Тягодутьевые устройства

Стабильная работа котлоагрегата обеспечивается непрерывной подачей воздуха в топку и удалением в атмосферу газообразных продуктов сгорания. В маломощных паровых и водогрейных котельных иногда бывает достаточно естественной тяги, создаваемой дымовой трубой. Современные же котлоагрегаты имеют сложные профили газоходов и воздуховодов и большие аэродинамические сопротивления. Поэтому для преодоления сопротивления воздуховодов и горелочного устройства (или колосниковой решетки со слоем топлива) котлоагрегат оснащают дутьевым вентилятором, а для преодоления сопротивления газового тракта – дымососом.

Производительность вентилятора и дымососа определяется соответственно по формулам, м³/с:

(36)

и

, (37)

где 1,05 – коэффициент запаса по производительности тягодутьевого устройства; – расчетный расход топлива в котлоагрегате, кг/с (м³/с); – теоретическое количество воздуха (при нормальных условиях), необходимое для сгорания 1 кг (м³) топлива, м³/кг (м³/м³); – теоретический объём продуктов сгорания (при нормальных условиях) на 1 кг (м³) топлива, м³/кг (м³/м³); – коэффициент избытка воздуха в топке; – утечки воздуха между вентилятором и топкой (0,02 на каждые 10 м стального воздуховода); – присосы воздуха в топке (пылеугольная и газомазутная – 0,02…0,10, слоевая – 0,1); – коэффициент избытка воздуха перед дымососом; – температура холодного воздуха перед вентилятором (принимается 30 ^оС); – температура газов перед дымососом (уходящих газов). Значения даны в прил. 6.

Коэффициент избытка воздуха перед дымососом определяют по формуле

=1,4+0,06+0,46=1,92 (38)

где – присосы воздуха в газовом тракте парогенератора.

=0,15+0,15+0,06+0,05+0,01*5=0,46

=1,05*0,49*5,11*(1,3+0,1-0,06)*(30+273)/273=3,9 м³/с

=1,05*0,49*(5,54+(1,92-1)*5,11)*(140+273)/273=7,97 м³/с

Присосы воздуха в газовом тракте суммируются из присосов в котельном пучке – примерно 0,15, в экономайзере – 0,1…0,2, в воздухоподогревателе – 0,06 (на каждую ступень), в золоуловителе – 0,05 и стальных газоходах – 0,01 на каждые 10 погонных метров.

Напор, который должны развивать вентилятор ( ) и дымосос ( ), зависит от вида и способа сжигания топлива, типа сожигательного устройства, протяжённости и конфигурации воздуховодов и газоходов. Эти характеристики определяются при аэродинамическом расчете котельного агрегата. Для их приближенных расчетов можно взять сумму следующих значений.

Вентилятор должен обеспечить напор воздуха для преодоления сопротивления воздуховодов и трубного пучка воздухоподогревателя – 2,5…3,5 кПа, газомазутной горелки – 2,0…3,0 кПа или колосниковой решётки – 0,5…1,0 кПа.

Дымосос должен преодолевать газовое сопротивление котла 0,2…0,4 кПа, водяного экономайзера – до 3 кПа, воздухоподогревателя – до 2 кПа, золоуловителя – 0,2…0,8 кПа и газоходов.

Расчётные мощности приводов вентилятора и дымососа составят, кВт:

; (39)

, (40)

где 1,21 = 1,1 ∙ 1,1 – коэффициенты запаса по напору и мощности электродвигателя; и – напоры, развиваемые вентилятором и дымососом; , – КПД вентилятора и дымососа.

В настоящее время БиКЗ выпускает для промышленных котельных дутьевые вентиляторы и дымососы типа ВДН-6,3–ВДН-13 и ДН-6,3–ДН-13 производительностью от 3,4 до 60 тыс. м³/ч с электродвигателем 1000…1500 об/мин мощностью от 1 до 116 кВт. Коэффициенты полезного действия таких тягодутьевых машин составляют , .

=1,21* *3,9*6,25/0,68=0,043 кВт

=0,090 кВт

По рассчитанным мощностям тягодутьевых устройств подбираются марки электродвигателей и их характеристики.

23