Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері өнеркәсіптік зауыттарда тұрақты жану ауасын қамтамасыз етеді

Өнеркәсіптік қазандықта жану тұрақтылығы қыздырғыштың өзінен көп нәрсеге байланысты. Жану жүйесі қазандық жүктемесі өзгерсе де, қажетті қысымда ауаның қажетті мөлшерін алуы керек. Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері сыртқы немесе алдын ала қыздырылған ауаны оттыққа, жел қорабына, торға немесе пешке қарай итеру арқылы жану ауасын қамтамасыз етеді. Теңгерімді ағынды жүйелерде қазандық арқылы өтетін ауа ағынын басқару үшін мәжбүрлі желдеткіш индукцияланған желдеткішпен бірге жұмыс істейді.

Неліктен жану ауасын беру маңызды

Қол жетімді оттегі жеткіліксіз болса, отын тиімді жанбайды. Сонымен қатар, жай ғана көбірек ауа беру шешім емес. Артық ауа жылуды сіңіреді және қазандықтың тиімділігін төмендетуі мүмкін қабат арқылы қосымша жылуды тасымалдайды. Осы себепті қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері максималды мүмкін ауа көлемін шығарудың орнына бүкіл жұмыс ауқымында жеткілікті ауа ағынын қамтамасыз етуі керек.

Мысалы, 60% және 100% жүктеме арасында жұмыс істейтін биомасса қазандығын қарастырайық. Желдеткіш қазандық жүктемесіне қарамастан толық жылдамдықпен жұмыс істесе, жүйе төмен жүктеме кезінде шамадан тыс жану ауасын алуы мүмкін. Жүйе дизайнына байланысты кіріс демпферін, кіріс бағыттағышты немесе VFD көмегімен ауа ағынын нақты отын сұранысына сәйкес басқару жақсы әдіс болып табылады. Қазандықтың ауыспалы жылдамдығын басқару бойынша зерттеулер сонымен қатар желдеткіш жұмысы, артық ауа және қазандық тиімділігі арасындағы байланысты көрсетті. 

Желдеткішті тек мотор қуатымен таңдамаңыз

Қазандықтың желдеткішін ауыстыру кезінде жиі кездесетін қателіктердің бірі - 30 кВт, 45 кВт немесе 75 кВт қозғалтқышты сұрау және желдеткіш өндірушісінің осы саннан барлығын анықтауын күту. Қозғалтқыш қуаты негізгі таңдау параметрі емес, желдеткіш таңдау процесінің нәтижесі болып табылады.

Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері үшін негізгі ақпарат мыналарды қамтуы керек:

м³/сағ немесе CFM сияқты қажетті ауа ағыны

Қажетті статикалық қысым немесе жалпы қысым

Ауа кірісінің температурасы

Жанармай түрі

Қазандықтың сыйымдылығы

Жұмыс биіктігі

Күтілетін жүктеме ауқымы

Аралық және жабдық қысымының жоғалуы

Оттыққа немесе торға төзімділік

Орнатылған болса, ауа қыздырғыш қысымының төмендеуі

Бақылау әдісі

Қозғалтқыштың кернеуі және жиілігі

Желдеткіш орнату тәртібі

Айналу бағыты және шығыс орны

Қысым талабын толық ауа жолынан есептеу керек. Арналар, шынтақтар, демпферлер, сүзгілер, ауа қыздырғыштар, жел қораптары, оттық регистрлері және басқа компоненттердің барлығы қарсылық көрсетеді. 

Желдеткіштерді таңдаудың практикалық мысалы

Өнеркәсіптік қазандық жобалық жұмыс жағдайында 2200 Па статикалық қысымда 18 000 м³/сағ жану ауасын қажет етеді делік. Желдеткіш жай «18 000 м³/сағ желдеткіш» ретінде таңдалмауы керек.

Біріншіден, инженер 18 000 м³/сағ нақты қажетті жұмыс ауа ағыны екенін немесе оның қажетті жобалық маржаның бар-жоғын растауы керек. Әрі қарай, желдеткіш кірісі мен пеш арасындағы қысымның жоғалуын есептеу керек.

