Sənaye Qazanlarının İstidən Çıxarılan Fan Həllləri Baca Qazının Effektivliyini Təkmilləşdirir

Sənaye qazanında, induksiya edilmiş fan tez-tez sadə bir egzoz cihazı kimi qəbul edilir. Praktikada o, sobanın təzyiqinə, baca qazının hərəkətinə, yanma dayanıqlığına və köməkçi enerji istehlakına nəzarət edən əsas avadanlıqlardan biridir. Düzgün seçilmiş Sənaye Qazanının İndüksiyonlu Çəpişdiricisi, qazanın, kanalların, toz toplayıcının, yuyucunun, bacanın və digər aşağı axın avadanlığının müqavimətini dəf edərək, tələb olunan baca qazı həcmini hərəkət etdirməlidir.

Ən çox gördüyüm səhv, yalnız qazanın gücünə və ya mühərrik gücünə əsaslanan Sənaye Qazanları ilə əlaqəli ventilyator seçməkdir. Məsələn, 10 MVt qazan, avtomatik olaraq müəyyən bir fan ölçüsü tələb etmir. Faktiki iş nöqtəsi baca qazının həcmindən, qazın temperaturundan, sistemin müqavimətindən, yanacağa, artıq havaya, toz konsentrasiyasına və soba çıxışında tələb olunan təzyiqə bağlıdır.

1. Baca qazının faktiki vəziyyəti ilə başlayın

Sənaye Qazanının İstiqamətləndirilmiş Hava Çəkisi Fanının seçilməsində ilk addım fan girişindəki faktiki qaz həcmini müəyyən etməkdir.

Bu vacibdir, çünki baca qazının temperaturu onun sıxlığını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Standart şəraitdə hesablanmış həcm, düzəliş edilmədən, sadəcə olaraq fan iş həcmi kimi istifadə edilə bilməz.

Məsələn, fərz edək ki, bir qazan standart şəraitdə 30.000 Nm³/saat baca qazı istehsal edir və fan girişindəki qazın temperaturu 180°C-dir. Təxmini faktiki həcm aşağıdakılardan təxmin edilə bilər:

Q₂ = Q₁ × (T₂ / T₁)

Kelvində temperaturun olduğu yer.

İstinad olaraq 20°C-dən istifadə:

30,000 × (453 / 293) ≈ 46,350 m³/saat

Bu, əsaslı fərqdir.

Əgər ventilyator faktiki işləmə temperaturunda təqribən 46,350 m³/saat əvəzinə 30,000 m³/saat istifadə edilməklə seçilərsə, quraşdırılmış fan gözlənilən hava axını təmin etməyə bilər.

Buna görə də, sənaye qazanının ventilyatoru üçün kotirovka məlumatları müvafiq qaz temperaturu və təzyiqi ilə birlikdə hava axınının Nm³/saat, Sm³/saat və ya faktiki m³/saat ilə verildiyini müəyyən etməlidir.

2. Fan təzyiqini təxmin etmək əvəzinə sistemin ümumi müqavimətini hesablayın

Ventilyatorun təzyiqi hava axını qədər vacibdir. Sənaye Qazanının İstiqamətləndirilmiş Çəkisi Fan tam tüstü qazı yolunun müqavimətini dəf etməlidir. Buraya qazan qazı keçidləri, qənaətedicilər, hava qızdırıcıları, siklonlar, çanta filtrləri, ESP-lər, təmizləyicilər, damperlər, dirsəklər, genişləndirici bölmələr, kanallar və baca daxil ola bilər.

Praktik təzyiq hesablanması aşağıdakı kimi təşkil edilə bilər:

ΔPtotal = ΔPboiler + ΔPduct + ΔAvadanlıq + ΔPdamper + ΔPstack

Hesablama qazın layihə vəziyyətində aparılmalıdır.

Bir sistemi nəzərdən keçirin:

Qazan və istilik ötürmə bölməsi: 850 Pa

Kanallar və dirsəklər: 450 Pa

Çanta filtri: 1200 Pa

Damper və keçid bölmələri: 250 Pa

Baca və çıxış itkiləri: 350 Pa

Ümumi təxmini müqavimət:

850 + 450 + 1200 + 250 + 350 = 3100 Pa

Daha sonra mühəndis özbaşına böyük bir faiz əlavə etməkdənsə, layihə tələblərinə əsaslanaraq müvafiq dizayn marjası yaratmalıdır.

Buna görə oxşar gücə malik iki qazan üçün tamamilə fərqli Sənaye Qazanları ilə İndüklenen Çəkmə Fan modelləri tələb oluna bilər.

3. Tozun yüklənməsinə məhəl qoymayın

Toz qazan egzoz fanı ilə təmiz hava ventilyasiya fanı arasındakı ən böyük fərqlərdən biridir.

Biokütlə qazanı, kömürlə işləyən qazan, tullantı qazanı və qazla işləyən qazan çox fərqli toz xüsusiyyətlərinə malik ola bilər. Uçucu kül tədricən çarxı aşındıra bilər, yapışqan hissəciklər isə bıçaqlarda toplana bilər.

Pervane yığılması başqa problem yaradır: balanssızlıq.

Məsələn, böyük bir çarxda yalnız bir neçə yüz qram material qeyri-bərabər toplanırsa, kütlə paylanması dəyişir. Yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsi fırlanma sürəti ilə sürətlə artır.

Bu səbəblə, tozlu tüstü qazı ilə işləyən Sənaye Qazanının İnduksiyalı Çəkmə Ventili vaxtaşırı olaraq yoxlanılmalıdır:

Pervane külünün yığılması

Bıçaq eroziyası

Aparıcı geyim

Şaft vəziyyəti

Rulman temperaturu

Vibrasiya

Korpus depozitləri

Genişlənmə birləşməsinin sızması

Bir neçə aylıq istismardan sonra vibrasiya tədricən artarsa, motorun dəyişdirilməsi adətən ilk iş deyil. Əvvəlcə çarx və iş şəraiti yoxlanılmalıdır.

4. Fan Effektivliyi Əməliyyat Nöqtəsi ilə Yaxından Əlaqədardır

Böyük ventilyator avtomatik olaraq daha səmərəli ventilyator demək deyil. Sənaye Qazanının İstiqamətləndirilmiş Çəkisi Fan öz performans əyrisində tələb olunan iş nöqtəsinə yaxın işləməlidir. Əgər faktiki sistem 3000 Pa-da 40.000 m³/saat tələb edirsə, lakin seçilmiş fan çox fərqli bir iş nöqtəsi ətrafında dizayn edilibsə, sistem hava axınına nəzarət etmək üçün böyük dərəcədə amortizatorlara etibar edə bilər.

Damper müqavimət əlavə edərək axını azaldır. Fan hələ də təzyiq yaradır, lakin bu təzyiqin bir hissəsi sadəcə olaraq amortizatorda yayılır.

Qazanın davamlı işləməsi üçün bu, tez-tez dəyişən yükü idarə etmək üçün səmərəsiz bir yoldur.

Dəyişən sürət idarəetməsi, işləmə diapazonu onu əsaslandırdıqda daha yaxşı yanaşma təmin edir. Azarkeşlərin yaxınlıq qanunları göstərir ki, müqayisə edilə bilən şərtlərdə:

Q ∝ N

ΔP ∝ N²

P ∝ N³

Buna görə də, fan sürətinin azaldılması tək hava axınının azaldılmasından daha çox gücün azalmasına səbəb ola bilər.

Məsələn, sürəti orijinal sürətin 80% -ə qədər azaltmaq təxminən verir:

Güc nisbəti = 0,8³ = 0,512

İş şəraitinin müvafiq fan qanunu diapazonunda qaldığını fərz etsək, nəzəri fan gücü orijinal dəyərin təxminən 51%-i olur.

Faktiki qənaət sistem əyrisindən, motorun səmərəliliyindən, VFD itkilərindən və əməliyyat nöqtəsindən asılıdır, ona görə də bu, zəmanətli 49% azalma deyil, mühəndislik qiymətləndirməsi kimi qəbul edilməlidir.

5. VFD Nəzarəti Part-Yükləmə Əməliyyatını Təkmilləşdirə bilər

Bir çox qazanlar 100% yüklə davamlı işləmir.

İstehsalın azaldığı dövrlərdə tələb olunan baca qazının həcmi azalır. Əgər damper hava axınına nəzarət edərkən Sənaye Qazanının İstidən Çıxış Fanı tam sürətlə işləməyə davam edərsə, elektrik enerjisi lazımsız dərəcədə yüksək ola bilər.

Daha yaxşı bir nəzarət strategiyası soba və ya baca qazının statik təzyiqini ölçmək və fan sürətini tələb olunan layihəyə uyğun olaraq tənzimləməkdir.

Tipik bir nəzarət ardıcıllığı belədir:

Qazan yükü → Qaralama təzyiq sensoru → PID nəzarətçi → VFD → ID Fan sürəti

Nəzarət hədəfi sadəcə “maksimum emiş” olmamalıdır. Həddindən artıq mənfi təzyiq sobaya əlavə hava daxil edə və ya yanma şəraitinə təsir göstərə bilər.

Məqsəd mümkün olan ən böyük mənfi təzyiq deyil, idarə olunan mənfi təzyiqdir.

VFD-əsaslı ID fan nəzarət strategiyası da qazan tətbiqlərində fan sürətini tələb olunan baca təzyiqinə daha yaxından uyğunlaşdırmaq və lazımsız hava axını və elektrik itkilərini azaltmaq üçün sənədləşdirilmişdir.

6. Praktik vəziyyət: Həddindən artıq enerji istehlakının azaldılması

Aşağıdakı iş şəraiti olan bir biokütlə qazanını nəzərdən keçirin:

Qazanın gücü: təxminən 12 t/saat buxar

Baca qazı axını: 42.000 m³/saat

Fan giriş temperaturu: 165°C

Tələb olunan ümumi təzyiq: təxminən 2800 Pa

Mövcud mühərrik: 75 kVt

Mövcud fan sürəti: 1480 rpm

Nəzarət üsulu: giriş damperi

Əməliyyat yükü: normal olaraq 60-90%

Zavod qazan istehsalının maksimum gücündən aşağı olduqda belə fan motorunun tez-tez nominal cərəyana yaxın işlədiyini bildirdi.

İlk yoxlamada rulmanda heç bir aşkar nasazlıq aşkar edilmədi. Pervane də struktur baxımından məqbul idi.

Problem nəzarət metodunda izlənildi.

Təxminən 65% qazan yükündə, fan hələ də tam sürətə yaxın işləyirdi, giriş damperi isə əhəmiyyətli dərəcədə bağlanmışdı. Beləliklə, fan sistem tələb etdiyindən daha çox təzyiq yaradırdı və damper bu təzyiqin bir hissəsini əlavə müqavimətə çevirirdi.

Tövsiyə olunan modifikasiya VFD quraşdırmaq və sobanın çəkmə təzyiqinə uyğun olaraq ID fanını idarə etmək idi.

İstifadəyə verildikdən sonra iş proseduru dəyişdirildi ki, ventilyator sürəti maksimum sürətə yaxın qalmaqdansa, qazanın yükünə və çəkiliş təzyiqinə uyğun olsun.

Bu vəziyyətdən vacib dərs odur ki, ventilyatoru daha böyük və ya daha güclü modellə əvəz etmək problemi həll etməyəcəkdi. Mövcud Sənaye Qazanlarının İstiqamətləndirilmiş Çəkmə Fanının kifayət qədər gücü var idi; problem nəzarət strategiyası idi.

7. Yüksək temperatur istiliyə davamlı çarxdan daha çox tələb edir

Temperatur, Sənaye Qazanları ilə işləyən ventilyatoru seçməzdən əvvəl təsdiq edilməli olan başqa bir parametrdir.

Baca qazının temperaturu artdıqda qazın sıxlığı azalır. Eyni kütlə axınında faktiki həcm axını daha böyük olur.

Yüksək temperatur da təsir göstərir:

Şaftın termal genişlənməsi

Rulmanların təşkili

Yağlama

Korpusun genişləndirilməsi

Material seçimi

Birləşmənin təşkili

Motor yeri

Soyutma tələbləri

Sızdırmazlığın təşkili

Buna görə də, daha yüksək temperatur tətbiqləri üçün ventilyator strukturu sadəcə standart fan seçmək və onun isti qazı idarə edə biləcəyini düşünmək əvəzinə, faktiki giriş temperaturu ətrafında dizayn edilməlidir.

Əgər işə salma və normal işləmə arasında temperatur əhəmiyyətli dərəcədə dəyişirsə, mil, rulman və muftanın düzülməsi zamanı istilik genişlənməsi də nəzərə alınmalıdır.

8. ID Fan layihəsini saxlaya bilməyəndə nəyi yoxlamaq lazımdır

İstehsalat Qazanının İstiqamətləndirilmiş Çəkisi Fan tələb olunan sobanın mənfi təzyiqini saxlaya bilmədikdə, ventilyatorun kiçik ölçüdə olduğunu dərhal düşünməyin.

Praktik nasazlıqların aradan qaldırılması ardıcıllığı:

Addım 1 — Fanın faktiki sürətini yoxlayın

Motor tezliyini, fırlanma sürətini və VFD çıxışını təsdiqləyin.

Addım 2 - Damperin vəziyyətini yoxlayın

Damper demək olar ki, tam açıqdırsa və hava axını qeyri-kafi qalırsa, fan kiçik ölçülü ola bilər və ya sistem müqaviməti artmış ola bilər.

Əgər amortizator çox sıxılırsa, problem bunun əvəzinə həddindən artıq fan tutumu və ya uyğun olmayan idarəetmə strategiyası ola bilər.

Addım 3 - Əsas avadanlıqdan əvvəl və sonra təzyiqi ölçün

Təzyiq düşməsini yoxlayın:

Qazan

İqtisadiyyatçı

Hava qızdırıcısı

Siklon

Çanta filtri

Skrubber

Əsas kanal

Damper

Çirkli torba filtri sistemin müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər.

Addım 4 - Pervaneyi yoxlayın

Kül yığılması, eroziya, çatlar, deformasiya və bıçaq zədələnməsinə baxın.

Addım 5 - Vibrasiya və podşipnikləri yoxlayın

Artan vibrasiya balanssızlığı, yanlış hizalanmanı, rulmanın pisləşməsini, boşluqları və ya çarxda yığılmanı göstərə bilər.

Addım 6 - Həqiqi məlumatları orijinal dizayn nöqtəsi ilə müqayisə edin

Qeyd:

Hava axını

Statik təzyiq

Fan sürəti

Motor cərəyanı

Motor gücü

Qazın temperaturu

Fırın təzyiqi

Vibrasiya

Bu məlumatlar sadəcə "fan əmməsi zəifdir" deməkdən daha faydalıdır.

9. Niyə sənaye qazanı ilə işləyən ventilyatorun böyük ölçüdə olması da problem ola bilər

Mühəndislər "daha çox tutumun daha yaxşı olduğunu" güman etdikləri üçün həddindən artıq ölçülər bəzən təhlükəsiz seçim kimi qəbul edilir.

Həmişə daha yaxşı deyil.

Əgər Sənaye Qazanının İstiqamətləndirilmiş Çəkisi Fan əhəmiyyətli dərəcədə böyükdürsə, sistem aqressiv damperin tənzimləməsini tələb edə bilər. Bu, təzyiq itkisini artırır və elektrik istehlakını artıra bilər.

Həddindən artıq sulama da nəzərdə tutulan yanma şəraitini poza bilər.

Daha yaxşı yanaşma, fanı seçməzdən əvvəl normal işləmə nöqtəsini, maksimum işləmə nöqtəsini, minimum gözlənilən yükü və gələcək iş tələblərini müəyyən etməkdir.

Məsələn, qazan normal olaraq 60% -dən 90% yüklənmə ilə işləyirsə, yalnız həddindən artıq nəzəri maksimuma əsaslanan ventilyatorun seçilməsi maşının istismar müddətinin çox hissəsini ən yaxşı səmərəlilik bölgəsindən uzaqda keçirməsi ilə nəticələnə bilər.

10. Ən Yaxşı Azarkeş Bütün Sistemə Uyğun Olan Fandır

Sənaye Qazanının İstiqamətləndirilmiş Çəkmə Fanın performansı qazanın egzoz sistemindən ayrı olaraq qiymətləndirilə bilməz.

Texniki cəhətdən düzgün fan seçimi nəzərə alınmalıdır:

Qazan → İstilik ötürmə avadanlığı → Toz toplayıcı → Kanal sistemi → ID Fan → Baca

Yeni bir torba filtri daha sonra quraşdırılarsa, onun təzyiq düşməsi mövcud fanın işləmə nöqtəsini dəyişə bilər. Eyni şəkildə, yuyucu əlavə etmək, yanacağın dəyişdirilməsi, qazanın tutumunun artırılması və ya bacanın dəyişdirilməsi tələb olunan fan işini dəyişə bilər.

Buna görə fan seçimi köhnə fan modelinə uyğun deyil, tam sistem müqavimətinə əsaslanmalıdır.

Nəticə

Effektiv Sənaye Qazanları İstiqamətləndirilmiş Çəkmə Ventilyatoru sadəcə olaraq yüksək güclü mərkəzdənqaçma fanı deyil. Onun real performansı hava axınının, təzyiqin, temperaturun, tozun yüklənməsinin, çarxın dizaynının, idarəetmə metodunun və sistemin müqavimətinin düzgün uyğunlaşdırılıb-uyğunlaşmamasından asılıdır.

Yeni qurğular üçün fanı seçməzdən əvvəl faktiki baca qazının həcmini və ümumi təzyiq itkisini hesablayın. Dəyişdirmə layihələri üçün, mövcud ventilyatorun kiçik ölçülü olduğuna qərar verməzdən əvvəl əməliyyat məlumatlarını toplayın. Dəyişən yüklü qazanlar üçün tamamilə amortizatorlara etibar etmək əvəzinə VFD nəzarətini qiymətləndirin.

Praktik əməliyyatda ən böyük qazanclar çox vaxt nisbətən sadə tədbirlərdən əldə edilir: çarxın təmizlənməsi, sistemin həddindən artıq müqavimətinin düzəldilməsi, kanal sızmasının təmiri, sobanın düzgün hava axınının saxlanması və fan sürətinin qazanın faktiki yüklənməsinə uyğunlaşdırılması.

Məqsəd, Sənaye Qazanının Təhlükəsiz Çəkiliş Fanının daha sərt işləməsini təmin etmək deyil. Məqsəd qazanın tam olaraq ehtiyac duyduğu şeyi təmin etməkdir - ən aşağı ağlabatan enerji istehlakı və tam yük diapazonunda sabit işləmə ilə.