Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштері сенімді жану ауа ағынына сұраныстың артуына бейімделеді

Өнеркәсіптік қазандық жүйелерінің талаптары артып келеді, өйткені зауыттар отын шығынын, шығарындыларды және пайдалану шығындарын бақылай отырып, тұрақты жануды сақтауға тырысады. Бұл ортада өнеркәсіптік қазандық желдеткіштері енді қазандық қуатына немесе қозғалтқыш қуатына қарай таңдалмайды. Желдеткіштің нақты жұмысы жану ауасының қажеттіліктеріне, жүйе кедергісіне, отын сипаттамаларына, жұмыс температурасына және жүктеменің өзгеруіне байланысты.

Инженерлер үшін бірінші сұрақ «Желдеткіш қозғалтқышы қанша кВт болуы керек?» болмауы керек. Ол «Нақты жұмыс орнында қандай ауа ағыны мен қысым қажет?» болуы керек. Бұл ерекшелік өте маңызды, себебі мәжбүрлі тарту (FD) желдеткіштері де, индукциялық тарту (ID) желдеткіштері де жабдықтың тәуелсіз бөліктері ретінде таңдалмай, толық қазандық жүйесіне сәйкес келуі керек. Мотор қуатымен емес, ауа ағыны мен қысымынан бастаңыз

Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерін таңдағанда, алдымен екі негізгі параметрді белгілеу керек: қажетті ауа ағыны және қажетті қысым.

FD желдеткіші үшін ауа ағыны қазандықтың жану жылдамдығына, отын түріне, оттық немесе тордың дизайнына және қажетті артық ауа деңгейіне байланысты. Желдеткіш қысымы ауа кірісінен, сүзгіден, демпферден, құбырдан, ауа қыздырғыштан, жел қорабынан және оттық регистрінен келетін кедергіні жеңуі керек.

ID желдеткіші үшін есептеу басқаша. Желдеткіш қазандықтың газ өткелдерінен, экономайзерден, ауаны алдын ала қыздырғыштан, шаң жинағыштан, скрубберден, арналардан, демпферлерден және мұржадан кедергіні жеңе отырып, қажетті түтін газының көлемін алуы керек.

Сондықтан практикалық сипаттамалар парағы кем дегенде мыналарды қамтуы керек:

Қажетті ауа ағыны: м³/сағ немесе CFM

Статикалық немесе жалпы қысым: Па, кПа немесе ммВГ

Ауа немесе газ температурасы

Жанармай түрі

Шаң концентрациясы

Қажет болған жағдайда газ құрамы

Жұмыс биіктігі

Қалыпты және максималды жүктеме

Желдеткіш жылдамдығы немесе VFD ауқымы

Қозғалтқыштың кернеуі және жиілігі

Орнату тәртібі

Бұл тәсіл сатып алуда жиі кездесетін қателіктерді болдырмайды: желдеткішті тек қолданыстағы қозғалтқыш рейтингі негізінде таңдау. Мысалы, 160 кВт қозғалтқышы өндірушіге желдеткіштің қандай ауа ағынын немесе қысымын жеткізуі керек екенін айтпайды.

FD желдеткіші мен ID желдеткішінің әртүрлі тапсырмалары бар

Өнеркәсіптік қазандықтың барлық желдеткіштері бірдей функцияны орындамайды.

Мәжбүрлі желдеткіш пешке жану ауасын береді. Ол әдетте салыстырмалы түрде таза қоршаған ортаны немесе алдын ала қыздырылған ауаны өңдейді және жану жүйесінің оң қысымды жағында жұмыс істейді.

Шығару жағында индукцияланған желдеткіш жұмыс істейді. Ол түтін газын қазандық пен төменгі ағынды жабдық арқылы тартып, пештің қажетті тартылуын сақтауға көмектеседі. Жанармай мен технологиялық процеске байланысты газдың құрамында күл, шаң, ылғал, коррозиялық қосылыстар және басқа да ластаушы заттар болуы мүмкін.

Бұл айырмашылық желдеткіш құрылысына тікелей әсер етеді.

Мысалы, газбен жұмыс істейтін қазандыққа арналған FD желдеткіші ең алдымен тұрақты ауа ағынын, тиімді жұмысты және дәл бақылауды қажет етуі мүмкін. Биомасса немесе көмірмен жұмыс істейтін қазандыққа арналған идентификатор желдеткіші қажалуды, шаңның жиналуын, жоғары температуралы газды, білікті салқындатуды, мойынтіректердің орналасуын және жұмыс дөңгелегі тозуын қосымша ескеруді қажет етуі мүмкін.

