5 3. Системы подачи воздуха и удаления продуктов сгорания. Естественная тяга. Искусственная тяга.

К – котел; ДТ – дымовая труба; Д- дымосос; ДВ – дутьевой вентилятор.

а) - естественная тяга Р_в = ρ_вgH; Р_г = ρ_гgH; t_г>t_в

Воздух стремится вниз из-за давления (стремится вытеснить газы)

ρ_г<ρ_в

Р_с = Р_г - Р_в = gH(ρ_г - ρ_в)

На самотяге работают небольшие котлы.

б) Искусственная тяга. Создается дымососом

в) Тяга под наддувом. Современные котлы (где нет потерь воздуха)

г) С уравновешенной тягой

54. Величина самотяги котельной установки. Регулирование естественной тяги.

Движущая сила, обусловленная разностью статиче­ских давлений между поступающим в топочную камеру воздухом и покидающими котельную установку продук­тами сгорания, называется естественной тягой. Простей­шим тяговым устройством для создания естественной тяги служит дымовая труба. Дымовая труба создает движущую силу — силу тя­ги, необходимую для преодоления гидравлических со­противлений газового тракта котельного агрегата.

При рассмотрении естественной тяги для упро­щения не было учтено явление самотяги в газоходах котлоагрегата. Следует заметить, что газоход котельного агрегата, заполненный продуктами сгорания, можно рассматривать как дымовую трубу небольшой высоты, в которой развивается собственная сила тяги, называемая самотягой.

Очевидно, что во всех газоходах, в том числе и в то­почной камере, где продукты сгорания имеют восходя­щее движение, величина требуемой силы тяги на прео­доление аэродинамических сопротивлений уменьшается на величину самотяги. Наоборот, в тех газоходах, где газы движутся сверху вниз, величина необходимой силы тяги должна быть повышена на величину самотяги, по­скольку самотяга в опускных газоходах препятствует движению в них продуктов сгорания газов. В современ­ных котельных агрегатах, отличающихся значительной высотой газоходов, суммарная самотяга по всему ко­тельному агрегату может составить довольно значитель­ную величину, В связи с этим при расчете сопротивлений газового тракта необходимо учитывать самотягу как величину, способную существенно уменьшить расчетную силу тяги.

55. Тягодутьевое оборудование: дымососы, вентиляторы, маркировка, регулирование производительности.

Дутьевой вентилятор имеет металлический корпус в виде улитки, в

котором установлен ротор с лопатками, а на оси – электродвигатель. При

вращении рабочего колеса в центре создается разряжение, куда через круглое отверстие поступает новая порция воздуха, и за счет центробежных сил

он отбрасывается к стенкам корпуса и переходит в нагнетательное прямоугольное отверстие. Производительность дутьевого вентилятора должна

обеспечивать с 10 %-ным запасом подачу действительного объема воздуха,

необходимого для горения с учетом его температуры, а напор вентилятора

должен преодолеть сопротивление воздушного тракта (воздуховода, заслонки, горелки, направляющего аппарата). В качестве дутьевых вентиляторов обычно используют центробежные вентиляторы среднего давления.

Забор воздуха для дутья осуществляется из верхней зоны котельного зала и

частично снаружи с помощью специального клапана.

Дымосос – центробежный вентилятор, только с массивными лопатками ротора. Производительность дымососа должна быть на 10 % больше

полного объема топочных дымовых газов, удаляемых из котла, с учетом их

температуры, а напор должен преодолеть гидравлическое сопротивление

всего газового тракта (топки, газохода, экономайзера, воздухоподогревателя, борова, шибера, дымовой трубы).

Дутьевой вентилятор и дымосос должны синхронно работать так, чтобы в топке котла поддерживалось разрежение 1,5…3 мм вод. ст., а за котлом 4…6 мм вод. ст., чтобы при открытых дверках или гляделках пламя не

выбрасывалось из топки. При разрежении в топке более 8…10 мм вод. ст.

происходит значительный подсос холодного воздуха в топку, что резко

снижает температуру топочных газов и увеличивает расход топлива.

Дымососы и вентиляторы одностороннего всасывания изготовляют двух типов: ВД — дутьевые вентиляторы, применяемые при температуре всасывающего воздуха около 20 °С, и Д — дымососы, удаляющие продукты сго­рания с температурой до 250 °С. Дымососы Д и дутьевые вентиляторы ВД изготовляют прямого и левого вращения.

В помещениях, где установлены котель­ные установки малой производительности, допускается применение централизованной тягодутьевой установки, обслуживающей несколько работающих котлов и имею­щей по два дымососа и вентилятора (один из них резер­вный). Дымососы и вентиляторы размещают, как прави­ло, преимущественно на нулевой отметке (нижнее распо­ложение).

Мощность котла, МВт	Коэффициент запаса
	По производительности		По напору
	Дымососы	Вентиляторы	Дымососы	Вентиляторы
До 17,4	1,05	1,05	1,10	1,10
Более 17,4	1,10	1,05	1,10	1,10

РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЯГОДУТЬЕВЫХ УСТАНОВОК

При изменении режима работы котельного агрегата возникает необходимость по регулированию тягодутьевых установок. При искусственной тяге применяют следующие способы регу­лирования: дросселированием, изменением частоты вра­щения дымососа и вентилятора, направляющими аппа­ратами.

Самым простым, но и самым неэкономичным являет­ся дроссельное регулирование — введение в газовоздуш­ный тракт дополнительного сопротивления, создаваемо­го с помощью шибера. При этом изменяется характери­стика газовоздушного тракта, которая приводит к изме­нению работы дымососа и вентилятора. Таким образом, часть давления, развиваемого дымососом или вентилятором, бесполезно теряется в дросселирующих органах и КПД машины уменьшается.

Более выгодным является регулирование силы тяги изменением частоты вращения дымососа и вентилятора. При регулировании изменением частоты вращения для нового расхода давление дымососа (вентилятора) уменьшается.

Недостатком регулирования силы тяги изменением частоты вращения тягодутьевых машин является необ­ходимость применения электродвигателей с регулируе­мой частотой вращения, которые имеют большую стои­мость, чем короткозамкнутые.

Поэтому про­изводительность дымососов и вентиляторов регулируют направляющими лопаточными аппаратами путем изме­нения угла поворота лопаток, устанавливаемых на вса­сывающей стороне дымососа и вентилятора. По мере поворачивания лопаток поток про­дуктов сгорания (воздуха) закручивается в направлении вращения ротора, вызывая тем самым снижение произ­водительности дымососа (вентилятора). Такое устройство отличается простотой и в то же время дает экономию электроэнергии 20—30 % по сравнению с регулированием заслонкой (дросселированием).