Решенија за вентилатор со принуден бојлер со висока ефикасност за модерни индустриски котли

Современите индустриски котли се под зголемен притисок да ја намалат потрошувачката на гориво додека одржуваат стабилно согорување и сигурно производство. Вентилаторот со принуден влечење игра важна улога бидејќи го снабдува воздухот со согорување на печката и мора да го надмине отпорот од каналите, амортизерите, предгрејачите на воздухот, горилниците и друга опрема. Затоа, високо-ефикасниот вентилатор со присилно испуштање на котелот треба да се избере според вистинската работна точка, наместо едноставно да се избере поголем мотор или вентилатор со поголем капацитет.

Започнете го изборот на вентилаторот со должноста на котелот

Првиот чекор е да се одреди колку воздух за согорување всушност бара котелот. Ова зависи од капацитетот на котелот, типот на гориво, дизајнот на горилникот или решетката, барањата за вишок воздух и очекуваното оптоварување на работа. Котел на гас, бојлер со биомаса и котел на јаглен не мора да бараат иста стратегија за проток на воздух дури и при сличен термички капацитет. При изборот на високо-ефикасен вентилатор со принуден влечење на котелот, инженерите треба да го добијат потребниот проток на воздух и притисок при нормално и максимално оптоварување на котелот пред да ги споредат моделите на вентилатори.

На пример, да претпоставиме дека индустрискиот котел бара 28.000 m³/h воздух за согорување при целосно оптоварување. Ако нормалното работно оптоварување е само 70–80% од целосниот капацитет, изборот на вентилатор исклучиво за максимален проток на воздух може да создаде преголема работна состојба во текот на поголемиот дел од годината. Подобриот пристап е да се провери целосниот опсег на оптоварување и да се одреди дали контролата на брзината, влезните лопатки или друг контролен метод може да го држат вентилаторот блиску до неговиот ефикасен работен регион.

Пресметајте го отпорот на системот пред да изберете притисок на вентилаторот

Притисокот на вентилаторот е уште еден параметар кој често се потценува во фазата на купување. Вентилаторот не само што го надминува отпорот на горилникот. Воздухот може да помине низ влезниот екран, филтерот, придушувачот, каналите, амортизерите, предгрејачот на воздухот, деловите за проширување, ветровитото и регистерот на горилникот. Загубата на притисокот од сите овие компоненти треба да биде вклучена во работата на вентилаторот. Ова е особено важно кога се определува вентилатор со присилно испуштање на котел со висока ефикасност за нов котел или проект за доградба.

Размислете за практичен пример каде што горилникот бара 1.100 Pa, предгрејачот на воздухот предизвикува загуба од 650 Pa, каналот и фитинзите сочинуваат 850 Pa, а другите компоненти придонесуваат за уште 350 Pa. Основниот отпор на системот е веќе 2.950 Pa. Ако вентилаторот е избран за само 2.500 Pa, бидејќи купувачот може да го земе предвид значајниот притисок под притисокот на воздухот по инсталацијата. Затоа, треба да се изврши соодветна пресметка на загубата на притисок пред да се избере конечниот модел на вентилатор.

Температурата на воздухот може да го промени дизајнот на вентилаторот

Вентилаторите со принуден влечење обично се справуваат со релативно чист воздух за согорување, но температурата на тој воздух може значително да се разликува кога е инсталиран предгрејач на воздух. Повисоката влезна температура ја менува густината на воздухот и може да влијае на односот помеѓу волуметрискиот проток на воздух, масовниот проток, притисокот и моќноста. Вентилаторот со присилно испуштање на котел со висока ефикасност треба да се оценува на вистинската влезна температура наместо на претпоставената стандардна атмосферска состојба.

На пример, барањето од 30.000 m³/h на 20°C не е механички идентично со 30.000 m³/h на 120°C. Инженерот треба да ја потврди вистинската работна густина и температура кога ги проверува перформансите на вентилаторот и оптоварувањето на моторот. Ако температурата е повисока од очекуваната, распоредот на лежиштето, дизајнот на вратилото, запечатувањето, подмачкувањето и ладењето може исто така да бараат преглед. Обезбедувањето нормална и максимална температура на воздухот во RFQ може да спречи погрешно назначување на инаку погоден вентилатор.

Моќта на моторот треба да биде резултат на изборот на вентилаторот

Моќноста на моторот вообичаено треба да се пресмета откако ќе се утврдат протокот на воздух, притисокот, густината на гасот и ефикасноста на вентилаторот. Поедноставена врска е:

P = Q × ΔP / η

каде што P е моќност на вратилото на вентилаторот, Q е проток на воздух во m³/s, ΔP е притисок во Pa, а η е вкупната ефикасност на вентилаторот.

