Вибір вентилятора і димососа

Вентилятор і димосос мають надійно забезпечувати подачу необхідного для горіння повітря в топку і видалення продуктів його згорання з котла при всіх режимах його роботи, підтримуючи задане і постійне розрідження або тиск в топці. При цьому на привід вентилятора і димососа має витрачатися мінімально можлива кількість електроенергії.

Основними параметрами, які визначають вибір вентилятора і димососа, є їх необхідна подача і тиск при номінальному навантаженні котла.

Необхідна подача вентилятора (м³/год) визначається по формулі:

(22)

а подача димососа (м³/год) по формулі

(23)

де В_р - розрахункова витрата палива, кг/год або м³/год; - теоретична витрата повітря, м³/кг або м³/м³; V_г - об'єм продуктів згорання палива при α_т, м³/кг або м³/м³; - коефіцієнт надлишку повітря в топці, збільшення α_п за рахунок присосів в газоходах, зменшення α_пп за рахунок втрат повітря у повітропідігрівачі, зменшення α_пл за рахунок надходження повітря в топку з системи пилоприготування; t_х.п і t_г - температури повітря, яке поступає у вентилятор і газів, які поступають в димосос, °С; β₁ - коефіцієнт запасу по подачі, який приймається рівним 1,05; ρ_рц - частка рециркулюючого повітря при подачі частини гарячого повітря з повітропідігрівача у вентилятор.

Необхідний повний тиск вентилятора або димососа - перепад повного тиску у вхідному і вихідному їх патрубках (Па) визначається по формулі:

(24)

де Δр_п - перепад повного тиску по повітряному або газовому тракту котла, Па; β₂ - коефіцієнт запасу по тиску, який приймається рівним 1,1.

Потужність на валу вентилятора або димососа (кВт) визначається по формулі:

(25)

де η_в - ККД вентилятора (або димососа); Q - подачі вентилятора або димососа, м/с. Для сучасних машин η_в = 0,74-0,75.

Заводами-виробниками характеристика вентилятора і димососа, тобто зв'язок між подачею і повним тиском, дається для повітря при температурі 20°С і тиску його 102∙10³ Па (760 мм рт. ст.), тому при виборі машини подачу і тиск необхідно привести до заводських умов.

В процесі роботи котла виникає необхідність регулювання подачі вентилятора і димососа відповідно до навантаження котла з метою забезпечення заданого коефіцієнта надлишку повітря.

Характеристики роботи відцентрового вентилятора залежно від способу регулювання показані на рис. 4. При зміні частоти обертання характеристика машини змінюється приблизно по наступних співвідношеннях:

(26)

і, відповідно, потужність машини, яка витрачається при незмінному ККД при різних режимах змінюється по співвідношенню

(27)

Тут Q₁, і Q₂ - подача при I і II режимах, м³/год; р₁ і р₂ - повний тиск при I і II режимах, Па; n₁ і n₂ - частоти обертання при I і II режимах, об/хв; N₁ і N₂ - потужності при I і II режимах, кВт.

Рис. 4. Характеристика ефективності систем регулювання:

1 - корисна потужність, яка витрачається на транспорт повітря і газу; 2 - регулювання направляючим апаратом; 3 - регулювання направляючим апаратом при двохшвидкісному електродвигуні n₁/n₂=0,8; 4 - регулювання гідромуфтою; 5 - регулювання при колекторному електродвигуні змінного струму з фазовим ротором

 

При використанні асинхронних електродвигунів з реостатами в ланцюзі ротора або гідромуфти з врахуванням виникаючих додаткових втрат споживана потужність пропорційна приблизно квадрату відношення частот обертання.

При регулюванні направляючим апаратом зміна характеристики машини супроводжується додатковими втратами в ньому і зниженням ККД. Зниження ККД залежить від конструкції машини і направляючого апарату, глибини регулювання і положення направляючих лопаток при даному режимі. Проте завдяки простоті конструкції направляючого апарату і нескладності його обслуговування при відносно високій економічності такий спосіб регулювання є найбільш поширеним. Потужність на валу машини при повністю відкритому направляючому апараті визначається по формулі (25). При всіх інших режимах потужність на валу машини (кВт) визначається по формулі:

(28)

де Q - подача вентилятора або димососа при даному режимі, м³/с; Δр_п - перепад повних тисків тракту, Па; η_е - експлуатаційний ККД машини при доданому режимі.

При регулюванні направляючим апаратом:

(29)

де η_рег - ККД регулювання, який залежить від глибини регулювання, конструкції машини і направляючого апарату, а також від положення початкового режиму на характеристиці машини, тобто від характеристики тракту; η_вих - ККД вентилятора або димососа при номінальному навантаженні.

Встановлена потужність електродвигуна (кВт) для приводу вентилятора або димососа визначається по формулі:

(30)

де β_е - коефіцієнт запасу потужності електродвигуна, рівний 1,1; Q_р - подача машини при розрахунковому режимі, м³/с; р_р - розрахунковий повний тиск машини, Па; - експлуатаційний ККД машини при розрахунковому режимі.

При регулюванні направляючим апаратом η_е визначається по формулі (29) або по характеристиці машини. При цьому область робочих режимів машини має бути в межах значень ККД не нижче 90 % від його оптимального значення.

 

Тема 9. Водний режим і якість пари котлів. Утворення накипу і вимоги до живильної води. Системи підготовки живильної води. Водний режим і продування котла. Сепарація і промивання пари

 

Надійна і економічна робота котла і парової турбіни можлива лише при забезпеченні відсутності внутрішніх відкладень на поверхнях нагріву, зниженні до можливого мінімуму корозії конструкційних матеріалів і отриманні в котлі пари високої чистоти. Ці завдання вирішуються організацією раціонального водного режиму, який включає необхідну обробку живильної води в поєднанні з певними конструктивними заходами і відповідне очищення живильної і додаткової води від наявних в них газоподібних і твердих домішок. Останні можуть знаходитися як в розчиненому, так і зваженому стані.