6.5 Выбор тяго-дутьевых машин

В котельных установках обычно используют дутьевые вентиляторы и дымососы центробежного типа одностороннего всасывания. Дутьевые вентиляторы «ВД» применяются при температуре воздуха около 20 °С, а дымососы «Д» - при температуре до 250 °С. Как вентиляторы, так и дымососы снабжены направляющими аппаратами, изготавливаются как правого, так и левого вращения и с различным положением кожуха.

На рис. 6.7 даны сводные характеристики для подбора тяго-дутьевых машин по данным заводов – изготовителей. На оси абсцисс отложены значения производительности в тыс. м³/ч, а по оси ординат – значения полного давления в мм вод. ст. Ось ординат имеет две шкалы одну используют при подборе дутьевых вентиляторов (= 20 °С), другую – для подбора дымососов (= 200 °С).

На сводной характеристике выделены зоны, каждая из которых соответствует типу машины и рабочему числу ее оборотов с учетом регулирования производительности направляющим аппаратом.

Верхняя кривая зоны соответствует работе машины с полным открытием и с изменяющимся значением к.п.д. в пределах 0,61 – 0,67. нижняя кривая зоны соответствует работе машины с прикрытым направляющим аппаратом при значении к.п.д. равном 0,83 максимального. Боковые границы зоны соответствуют значениям к.п.д. в пределах 0,83 – 0,9 максимального. Точки, расположенные внутри каждой зоны соответствуют промежуточным значениям к.п.д. при работе машин с несколько прикрытым направляющим аппаратом.

При непосредственном соединении электродвигателя с вентилятором на одной оси мощность расходуемая на валу двигателя, принимают равной мощности расходуемой на валу вентилятора. В случае соединения вентилятора с электродвигателем при помощи муфты учитывают дополнительную потерю в подшипниках – около 5% общей мощности

Дутьевые вентиляторы и дымососы предпочтительно устанавливать на одной оси с электродвигателем, поэтому при их выборе следует сообразовываться с числом оборотов, выпускаемых электродвигателей ( 730, 970, 1450, 2900 об/мин).

Дымососы и дутьевые вентиляторы одного типоразмера имеют одинаковую конструкцию и размеры за исключением того что в дымососах детали, непосредственно соприкасающиеся с газами, усилены с запасом на золовой унос. Поэтому их конструкции должны быть более прочными с меньшим количеством лопаток и с обязательным охлаждением подшипников.

92

Дымососы размещаются за котельным агрегатом, причем в котельных установках, предназначенных для сжигания твердого топлива после золоуловителя, чтобы уменьшить количество проходящей через него летучей золы и тем самым уменьшить истирание золой крыльчатки.

Дымосос устанавливается такой производительности, чтобы он полностью удалял из котельной установки все газообразные продукты сгорания, имея при этом небольшой запас по производительности. Расчетная производительность дымососа определяется по формуле:

; (6.27) где - коэффициент запаса по производительности, принимаемый 1,1 для котлов паропроизводительностью до 20 т/ч

включительно и равным 1,05 для котлов паропроизводительностью более 20 т/ч.

Дымосос выбирается так, чтобы развиваемое им давление с учетом яги создаваемой дымовой трубой, обеспечивало с некоторым запасом необходимый перепад полного давления по газовому тракту. При этом учитывается необходимость поддержания небольшого разрежения (2-3 мм вод. ст.) в верхней части топки при работе котла для устранения выбивания дымовых газов из топки через неплотности в обмуровке. Таким образом,

; (6.28) где - коэффициент запаса по давлению, равный 1,2 для котлов производительностью до 20 т/ч и 1,1 для котлов более высокой производительности;

- разрежение в верхней части топки, мм вод.ст.;

- перепад полного давления по газовому тракту, мм.вод.ст.

Требуемое давление дымососа в небольших котельных установках составляет 100-200 мм вод.ст., а в крупных возрастает до 200- 250 мм. вод. ст.. (''Тип выбранного дымососа и его характеристику занесем в таблицу 6.8.)

Дутьевые вентиляторы устанавливаются перед воздухоподогревателем, чтобы они подавали неподогретый воздух, так как мощность, требуемая для подачи вентилятором данного количества воздуха, уменьшается с понижением его температуры, что приводит к уменьшению расхода электроэнергии на дутье. Чтобы повысить к.п.д. котельного агрегата стараются использовать тепло воздуха, нагревшегося в котельной. Этот воздух собирается в верхней части здания котельной, поэтому перед вентилятором выполняется вертикальный всасывающий воздуховод, начинающийся несколько ниже перекрытия котельной. Производительность

93

дутьевого вентилятора должна обеспечить подачу в топку количества воздуха, необходимого для горения с некоторым запасом, она определяется по формуле:

; где - коэффициент запаса, равный 1,05.

Дутьевой вентилятор выбирается так, чтобы развиваемое им давление обеспечило с некоторым запасом необходимый перепад полного давления по воздушному тракту. Расчетное давление, развивавемое вентилятором, выражается в виде:

; (6.29) где - коэффициент запаса, равный 1,1;

- сумма аэродинамических сопротивлений всех элементов воздушного тракта, мм. вод. ст.;

- разрежение в верхней части топки, мм вод.ст.;

- расстояние по вертикали между горизонтальным сечением средней линии выходного окна из топки и местом входа воздуха в топку, м.

Требуемое полное давление дутьевого вентилятора обычно составляет 100-150 мм. вод.ст. в котельных установках малой производительности, возрастая до 200-250 мм вод. ст. в крупных котельных установках.

Мощность, требуемая для привода дымососа или дутьевого вентилятора определяется по формуле:

; (6.30)

где - коэффициент запаса мощности электродвигателя, принимаемый равным 1,1;

Q и P – соответственно производительности дымососа или вентилятора и создаваемое им давление, м³/с и кПа;

- эксплуатационный к.п.д. дымососа или вентилятора, составляющий приблизительно 0,7.

Дутьевые вентиляторы выбираются по их производительности и создаваемому ими полному давлению. Полное давление, создаваемое вентилятором, слагается из давления при выходе из воздухоподводящего устройства (динамического давления) и суммы сопротивлений установки, складывающихся из местных сопротивлений и сопротивлений трения в воздуховодах (статическое давление), а также в форсунке, горелке или решетке со слоем топлива.

При подборе вентилятора полное давление следует увеличить на 10%.

94

Определим производительность и полное расчетное давление, по графику. Необходимо выбрать номер вентилятора, учитывая его значение к.п.д. и число оборотов. В качестве дутьевых вентиляторов устанавливаются, как правило, центробежные вентиляторы среднего давления.

Напор дымососа (вентилятора) приводится к тем условиям, при которых приведена заводская характеристика машины (обычно =1.2928 кг/м3 и =0.101 МН/м²):

; (6.31) где - плотность, кг/м³ и температура среды, °С. при расчетных условиях;

- температура среды по заводской характеристике машины,°С .

Тип выбранного дутьевого вентилятора и его характеристику поместим в таблицу 6.6.

Большое значение для экономичной эксплуатации котельных агрегатов имеет рациональное регулирование производительности дымососов и дутьевых вентиляторов. В эксплуатации котельных агрегатов экономически важно при изменении нагрузки на котел поддерживать постоянные значения коэффициента избытка воздуха в конце топки и разрежение верхней части ее, с тем, чтобы сохранить расчетный к.п.д. котельного агрегата. Этого можно достигнуть путем гибкого и тонкого регулирования дымососов и дутьевых вентиляторов.

Внимание! Описать способы регулирования производительности дутьевых вентиляторов и дымососов. Выразить графически зависимость величин H, N, и от Q, т.е. найти рабочие характеристики выбранных тяго-дутьевых машин в каждом из способов. Отразить достоинства и недостатки существующих способов регулирования и выбрать наиболее оатимальный.

Таблица 6.9.

Выбор дутьевого вентилятора

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение	Единицы измерения	Расчетная формула	Результат
Коэффициент запаса по производительности вентилятора		-	Рекомендации
Коэффициент запаса по давлению вентилятора		-	Рекомендации
Расчетная производительность дутьевого вентилятора		м3/с
Расчетное полное давление дутьевого вентилятора		мм вод.ст
	Подбор дутьевого вентилятора
Тип			Каталожные данные
Скорость вращения		об/мин	Каталожные данные
Производительность номинальная		м3/ч	Каталожные данные
Полное давление номинальное, мм.вод.ст. (Па)		Па	Каталожные данные
Коэффициент полезного действия дымососа		%	Каталожные данные
Кэффициент запаса по мощности дымососа		-	Рекомендации
Мощность электродвигателя АО2-62-8		кВт

96