Сондықтан өндірушіге «Маған 20 тонналық қазандық үшін қазандық желдеткіші керек» деп айту жабдықты дұрыс таңдау үшін жеткілікті ақпарат емес.

Жүйе кедергісі көбінесе соңғы желдеткіш өлшемін анықтайды

Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерін белгілеудегі ең маңызды практикалық сәттердің бірі - желдеткіш тек қазандыққа қарсы жұмыс істемейді. Ол бүкіл ауа немесе түтін жүйесінің кедергісіне қарсы жұмыс істейді.

FD жүйесі үшін қысымның жоғалуы мыналардан туындауы мүмкін:

Ауа кірісі → сүзгі → дыбыс өшіргіш → арна → демпфер → ауа қыздырғыш → жел қорабы → оттық

Идентификатор жүйесі үшін маршрут келесідей болуы мүмкін:

Қазан → экономайзер → шаң жинағыш → скруббер → түтік → ID желдеткіш → мұржа

Әрбір компонент қысымның жоғалуына ықпал етеді. Лас қап сүзгісі немесе ішінара бітеліп қалған түтік желдеткіштің ішінде механикалық ақауларсыз жүйенің кедергісін айтарлықтай арттыра алады.

Сондықтан желдеткішті ауыстырмас бұрын техниктер ағымдағы жұмыс деректерін бастапқы іске қосу деректерімен салыстыруы керек. Ауа ағыны төмендеп, қысым көтерілген кезде желдеткіш жылдамдығы шамамен тұрақты болып қалса, желдеткіштің өзі өнімділігін жоғалтты деп есептемес бұрын жүйенің жоғары қарсылығын тексеру керек. 

Артық ауа - бұл басқа маңызды бақылау нүктесі

Жану үшін жеткілікті ауа қажет, бірақ жай ғана көбірек ауа беру қазандықтың жұмысын автоматты түрде жақсартпайды.

Жану үшін қажетті ауаның теориялық мөлшері жанармайға байланысты. Нақты жұмыс кезінде қосымша ауа беріледі, өйткені отын мен ауаны тамаша араластыруға қол жеткізу қиын. Бұл артық ауа ретінде белгілі.

Практикалық мәселе қазандық ішінара жүктемеде жұмыс істегенде пайда болады. Желдеткіш толық жылдамдықпен жұмысын жалғастыра берсе және ауа ағыны негізінен демпферді жабу арқылы басқарылса, оның қол жетімді ауа ағынының көп бөлігі шектелген кезде желдеткіш айтарлықтай электр қуатын тұтынуы мүмкін.

Айнымалы жылдамдықты басқару бұл мәселені азайтуы мүмкін. Қазандық желдеткішін басқару бойынша зерттеулер тек демпферлерге сенбей, желдеткіш жылдамдығы арқылы ауа ағынын басқару ішінара жүктеме кезінде энергияны айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік беретінін көрсетті.

Осы себепті қазіргі заманғы өнеркәсіптік қазандық желдеткіштері қазандықтың жүктеме ауқымы кең болған кезде VFD бақылауымен көбірек белгіленеді.

Ең бастысы VFD орнату ғана емес. Басқару жүйесі желдеткіштің жылдамдығын отын шығынымен, пештің қысымымен, жану талаптарымен және жұмыс шектерімен үйлестіруі керек. Желдеткіш жылдамдығының бақылаусыз артуы шамадан тыс ауа ағынын, қажетсіз қуат тұтынуын немесе пештің тұрақсыз жағдайын тудыруы мүмкін.

Практикалық мысал: биомассалық қазандық желдеткішін таңдау

Зауыт бастапқыда бар орталықтан тепкіш желдеткішті пайдаланған биомасса қазандығын қарастырайық. Оператор қазандық максималды жүктемеге жақындаған сайын жану тұрақсыз болатынын хабарлады.

Бірінші реакция желдеткіш сыйымдылығы жеткіліксіз деп күдіктену болды.

Желдеткішті дереу ауыстырудың орнына техникалық қызмет көрсету тобы мынаны жазды:

Желдеткіш RPM

Ауа шығыны

Желдеткіш қысымы

Қозғалтқыш тогы

Пештің қысымы

Жанармай беру жылдамдығы

Ауа температурасы

Амортизатордың жағдайы

Өлшемдер желдеткіштің номиналды жылдамдығына жақын жұмыс істеп тұрғанын көрсетті. Дегенмен, нақты ауа ағыны бастапқы жобалық мәннен төмен болды.

Содан кейін топ ауа жолын тексеріп, ауа қыздырғышында және ішінара шектелген арна бөліктерінде шамадан тыс қарсылықты тапты.

Бұл маңызды болды: мәселе өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерінің тым кішкентай болуы міндетті емес. Жүйе бар желдеткіштің жоспарланған жұмыс нүктесіне жетуіне жол бермеді.

