используются осевые одноступенчатые дутьевые вентиляторы ВО-1-16/11 и двухступенчатые вентиляторы ВДОД-31,5, ВДОД-41; двухступенчатые дымососы типа ДОД с диаметрами рабочих колес от 2850 до 4300 мм и частотами вращения от 595 до 370 об/мин.
Для вентиляторов и дымососов, выпускаемых с регулирующими устройствами, в каталогах приводятся их дроссельно-регулировочные характеристики.
Важным для экономии расхода электроэнергии на собственные нужды является обеспечение эффективного регулирования производительности и давления вентиляторов и дымососов в широком диапазоне. К числу простейших, но малоэкономичных регулирующих устройств относятся дроссельные шиберы, устанавливаемые в любом сечении воздушного тракта и воздействующие на поток вне рабочего колеса вентилятора.
Наибольшее распространение получили более экономичные направляющие аппараты, устанавливаемые непосредственно перед всасывающим отверстием вентилятора и закручивающие на частичных нагрузках входящий поток.
Следующими по экономичности являются скоростные регулирующие устройства, изменяющие частоту вращения вентилятора за счет передач с изменяемой частотой вращения (гидромуфты, электромагнитные муфты) или регулируемой частотой вращения привода (электродвигатели постоянного тока, электродвигатели переменного тока с фазовым ротором и регулировочным реостатом и с преобразователями частоты тока).
Двух- и трехскоростные электродвигатели со ступенчатым изменением частоты вращения по габаритным размерам, массе и стоимости предпочтительней короткозамкнутых односкоростных двигателей. Их, как правило, применяют в сочетании с направляющими аппаратами - так называемый комбинированный способ регулирования. Радиальные вентиляторы с поворотными закрылками, (элеронами) рабочих лопаток имеют сложную конструкцию. При элеронном регулировании изменение характеристики тяго-дутьевого вентилятора достигается путем изменения угла выхода при повороте закрылков (элеронов) рабочих лопаток. Согласно данным по испытанию опытных образцов вентиляторов элеронное регулирование позволяет экономить до 30% электроэнергии по сравнению с регулированием осевым Направляющим аппаратом.