Да претпоставиме дека потребниот проток на воздух е 30.000 m³/h, што е приближно 8,33 m³/s. Ако потребниот притисок е 3.000 Pa и проценетата вкупна ефикасност е 75%, пресметаната моќност е приближно 33,3 kW. Конечниот мотор потоа треба да се избере со соодветна инженерска маргина врз основа на реалната работа и условите за стартување. Ова е посигурен метод од добивањето барање како „вентилатор на котел од 30 kW“ и обидот да се одреди вентилаторот само од моќноста на моторот. Правилно избраниот вентилатор со принуден влечење на котел со висока ефикасност треба да има моторот усогласен со неговата вистинска работна точка.

Избегнувајте преголема големина на вентилаторот

Преголемата големина е еден од најлесните начини да се создаде непотребна потрошувачка на енергија во системот за вентилатор на котелот. Вентилаторот кој е значително поголем од реалното барање можеби ќе треба да работи со делумно затворен амортизер. Котелот сè уште може да ја прими потребната количина на воздух, но дел од способноста за притисок на вентилаторот се троши преку контролниот уред.

Практично решение е да се спореди дизајнерската точка со очекуваната работна точка. На пример, ако на котелот вообичаено му требаат 24.000 m³/h при 2.800 Pa, но избраниот вентилатор природно испорачува 32.000 m³/h со иста брзина, техничарите можеби ќе треба постојано да го намалуваат протокот на воздух. Наместо тоа, подобар избор на вентилатор со принуден влечење на котел со висока ефикасност би ја поставил нормалната работна точка поблиску до ефикасниот регион на вентилаторот, додека сè уште има доволно резерва за максимално оптоварување на котелот.

Контролата со променлива брзина може да ја намали потрошувачката на енергија со делумно оптоварување

Оптоварувањето на котелот се менува во текот на денот, така што вентилаторот не мора постојано да работи со полна брзина. Со соодветен погон со променлива фреквенција, брзината на вентилаторот може да се прилагоди според побарувачката на воздух за согорување. За центрифугалните вентилатори, протокот на воздух е приближно пропорционален на брзината, притисокот се менува приближно со квадратот на брзината, а моќноста се менува приближно со коцката на брзината.

На пример, намалувањето на брзината на вентилаторот до 80% теоретски ја намалува потребата за моќност на вентилаторот на околу 51% под споредливи услови. Вистинската заштеда зависи од отпорноста на системот и стратегијата за контрола, но кубната врска покажува зошто контролата на брзината може да биде важна. Кога високо-ефикасниот вентилатор со принуден влечење на котелот е поврзан со соодветен контролен систем, вентилаторот може поблиску да реагира на оптоварувањето на котелот наместо постојано да создава вишок притисок и да го троши преку амортизерот.

Практичен случај: Намалување на прекумерната моќност на вентилаторот

Размислете за котел кој работи со приближно 70% оптоварување во поголемиот дел од неговото производство. Оригиналниот FD вентилатор беше избран за 40.000 m³/h при 4.000 Pa, додека вистинската работа бараше приближно 27.000 m³/h при 3.000 Pa. Операторот го контролираше протокот на воздух главно преку амортизерот, а моторот продолжи да работи блиску до номиналната брзина.

Првиот чекор не треба да биде замена на моторот. Техничарите треба да го снимаат протокот на воздух, притисокот на вентилаторот, струјата на моторот, брзината на вентилаторот, положбата на амортизерите и оптоварувањето на котелот на неколку работни точки. Ако податоците потврдат дека вентилаторот постојано работи далеку од потребната работна точка, соодветно усогласениот високо-ефикасен вентилатор со принуден влечење на котелот со контрола со променлива брзина може да обезбеди подобро решение. Потенцијалното подобрување потоа треба да се потврди со споредување на потрошувачката на kWh по работен час пред и по модификацијата, наместо да се потпира на проценетите заштеди.

Ефикасноста на вентилаторот не е единствениот индикатор за изведба

Вентилаторот со висока каталошка ефикасност не е автоматски најефикасното решение за секој котел. Работната точка на системот е исто толку важна. Вентилаторот може да има одлична максимална ефикасност при еден проток на воздух и притисок, но има слаба ефикасност ако вистинскиот котел работи далеку од таа точка.