Мысалы:

Ауа арнасының жоғалуы: 300 Па

Амортизатордың жоғалуы: 180 Па

Ауа алдын ала қыздырғыштың жоғалуы: 450 Па

Жел қорабы мен оттық шығыны: 700 Па

Басқа жүйе шығындары: 350 Па

Міндетті маржа: жоба жобасына сәйкес бөлек бағаланады

Содан кейін желдеткішті таңдау тек ауа ағынына қарсы емес, нәтижесінде алынған жұмыс нүктесіне қатысты тексерілуі керек. Бұл әсіресе қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері бар құрылғыны ауыстыру ретінде пайдаланылған кезде өте маңызды, себебі құбырдағы немесе оттықтағы өзгерістер нақты жұмыс нүктесін ауыстыруы мүмкін.

Желдеткіш қысымы мен ауа ағыны қазандыққа сәйкес келуі керек

Желдеткіш төмен қысымда үлкен ауа ағынын шығара алады және әлі де пешке қажетті ауаны жеткізе алмайды. Керісінше, шамадан тыс қысымды таңдау қажетсіз дроссельге және жоғары жұмыс қуатына әкелуі мүмкін.

Сондықтан желдеткіш өнімділігі қисығы маңызды. Жобалау нүктесі қазандықтың қалыпты жұмысы үшін жеткілікті басқару диапазоны бар желдеткіш қисығының қолайлы аймағында орналасуы керек.

Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері үшін мен әдетте кемінде үш жұмыс нүктесін тексеретін едім:

Ең аз тұрақты қазандық жүктемесі

Қалыпты жұмыс жүктемесі

Максималды үздіксіз жүктеме

Егер қазандық қалыпты жағдайда 70–90% жүктемеде жұмыс істесе, желдеткішті тек теориялық 100% нүкте үшін оңтайландыруға болмайды. Нақты жұмыс ауқымы маңызды, себебі жану ауасының сұранысы отынның түсуіне байланысты өзгереді.

VFD басқаруы пайдалы болуы мүмкін, бірақ бұл автоматты түрде ең жақсы шешім емес

Айнымалы жиілікті жетектер жиі қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері үшін қарастырылады, себебі желдеткіш жылдамдығын қазандық жүктемесіне сәйкес реттеуге болады. Орталықтан тепкіш желдеткіштер үшін желдеткіш заңдары жылдамдықтың өзгеруінің әсерін түсіну үшін пайдалы негіз береді: ауа ағыны шамамен жылдамдықпен өзгереді, қысым шамамен жылдамдықтың квадратымен өзгереді және қуат шамамен жылдамдықтың текшесімен өзгереді.

Бұл жылдамдықтың салыстырмалы түрде аз төмендеуі желдеткіш қуатының айтарлықтай төмендеуіне әкелетінін білдіреді.

Дегенмен, VFD таңдау қозғалтқышты, ең аз жұмыс жылдамдығын, басқару реакциясын, іске қосу талаптарын, гармоникалық ойларды және қажетті ауа ағынын басқару стратегиясын ескеруі керек. VFD жай ғана қосылмауы керек, себебі ол тиімдірек естіледі. Қазандықты басқару жүйесін толығымен қарастыру қажет. Желдеткіштің өлшемі кішірек болған кезде не болады? Төмен өлшемді қазандықтың мәжбүрлі желдеткіші төмен жүктемеде жұмыс істегенде қолайлы болып көрінуі мүмкін, бірақ қазандық толық жүктемеге жақындаған кезде кедергі болады.