Шектеулер түзетілгеннен кейін ауа ағыны қозғалтқышты немесе желдеткішті ауыстырмай өсті.

Диагностиканың бұл түрі үлкенірек желдеткішті орнатудан гөрі айтарлықтай көп ақша үнемдей алады.

Температура мен газдың тығыздығын елемеңіз

Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерін түтін газы жағына таңдағанда температура әсіресе маңызды.

Газ температурасы жоғарылаған сайын газдың тығыздығы төмендейді. Сондықтан, ыстық түтін газын өңдейтін желдеткішті әрқашан қоршаған ауаға қолданылатын бірдей көлем мен қысым мәндерін тікелей пайдалану арқылы таңдау мүмкін емес.

Мысалы, 180°C түтін газын өңдейтін ID желдеткіші және 20°C қоршаған ауаны өңдейтін FD желдеткіші, олардың көлемдік ауа ағынының мәндері ұқсас болып көрінсе де, мүлдем басқа тығыздық жағдайларына ие болуы мүмкін.

Сондықтан өндіруші «жоғары температураны қолдану» сияқты жалпы мәлімдеменің орнына нақты жұмыс температурасын алуы керек.

ID желдеткіші үшін инженерлер әдетте мыналарды қамтамасыз етуі керек:

Қалыпты температура + максималды температура + көрсетілген температурадағы ауа ағыны + қысым негізі

Іске қосу және өшіру кезінде температура айтарлықтай өзгеруі мүмкін болса, бұл жағдайларды да ескеру қажет.

Температура, шаң концентрациясы, ылғал және коррозиялық газ құрамы материалды таңдауға және механикалық дизайнға қосымша әсер етуі мүмкін. 

Желдеткіш таңдау нақты жұмыс нүктесін қамтуы керек

Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерін бағалау кезінде желдеткіш қисығы желдеткіш тақтайшасынан пайдалырақ.

Жобалау міндеті мынаны делік:

Ауа ағыны: 30 000 м³/сағ

Статикалық қысым: 2500 Па

Газ температурасы: 150°C

Жұмыс жылдамдығы: 1450 айн/мин

Өндіруші бұл жұмыс нүктесі ұсынылған желдеткіш өнімділігі қисығының қай жерде орналасқанын тексеруі керек.

Таңдалған желдеткіш теориялық тұрғыда 30 000 м³/сағ өндіре алса, бірақ тек 2500 Па-дан айтарлықтай төмен қысымда ғана желдеткіш жүйенің нақты талаптарына сәйкес келмейді.

Керісінше, шамадан тыс үлкен желдеткішті таңдау жүйені қажетсіз дроссельге итермелеуі мүмкін. Сондай-ақ қозғалтқыш басқару әдісіне және жұмыс нүктесіне байланысты қажет болғаннан көп қуатты тұтынуы мүмкін.

Сондықтан мақсат қол жетімді ең үлкен желдеткішті таңдау емес. Мақсат - қалыпты жұмыс нүктесін желдеткіш қисығының қолайлы аймағына орналастыру, сонымен бірге ақылға қонымды жұмыс маржасы.

Шаңды қазандықты қолданудағы жұмыс дөңгелегі дизайнының маңыздылығы

Доңғалақ - өнеркәсіптік қазандық желдеткіштері қолданбалы техниканы қажет ететін тағы бір аймақ.

Таза жану ауасы дөңгелекті салыстырмалы түрде қарапайым таңдауға мүмкіндік береді. Құрамында абразивті күл бар түтін газы әртүрлі.

Шаң жұмыс дөңгелегіне үздіксіз әсер етсе, пышақтың алдыңғы жиектері бірте-бірте тозуы мүмкін. Материалдық жинақ те теңгерімсіздікті тудыруы мүмкін. Кейбір биомасса қолданбаларында жабысқақ шөгінділер ылғал мен күл сипаттамаларына байланысты күтілгеннен тезірек жиналуы мүмкін.

Сондықтан практикалық техникалық қызмет көрсету инспекциясы мыналарды қамтуы керек:

Желдеткішті өшіріп, оқшаулаңыз.

Жұмыс дөңгелегінің тозуын тексеріңіз.

Пышақтарда біркелкі емес шөгінділердің бар-жоғын тексеріңіз.

Білік пен мойынтіректің күйін өлшеңіз немесе тексеріңіз.

Муфтаны немесе белдік жетекті тексеріңіз.

Іргетас пен анкерлік болттарды тексеріңіз.

Маңызды теңгерімсіздік анықталған жағдайда теңгерімдеуді орындаңыз.