Поради оваа причина, инженерите треба да ја испитаат кривата на перформансите на вентилаторот заедно со кривата на отпорност на системот. Пресекот на овие кривини ја претставува приближната работна точка. Избраниот вентилатор со присилно испуштање на котелот со висока ефикасност треба идеално да работи во рамките на стабилен и ефикасен дел од кривата на изведба во нормални услови, додека одржува доволно капацитет за максимална побарувачка на котелот.

Инсталирањето може да влијае на ефикасноста во реалниот свет

Дури и правилно избраниот вентилатор може да работи лошо ако инсталацијата не се ракува правилно. Турбуленции на влезот, остри колена блиску до влезот на вентилаторот, недоволна должина на директен канал, истекување на воздух, неправилна ротација, лошо усогласување, лабави завртки за основата и прекумерни вибрации, сето тоа може да влијае на перформансите.

За време на пуштањето во работа, техничарите треба прво да ја потврдат насоката на ротација, а потоа да го забележат протокот на воздух, притисокот, струјата на моторот, температурата на лежиштето, вибрациите и брзината на вентилаторот. Овие мерења даваат корисна основна линија. Ако струјата на моторот е неочекувано висока, причината може да биде прекумерен проток на воздух, прекумерно оптоварување на системот, неправилна ротација, механички проблеми или работна точка различна од оригиналниот дизајн. Според тоа, квалитетот на инсталацијата е суштински дел од добивањето на очекуваните перформанси од вентилаторот со принуден влечење на котел со висока ефикасност.

Одржувањето треба да се фокусира на оперативните трендови

Вентилаторите со принуден влечење обично се справуваат со почист воздух од вентилаторите со индуциран влечење, но тие сепак бараат редовна проверка. Температурата на лежиштето, вибрациите, подмачкувањето, состојбата на спојката, порамнувањето на вратилото, состојбата на работното коло и завртките на основата треба да се следат во согласност со работната средина и планот за одржување.

Следењето на трендот е покорисно отколку да се чека неуспех. На пример, ако вибрациите се зголемат од 2,5 mm/s на 4,0 mm/s во текот на неколку месеци, техничарите треба да ја истражат причината пред состојбата да стане критична. Можните причини вклучуваат нерамнотежа на работното коло, влошување на лежиштето, неусогласеност на спојката, олабавени завртки или наслаги на ротирачкиот склоп. Редовното следење може значително да ја подобри доверливоста на вентилаторот со принуден влечење на котел со висока ефикасност при континуирана индустриска услуга.

Кои информации треба да се обезбедат за понуда од обожаватели?

За нов проект, корисен RFQ треба да го вклучува барем потребниот проток на воздух, статички или вкупен притисок, влезната температура, типот на гориво, капацитетот на котелот, опсегот на работен товар, надморската височина, напонот и фреквенцијата на моторот, методот на контрола, распоредот на инсталацијата и насоката на ротација. Ако вентилаторот заменува постоечка единица, вредни се и постојната табличка со името на вентилаторот, податоците за перформансите, информациите за моторот, димензиите на каналот и вистинските работни мерења.

Ако единствената достапна информација е моќноста на моторот - на пример, „потребен е вентилатор од 160 kW“ - изборот сè уште е нецелосен. Неколку различни вентилатори потенцијално би можеле да користат мотор од 160 kW додека имаат сосема различни карактеристики на протокот на воздух и притисок. Затоа, производителот треба да ја побара вистинската работна точка пред да потврди вентилатор со принуден влечење на котел со висока ефикасност.

Завршно готово

Подобрувањето на ефикасноста на вентилаторот на котелот не е само прашање на купување вентилатор со повисока оцена на ефикасност. Вистинското подобрување доаѓа од усогласувањето на протокот на воздух, притисокот, температурата, брзината на вентилаторот, моќноста на моторот и методот на контрола со реалните работни услови на котелот. Вентилаторот со правилна големина, исто така, ја намалува потребата за непотребно пригушување на амортизерите и обезбедува подобра контрола при промена на оптоварувањето.

За современите индустриски котли, вентилаторот со принуден влечење на котел со висока ефикасност треба да се третира како дел од целосниот систем за согорување-воздух наместо како изолиран дел од ротирачката опрема. Со правилно пресметување на отпорноста на системот, проверка на вистинската работна точка, користење на соодветна контрола на брзината и следење на перформансите по пуштањето во работа, постројките можат да постигнат постабилно согорување, помала потрошувачка на електрична енергија и посигурна долгорочна работа.