Типтік белгілерге мыналар жатады:

Желдеткіш максималды жылдамдыққа жақын жұмыс істейді

Қажетті ауа ағынына қол жеткізе алмау

Төмен пештегі оттегі

Тұрақсыз жану

СО арттыру

Бу өндірудің төмендеуі

Отын шығыны жоғары

Ауа жүйесіндегі қысымның шамадан тыс төмендеуі

Амортизатор толығымен ашық

Желдеткішті ауыстырмас бұрын, техниктер мәселенің шын мәнінде желдеткіш сыйымдылығын растауы керек. Лас сүзгі, бітеліп қалған арна, дұрыс орналаспаған демпфер, ластанған ауа қыздырғыш немесе өзгертілген оттық жүйенің кедергісін арттырып, өлшемі аз желдеткіш сияқты белгілерді тудыруы мүмкін.

Жағдай мысалы: ауа ағыны жеткіліксіз биомасса қазандығы

Бастапқыда шамамен 15 000 м³/сағ жану ауасына арналған биомасса қазандығын қарастырайық. Бірнеше жыл жұмыс істегеннен кейін зауыт дымқыл биомассалық отынға ауысты.

Оператор жоғары жүктеме кезінде қазандықтың бұрынғы жану күйін бұдан былай сақтай алмайтынын байқады. Бастапқы болжам FD желдеткіші тым кішкентай болды.

Сайтты тексеру үш маңызды шартты тапты:

Желдеткіш әлі де өзінің бастапқы дизайн жылдамдығына жетті.

Кіріс демпері толығымен дерлік ашылды

Жаңа отынның құрамында ылғал айтарлықтай көп болды.

Сондықтан инженерлік топ желдеткішті ауыстыру туралы шешім қабылдамас бұрын жану ауасының қажеттілігін және жүйе қысымын тексерді. Бұл өте маңызды, өйткені отынды өзгерту қажетті жану жағдайларын өзгертуі мүмкін; жай ғана желдеткіш өлшемін ұлғайту негізгі процесс мәселесін шешпеуі мүмкін.

Соңғы желдеткіш таңдау қозғалтқыштың ескі рейтингіне емес, қайта қаралған ауа ағыны мен қысым талаптарына негізделген.

FD желдеткіші мен ID желдеткішін бірге қарастыру керек

Теңгерімделген қазандықта FD желдеткіші жану ауасын береді, ал ID желдеткіші түтін газын шығарып, пештің қажетті қысымын ұстап тұруға көмектеседі. Бұл екі желдеткіш әртүрлі жұмыстарды орындайды, бірақ бірдей жану процесіне тікелей әсер етеді.

Егер FD жағы жүйе шығара алатындан едәуір көп ауа берсе, пештің қысымы артуы мүмкін. Егер идентификатор жағы кіретін жану ауасына қатысты тым қатты тартылса, шамадан тыс теріс қысым пайда болуы мүмкін.

Сондықтан, қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштерін ауыстырған кезде, бар ID желдеткіш міндетін де тексеру пайдалы. Жаңа FD желдеткіші оқшауланған жабдық ретінде бағаланудан гөрі, тартылуды басқарудың толық жүйесінің жұмыс ауқымына сәйкес келуі керек.

Ауа температурасы желдеткіш таңдауға да әсер етеді

Жану ауасының температурасын қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштерін таңдау алдында анықтау керек.

Желдеткіш қоршаған ауаны өңдейтін болса, тығыздық ауа алдын ала қыздырғыш арқылы өткен жүйеден ерекшеленеді. Ауа температурасының жоғарылауымен оның тығыздығы төмендейді, бұл көлемдік ағын, массалық ағын, қысым және желдеткіш қуаты арасындағы қатынасқа әсер етеді.

Мысалы, екі жүйенің екеуі де айтарлықтай әртүрлі ауа температураларында жұмыс істеген кезде қағазда 20 000 м³/сағ көрсетуі мүмкін. Сондықтан инженерлік есептеуде көлем санын жұмыс жағдайларына тәуелсіз деп есептемей, нақты жұмыс температурасы мен қысым негізін орнату қажет.

Бұл әсіресе ауа қыздырғыштары немесе басқа жылуды қалпына келтіру жабдығы бар қазандықтарда маңызды болады.

Өткізіп жіберуге болмайтын техникалық қызмет көрсету тексерулері

Тіпті дұрыс таңдалған желдеткіш техникалық қызмет көрсету мәселелеріне байланысты өнімділігін жоғалтуы мүмкін. Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері үшін жоспарлы тексеру жұмыс дөңгелегін, мойынтіректерді, біліктілікті, муфтаны, қозғалтқыш тогын, дірілді, кіріс күйін, демпфердің орнын және құбырды қамтуы керек.

Желдеткіш жылдамдығы өзгермей тұрғанда ауа ағыны біртіндеп төмендесе, жылдамдықты бірден арттырмаңыз. Бірінші тексеру:

Кіріс сүзгісінің бітелуі

Амортизатордың ашылуы

Түтіктердің бітелуі

Доңғалақтың ластануы

Мойынтіректердің жағдайы

Белдік немесе муфта жағдайы

Желдеткіштің айналуы

Жүйе қысымы

Оттық немесе жел қорабының кедергісі

Шаңмен немесе шөгінділермен ластанған жұмыс дөңгелегі аэродинамикалық жағдайды өзгертіп, теңгерімсіздікті күшейтуі мүмкін. Компенсациялау үшін жылдамдықты арттыру бастапқы мәселені шешпей-ақ механикалық жүктемені арттыруы мүмкін. Желдеткіш өндірушіге қандай ақпаратты жіберу керек? Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштері бар RFQ үшін пайдалы техникалық сұрау қазандықтың сыйымдылығынан әлдеқайда көп болуы керек.

Практикалық RFQ мыналарды қамтуы мүмкін:

Қазандықтың өнімділігі: 20 TPH

Отын: биомасса / көмір / табиғи газ / мұнай

Қажетті ауа ағыны: 18 000 м³/сағ

Қажетті қысым: 2200 Па

Ауа температурасы: 40°C

Биіктігі: 35 м

Жұмыс жиілігі: 50 Гц

Қозғалтқыш кернеуі: 415 В

Бақылау: VFD

Орнату: Ішкі

Айналдыру: расталуы керек

Шығу бағыты: расталады

Егер бар желдеткіш ауыстырылып жатса, фотосуреттер, тақтайша ақпараты, желдеткіш қисығы, қозғалтқыш деректері, арна өлшемдері және нақты жұмыс өлшемдері де өте пайдалы.

Жұмыс деректері неғұрлым толық болса, тек номиналды ауа ағынына негізделген каталогтан үлгіні таңдаудың орнына қазандықтың нақты жұмысына сәйкес келетін қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштерін таңдау оңайырақ болады.

Қорытынды ойлар

Қазандықтың мәжбүрлі желдеткіштерінің негізгі мақсаты қарапайым: жану жүйесін қазандық талап ететін қысымда тұрақты, басқарылатын ауамен қамтамасыз ету. Инженерлік міндет - желдеткіш қуатын, пештің қысымын, жану жағдайларын және механикалық сенімділікті бақылауда ұстай отырып, ауа ағынын толық жұмыс ауқымында қолжетімді ету.

Жаңа қазандық жобасы үшін желдеткішті ауаның қарсылығын толық есептеуден таңдау керек. Ауыстыру жобасы үшін мәселе желдеткіш сыйымдылығының жеткіліксіздігі, жүйенің кедергісінің жоғарылауы немесе жану жағдайларының өзгеруіне қатысты шешім қабылдамас бұрын, нақты жұмыс деректерін бастапқы желдеткіш қисығымен салыстыру керек.

Сондықтан жақсы таңдалған қазандық желдеткіші жай ғана ауа ағыны жоғары желдеткіш емес. Бұл қазандықтың отынына, жану жүйесіне, қысымның жоғалуына, жұмыс температурасына, бақылау әдісіне және күтілетін жүктеме ауқымына сәйкес келетін құрамдас бөлік. Бұл қазандыққа желдеткіш қуатын қажетсіз ысырап етпей, тұрақты жануды сақтауға мүмкіндік береді.