ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА И ДЫМОСОСА

Вентилятор и дымосос должны надежно 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

(7.1)

а подача дымососа, м3/ч, по формуле

(7.2)

где Вр — расчетный расход топлива, кг/ч или м³/ч; V_в⁰ — теоретический расход воздуха, м³/кг или м³/м³; V_г — объ ем продуктов сгорания топлива при α_т, м³/кг или м³/м³; α_т, Δα_в, Δα_вп, Δα_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.ви t_г— 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.

Необходимое полное давление вентилятора или дымо­соса — перепад полных давлений во входном и выходном их патрубках, Па, определяется по формуле

р_р = β₂Δр_п, (7.3)

где Δр_п — перепад полных давлений по воздушному или га­зовому тракту котла, Па; β₂ — коэффициент запаса по дав­лению, принимаемый равным 1,1.

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

(7.4)

где η_в — КПД вентилятора (или дымососа); Q — подача вентилятора или дымососа, м³/с. Для современных машин η_в=0,7…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. 14. При изменении частоты вращения характеристика ма­шины изменяется примерно по следующим соотношениям:

(7.5)

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

(7.6)

Здесь Q₁ и Q₂ — подача при I и II режимах, м³/ч; p₁ и р₂— полные давления при I и II режимах, Па; п₁ и п₂ — часто­ты вращения при I и II режимах, об/мин; N₁ и N₂ — мощ­ности при I и II режимах, кВт.

Рис. 14. Характеристика эффектив­ности систем регулирования:

1— полезная мощность, затрачиваемая на транспорт воздуха и газа; 2 — регулиро­вание направляющим аппаратом; 3 — ре­гулирование направляющим аппаратом при двухскоростном электродвигателе n_1/ n₂= 0,8; 4 — регулирование гидромуф­той; 5 — регулирование при коллектор­ном электродвигателе переменного тока с фазовым ротором

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

(7.7)

При всех прочих режимах мощность на валу машины, кВт, определяется по формуле

(7.8)

где Q — подача вентилятора или дымососа при данном ре­жиме, м³/с; Δр_п — перепад полных давлений тракта, Па; η_э — эксплуатационный КПД машины при данном режиме.

При регулировании направляющим аппаратом

η_э = η_рег· η_исх (7.9)

где η_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; η_исх — КПД вентилятора или дымососа при номинальной нагрузке.

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

(7.10)

где β_э — коэффициент запаса мощности электродвигателя, равный 1,1; Q_p — подача машины при расчетном режиме, м³/с; р_р — расчетное полное давление машины, Па; η_э — эксплуатационный КПД машины при расчетном режиме. При регулировании направляющим аппаратом η_э опре­деляется по формуле

η_э = η_рег· η_исх

или по характеристике маши­ны. При этом область рабочих режимов машины должна быть в пределах значений КПД не ниже 90 % оптимального его значения.

ЛЕКЦИЯ 7

Поиск по сайту: