Вентилаторите предизвикани од бојлер со висока ефикасност помагаат во намалувањето на потрошувачката на енергија во индустриските котли

Во многу индустриски постројки за котли, индуцираниот вентилатор е еден од најголемите континуирани електрични оптоварувања во системот за димни гасови. Високо-ефикасните вентилатори на бојлер може да го намалат ова оптоварување, но едноставното инсталирање на поголем или понов вентилатор не гарантира помала потрошувачка на енергија. Вистинските заштеди доаѓаат од усогласувањето на вентилаторот со вистинскиот проток на воздух, притисокот во системот, температурата на димните гасови и оптоварувањето на котелот.

Вообичаен проблем е тоа што ID вентилаторот се избира само според капацитетот на котелот. Меѓутоа, при реалната работа, потребната должност се менува со типот на гориво, вишокот воздух, температурата на димните гасови, отпорноста на колекторот за прашина, конфигурацијата на каналот и оптоварувањето на котелот. Поради тоа, вентилаторите со индуцирана испуштање на котелот со висока ефикасност треба да се изберат од целосните работни услови на системот, а не само од моќноста на моторот или големината на вентилаторот.

1. Започнете со проток на воздух на вистинскиот влез на вентилаторот

Пред да изберете Високоефикасни вентилатори индуцирани од бојлер, утврдете дали наведениот проток на воздух е даден во нормални услови или во вистинската состојба на влезот на вентилаторот.

Димниот гас значително се шири со зголемувањето на температурата. За едноставна пресметка:

Q2 = Q1 × T2 / T1

каде што Q е волуметриски проток, а Т е апсолутна температура во Келвин.

На пример, ако потребниот проток на димни гасови е 30.000 Nm³/h на 20°C и температурата на гасот на влезот на вентилаторот е 180°C:

Q2 = 30.000 × 453 / 293 ≈ 46.350 m³/h

Ова значи дека вентилаторот всушност се справува со приближно 46.350 m³/h на наведената температура, под претпоставка дека корекцијата на притисокот е мала за оваа прелиминарна пресметка.

Поради тоа, користењето на протокот во стандардна состојба директно за избор на вентилатор може да резултира со мала големина на машината. Вентилаторите кои се индуцирани од бојлер со висока ефикасност треба да се изберат користејќи јасно дефинирани услови за гас, така што работната точка на кривата на вентилаторот е точна.

2. Пресметајте ја целосната загуба на притисок во системот

Ефикасноста на вентилаторот не може да компензира за неправилно дизајниран систем за димни гасови.

За вентилаторите со провев индуциран од бојлер со висока ефикасност, потребниот притисок треба да ги вклучува сите главни точки на отпор:

Пасажи за гас за котел

Економајзер

Загревач на воздух

Циклон

Филтер за кеси или ESP

Прочистувач

Канали

Лакти и транзиции

Амортизери

Оџак

Зглобови за проширување и други компоненти

Практичната пресметка може да изгледа вака:Котел за загуба на притисок на компонентите и дел за пренос на топлина850 PaDuctwork450 PaBag филтер1,200 PaDamper и транзиции250 PaOxham и излез350 PaTotal3,100 PaАко отпорот на системот е потценет, потребниот проток на воздух нема да го достигне. Ако е значително преценет, вентилаторот може да работи со непотребно висок притисок и да троши повеќе енергија.

Ова е една од причините зошто Високо-ефикасните вентилатори на бојлер индуцирани од влечење секогаш треба да се избираат заедно со пресметка на отпорноста на системот.

3. Не користете го амортизерот како главен уред за заштеда на енергија

Еден од најлесните проблеми што може да се најде при проверка на постројката е вентилаторот што работи со речиси целосна брзина додека неговиот влезен или излезен амортизер е силно пригушен.

Вентилаторот продолжува да создава притисок, додека амортизерот создава дополнителен отпор за да го намали протокот на воздух. Енергијата што се користи за да се надмине овој вештачки отпор во голема мера се троши.

За вентилаторите со променлива брзина на бојлерот со висока ефикасност, често е поефикасна кога котелот има широк опсег на работа.

Законите за афинитет на вентилаторот даваат корисна прва проценка:

Q2 / Q1 = N2 / N1

P2 / P1 ≈ (N2 / N1)3

На пример, ако брзината на вентилаторот се намали од 100% на 80%:

P2 / P1 ≈ 0,83 = 0,512

Теоретската моќност на вентилаторот станува приближно 51% од првобитната вредност при споредливи работни услови.

Вистинските заштеди на постројката ќе зависат од кривата на системот, ефикасноста на моторот, ефикасноста на VFD и новата работна точка. Сепак, кубната врска објаснува зошто контролата на брзината може да биде многу поефикасна од гаснењето.

4. Користете го притисокот на печката како контролна цел

Инсталирањето на VFD не е доволно само по себе.

Лошо конфигурираниот VFD сè уште може да троши енергија ако вентилаторот работи побрзо отколку што е потребно. Контролниот систем треба да одговори на вистинските барања за нацрт на печката.

Типичен аранжман е:

Сензор за притисок на печката → PID контролер → VFD → мотор на вентилатор ID

На пример, ако потребниот притисок во печката е -50 Pa, а измерениот притисок е -80 Pa, контролниот систем треба постепено да ја намалува брзината на вентилаторот наместо да му дозволи на вентилаторот да продолжи да работи со полна брзина.

Целниот притисок мора да се утврди според барањата за согорување на производителот на котелот. Прекумерниот негативен притисок не е автоматски подобар.

Со правилно конфигурирани вентилатори за влечење индуцирани со висока ефикасност на котелот, целта е да се одржи стабилен притисок во печката додека се движи само количеството на димни гасови што е потребно од тековното оптоварување на котелот.

5. Чувајте го работното коло чисто

Состојбата на работното коло има директно влијание врз работата на вентилаторот.

Во биомаса, јаглен, отпадно горење и други правливи котелски апликации, пепелта може да се акумулира на сечилата. Ако депозитот е нерамномерен, тој ја менува распределбата на масата на ротирачкиот склоп и може да предизвика вибрации.

Едноставната инспекција за одржување треба да вклучува:

Заклучете го вентилаторот и следете ја процедурата за изолација на растението.

Проверете го работното коло низ отворот за пристап.

Проверете дали има акумулација на пепел на двете страни на сечилата.

Проверете ги предните рабови за ерозија.

Проверете дали има пукнатини или деформации.

Завртете го склопот рачно кога тоа е безбедно.

Проверете ја состојбата на лежиштето и усогласувањето на вратилото по чистењето.

Вентилаторот кој првично работеше непречено, но развива зголемени вибрации во текот на неколку месеци, не треба веднаш да се обвинува на моторот.

За вентилаторите за провев индуциран од котел со висока ефикасност, одржувањето на аеродинамичната форма и рамнотежата на масата на работното коло е од суштинско значење за задржување на дизајнираните перформанси.

6. Висока температура ги менува Условите за работа на вентилаторот

Температурата влијае и на густината на гасот и на механичкиот дизајн.

Кога температурата на димните гасови се зголемува, неговата густина се намалува. Вистинскиот волуметриски проток затоа се зголемува за истиот масен проток.

Високата температура може да влијае и на:

Проширување на вратилото

Температура на лежиштето

Животот на лубрикантот

Порамнување на спојката

Проширување на куќиштето

Запечатување

Ладење на моторот

Избор на материјал за вентилатор

За вентилаторите со индуцирана промаја на котел со висока ефикасност, максималната континуирана температура на гасот треба да се специфицира пред да се финализира конструкцијата на вентилаторот.

За апликации со значителни температурни варијации, треба да се земе предвид термичка експанзија при инсталацијата. Порамнувањето на ладно што изгледа правилно за време на исклучувањето може да се промени откако опремата ќе достигне работна температура.

7. Проверете го падот на притисокот на филтерот пред да ја зголемите брзината на вентилаторот

Филтерот за валкана кеса често погрешно се смета за вентилатор со мала големина.

Да претпоставиме дека индустрискиот котел првично работи со пад на притисокот на филтерот за кеси од 900 Pa. По неколку месеци работа, падот на притисокот се зголемува до 1.500 Pa поради оптоварување со прашина или слаби перформанси за чистење.

Навивачот сега мора да надмине дополнително:

1.500 - 900 = 600 Pa

Ако брзината на вентилаторот се зголеми за да се компензира, моќноста на моторот може значително да се зголеми.

Пред да ја зголемат брзината на вентилаторите за влечење со висока ефикасност на котелот, техничарите треба да го измерат притисокот пред и по собирачот на прав.

Ако падот на притисокот се зголемил ненормално, проверете:

Филтер кеси

Чистење со пулс

Систем за испуштање прашина

Блокада на бункер

Истекување на воздух

Сензор за диференцијален притисок

Поправањето на компонентата со висок отпор може да биде поекономично од менувањето на вентилаторот.

8. Практичен случај: Намалување на ИД моќноста на вентилаторот при делумно оптоварување

Размислете за котел за биомаса што работи со:

Капацитет на пареа: приближно 12 t/h

Проток на димни гасови при работна состојба: приближно 42.000 m³/h

Влезна температура на вентилаторот: 165°C

Потребен притисок на вентилаторот: приближно 2.800 Pa

Моќност на моторот: 75 kW

Брзина на вентилаторот: приближно 1.480 вртежи во минута

Постоечка контрола: влезен амортизер

Типично оптоварување на котелот: 60–90%

За време на нормалното производство, операторите забележаа дека струјата на моторот на вентилаторот ID остана релативно висока дури и кога излезот на котелот опаѓа.

Првата проверка не откри сериозен проблем со лежиштето, а работното коло беше конструктивно прифатливо.

Следниот чекор беше да се споредат брзината на вентилаторот, положбата на амортизерот, притисокот на печката и оптоварувањето на котелот.

