Выбор вентилятора и дымососа

Выбор вентилятора и дымососа

Выбор вентилятора и дымососа должен обеспечивать подачу необходимого для горения топлива воздуха в топку и удаление продуктов его сгорания из котла при всех режимах его работы, поддерживая заданное постоянное разрежение или давление в топке. При этом на привод вентилятора и дымососа должно расходоваться минимально возможное количество электроэнергии.

Основными параметрами, определяющими выбор вентилятора и дымососа, являются требуемая их подача и давление при номинальной нагрузке котла. Необходимая подача вентилятора, м³/ч, определяется по формуле

а подача дымососа, м³/ч, по формуле

где В_р - расчетный расход топлива, кг/ч или м³/ч; Ув - теоретический расход воздуха, м³/кг или м³/м³; V_r - объем продуктов сгорания топлива при α_т, м³/кг или м³/м³; α_ст, ∆α_в, ∆α_Вп, ∆α_пл - коэффициент избытка воздуха в топке, увеличение α_в за счет присосов в газоходах, увеличение α_Вп за счет потерь воздуха в воздухоподогревателе, уменьшение α_пл за счет поступления воздуха в топку из системы пылеприготовления; t_x.в и t_r - температуры воздуха, поступающего в вентилятор, и газов, поступающих в дымосос, °С; β₁ - коэффициент запаса по подаче, принимаемый равным 1,05; р_рц - доля рециркулирующего воздуха при подаче части горячего воздуха из воздухоподогревателя в вентилятор.

Правильный выбор вентилятора и дымососа дает необходимое полное давление - перепад полных давлений во входном и выходном их патрубках, Па, определяется по формуле

где ∆р_п - перепад полных давлений по воздушному или газовому тракту котла, Па; р₂ - коэффициент запаса по давлению, принимаемый равным 1,1.

Мощность на валу вентилятора или дымососа, кВт, определяется по формуле

где ȵ_в - КПД вентилятора (или дымососа); Q - подача вентилятора или дымососа, м/с. Для современных машин ȵ_в = 0,74-0,75. Заводами-изготовителями характеристика вентилятора и дымососа, т. е. связь между подачей и полным давлением, дается для воздуха при температуре 20 °С и давлении его 102- 103 Па (760 мм рт. ст.,), поэтому при выборе машины подачу и давление необходимо привести к заводским условиям.

В процессе работы котла возникает необходимость регулирования подачи вентилятора и дымососа в соответствии с нагрузкой котла с целью обеспечения заданного коэффициента избытка воздуха. Характеристики работы центробежного вентилятора в зависимости от способа регулирования показаны на рис. 11.4.

При изменении частоты вращения характеристика машины изменяется примерно по следующим соотношениям:

и, соответственно, затрачиваемая мощность машины при неизменном КПД при различных режимах изменяется по соотношению

Здесь Q₁ и Q₂ - подача при I и II режимах, м³/ч; р₁ и р₂- полные давления при I и II режимах, Па; n₁ и n₂ - частоты вращения при I и II режимах, об/мин; N₁ и N₂ - мощности при I и II режимах, кВт. При применении асинхронных электродвигателей с реостатами в цепи ротора или гидромуфты с учетом возникающих дополнительных потерь потребляемая мощность пропорциональна примерно квадрату отношения частот вращения.

При регулировании направляющим аппаратом изменение характеристики машины сопровождается дополнительными потерями в ней и снижением ее КПД. Снижение КПД зависит от конструкции машины и направляющего аппарата, глубины регулирования и положения направляющих лопаток при данном режиме. Однако благодаря простоте конструкции направляющего аппарата и несложности его обслуживания при относительно высокой экономичности такой способ регулирования является наиболее распространенным. Мощность на валу машины при полностью открытом направляющем аппарате определяется по формуле (11.25). При всех прочих режимах мощность на валу машины, кВт, определяется по формуле

где Q - подача вентилятора или дымососа при данном режиме, м³/с; ∆р_п - перепад полных давлений тракта, Па; ȵ_э - эксплуатационный КПД машины приданном режиме. При регулировании направляющим аппаратом

где ȵ_рег - КПД регулирования, зависящий от глубины регулирования, конструкции машины и направляющего аппарата, а также от положения исходного режима на характеристике машины, т. е. от характеристики тракта; ȵ_исх - КПД вентилятора или дымососа при номинальной нагрузке.

Установленная мощность электродвигателя, кВт, для привода вентилятора или дымососа определяется по формуле

где β_р - коэффициент запаса мощности электродвигателя, равный 1,1; Q_p - подача машины при расчетном режиме, м³/с; Р_р - расчетное полное давление машины, Па; ȵ^т_э - эксплуатационный КПД машины при расчетном режиме.

При регулировании направляющим аппаратом ȵ^т_э определяется по формуле (11.29) или по характеристике машины. При этом область рабочих режимов машины должна быть в пределах значений КПД не ниже 90 % оптимального ею значения.