Күрделі тозуға арналған қолданбалар үшін желдеткіш конструкциясы тек қалың стандартты пышақтарға сүйенбей, тозуға төзімді құрылысты немесе ауыстырылатын тозу компоненттерін қажет етуі мүмкін.

Энергия тиімділігін қалай жақсартуға болады

Желдеткіш орнатылғаннан кейін емес, өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерін бастапқы таңдау кезінде энергия тиімділігін ескеру қажет.

Үш аймақ ерекше назар аударуды қажет етеді.

Біріншіден, қажетсіз қысымнан аулақ болыңыз.

Жүйеге 2000 Па қажет болса, бірақ желдеткіш айтарлықтай көбірек қысым жасау үшін таңдалып, жұмыс істелсе, артық қысым демпферлер немесе басқа шектеулер арқылы жай ғана таратылуы мүмкін.

Екіншіден, желдеткіштің сыйымдылығын нақты жұмыс ауқымына сәйкестендіріңіз.

Егер қазандық жұмыс уақытының көп бөлігін 50–70% жүктемеде өткізсе, желдеткішті тек теориялық 100% жүктеме күйі үшін оңтайландыруға болмайды.

Үшіншіден, жылдамдықты бақылауды қарастырыңыз.

Ауыспалы жүктемелі жүйелер үшін желдеткіштің жылдамдығын азайту толық жылдамдықты ұстап тұрудан және ауа ағынын демпфермен дроссельдеуден тиімдірек болуы мүмкін. Бұл әсіресе маңызды, себебі желдеткіш қуаты ұқсастық-заң қатынасы бойынша жылдамдықпен қатты өзгереді.

Сондықтан қазандықтың желдеткіш жүйесі тек бастапқы сатып алу бағасына ғана емес, жылдық жұмыс уақытына, жүктеме профиліне, бақылау әдісіне және электр энергиясының құнына қарай бағалануы керек.

Қазандық желдеткішінің бағасын сұрамас бұрын инженерлер не жіберуі керек

Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштерін сатып алмас бұрын, тек қазандықтың қуатын жіберудің орнына техникалық деректер парағын дайындауды ұсынамын.

Пайдалы RFQ мыналарды қамтуы керек:

Қазандық туралы ақпарат

Қазандықтың сыйымдылығы

Жанармай түрі

Ату әдісі

Қалыпты және максималды жүктеме

Желдеткіш міндеті

Қажетті ауа ағыны

Статикалық немесе жалпы қысым

Қалыпты және максималды жұмыс нүктесі

Жұмыс температурасы

Жүйе ақпараты

Түтік өлшемі және шамамен орналасуы

Шаң жинағыш түрі

Ауаны алдын ала қыздырғыш

Скруббер, егер бар болса

Мұржа туралы ақпарат

Есептелген жүйе кедергісі

Механикалық талаптар

Желдеткіштің айналуы

Шығу бағыты

Драйверді орналастыру

Қозғалтқыштың қуаты мен кернеуі

Мойынтіректердің орналасуы

VFD немесе амортизаторды басқару

Сайт шарттары

Орнату биіктігі

Қоршаған орта температурасы

Ішкі немесе сыртқы орнату

Үздіксіз немесе үзіліссіз жұмыс

Бұл ақпарат өндірушіге желдеткіш қисығын, қозғалтқыш қуатын, жұмыс дөңгелегі дизайнын, материалдарын және басқару әдісін дұрыс бағалау үшін жеткілікті деректерді береді.

Қорытынды ойлар

Өнеркәсіптік қазандық желдеткіштеріне сұраныс жану ауасын беру немесе түтін газын шығарумен ғана байланысты емес. Заманауи қазандық жүйелері өзгермелі жүктемелер бойынша тұрақты ауа ағынын, пештің қысымын дәл бақылауды, қосымша қуат тұтынуды азайтуды және талап етілетін температура мен шаң жағдайында сенімді жұмысты талап етеді.

Жаңа жоба үшін ең жақсы бастау нүктесі жүйенің толық міндеті болып табылады: ауа ағыны + қысым + температура + отын + жүйе кедергісі + жұмыс ауқымы. Қолданыстағы қазандық үшін желдеткішті ауыстырмас бұрын жұмыс деректерін бастапқы дизайн нүктесімен салыстыру керек.

Көптеген жағдайларда қазандықтың нашар өнімділігін шешу тек үлкенірек қозғалтқыш немесе үлкен желдеткіш емес. Жүйенің дұрыс кедергісі, желдеткіштің жұмыс нүктесі, жылдамдықты реттеу, жұмыс дөңгелегі күйі және пештің қысымын бақылау нақты өнімділікке әлдеқайда көп әсер етуі мүмкін.