При приближно 65% оптоварување на котелот, вентилаторот сè уште работеше блиску до целосната брзина додека влезниот амортизер беше значително затворен. Затоа, системот го контролираше протокот на воздух главно преку пригушување.

Решението беше да се инсталира VFD и да се смени контролната логика така што брзината на вентилаторот одговара на притисокот на печката и оптоварувањето на котелот.

По пуштањето во работа, вентилаторот повеќе не требаше да работи блиску до максималната брзина за време на периоди со мало оптоварување. Точната заштеда на енергија зависи од крајната работна точка и распоредот за производство на фабриката, но модификацијата го намали непотребното работење на вентилаторот и обезбеди постабилна контрола на провевот.

Овој случај илустрира важна точка: Вентилаторите предизвикани од течење на котелот со висока ефикасност не се однесуваат само на хардверот на вентилаторот. Контролната стратегија може да има исто толку влијание врз потрошувачката на енергија.

9. Следете ја струјата на моторот, но не го дијагностицирајте вентилаторот само од струја

Моторната струја е корисна, но треба да се третира како еден оперативен параметар наместо целосна дијагноза.

За вентилаторите за провев индуциран од котел со висока ефикасност, операторите треба да имаат тренд:

Моторна струја

Моќност на моторот

Брзина на вентилаторот

Притисок на печката

Влезен притисок на вентилаторот

Притисок на излезот на вентилаторот

Температура на димните гасови

Вибрации

Температура на лежиштето

Диференцијален притисок на филтерот

На пример, ако струјата на моторот се зголемува додека протокот на воздух останува непроменет, истражете дали отпорот на системот е зголемен.

Ако струјата и вибрациите се зголемат заедно, проверете го работното коло, лежиштата, спојката и порамнувањето.

Ако струјата се намали додека притисокот во печката станува недоволен, проверете дали се сменети брзината на вентилаторот, положбата на амортизерот, истекувањето на каналот или состојбата на работното коло.

Податоците за трендовите се многу покорисни од едно отчитување за време на посетата за одржување.

10. Избегнувајте преголема големина на вентилаторот

Преголемата големина е уште еден вообичаен извор на неефикасно работење.

Вентилаторот избран со прекумерен проток на воздух и притисок може да го помине поголемиот дел од своето време на работа подалеку од предвидената дизајнерска точка. Операторите потоа компензираат со затворање на амортизерите или намалување на брзината.

При изборот на вентилатори за провев индуциран од бојлер со висока ефикасност, дефинирајте најмалку три работни услови:

Минимално оптоварување → Нормално оптоварување → Максимално оптоварување

Вентилаторот треба да обезбеди стабилна работа низ очекуваниот работен опсег.

Ако бојлерот вообичаено работи со капацитет од 60–90%, изборот на вентилатор само околу екстремен теоретски максимум може да произведе неефикасна работна точка во поголемиот дел од годината.

Целта не е најголемиот фан. Тоа е вистинскиот вентилатор.

11. Практичен распоред за одржување

Енергетската ефикасност не завршува по пуштањето во употреба.

За вентилаторите за провев индуциран од котел со висока ефикасност, едноставна програма за одржување заснована на услови може да спречи влошување на перформансите.

Дневни или проверки во смени:

Моторна струја

Температура на лежиштето

Притисок на печката

Абнормален шум

Индикација за вибрации

Неделни проверки:

Состојба на вентилаторот и моторот

Работа на амортизерите

Истекување на канал

Диференцијален притисок на филтерот

Месечни или планирани проверки за исклучување:

Депозити на работно коло

Ерозија на сечилото

Состојба на спојување

Состојба на вратило

Завртки за основање

Годишно или големо одржување:

Динамично балансирање кога е потребно

Инспекција на лежиштето

Потврда за усогласување

Детална проверка на работното коло

Споредба на перформансите со податоци за пуштање во работа

Точниот интервал треба да се прилагоди според горивото, концентрацијата на прашина, работните часови и препораките на производителот.

Заклучок

Вентилаторите кои се индуцирани од бојлер со висока ефикасност може да ја намалат потрошувачката на помошна енергија на котелот, но ефикасноста започнува со правилно инженерство наместо едноставно избирање на високо-ефикасен мотор.

Најважните чекори се едноставни: пресметајте го вистинскиот волумен на димните гасови, определете ја вкупната отпорност на системот, изберете го вентилаторот околу вистинската работна точка, контролирајте ја брзината според нацртот на печката, одржувајте го работното коло чисто и следете го целиот систем наместо да ја гледате само струјата на моторот.

За постојните котли, најбрзите можности за заштеда на енергија често се наоѓаат во работењето со делумно оптоварување, прекумерно пригушување на амортизерите, валкани филтри, истекување на каналот и нечистотија на работното коло.

Добро дизајнираниот систем за вентилатори со индуцирана провев со висока ефикасност на котелот треба сигурно да го испорача потребниот влечење, притоа избегнувајќи непотребен притисок и проток на воздух. На долг рок, таа комбинација на правилен избор на вентилатор, одржување на системот и интелигентна контрола е она што го претвора обичниот издувен систем на котелот во ефикасен.