Ghid pentru ventilatorul centrifugal al cazanului: FD vs ID, limite și eficiență

Sistemele de cazane specifică aproape întotdeauna ventilatoare centrifuge peste ventilatoarele axiale din două motive structurale: capacitatea de presiune și toleranța la particule. Ventilatoarele centrifugale generează flux de aer prin accelerarea gazului spre exterior printr-un rotor curbat, ceea ce le permite să creeze o presiune statică mai mare într-o amprentă compactă. Ventilatoarele axiale deplasează aerul în linie dreaptă prin axa ventilatorului și sunt mai potrivite pentru aplicații cu volum mare, presiune joasă, cum ar fi ventilația generală, nu rezistența creată de conductele cazanului, economizoare și echipamente de colectare a prafului.

Deoarece gazele de ardere transportă adesea cenușă zburătoare și particule nearse, majoritatea operatorilor de cazane specifică rotoare centrifuge curbate înapoi sau înclinate înapoi, care rezistă la eroziune și acumulare mult mai bine decât modelele curbate înainte.

Toleranța la temperatură este unul dintre cele mai importante criterii de selecție, deoarece determină atât materialul carcasei ventilatorului, cât și sistemul de răcire al rulmenților necesar.

• Admisia ventilatorului cu tiraj fortat: se ocupă de aerul de combustie ambiental, în general evaluat până la 100 de grade Celsius pentru funcționare continuă.
• Admisia ventilatorului cu tiraj indus: se ocupă de gazele fierbinți de eșapament care părăsesc cuptorul, de obicei evaluate între 200 și 250 de grade Celsius, cu unele unități industriale grele evaluate până la 300 de grade Celsius pentru excursii de scurtă durată.
• Admisia ventilatorului aerului primar: utilizat în sistemele de cărbune pulverizat, de obicei evaluat similar cu unitățile de tiraj forțat în jur de 100 până la 120 de grade Celsius.

Depășirea temperaturii nominale de intrare accelerează uzura rulmentului și poate deforma rotorul în timp, așa că multe ventilatoare de tiraj indus includ carcase de rulment răcite cu apă sau răcite cu aer special pentru a gestiona expunerea susținută la gazele de ardere fierbinți.

Ventilatoarele de tiraj forțat și de tiraj indus îndeplinesc roluri opuse în aceeași cale a fluxului de aer de ardere, iar confundarea celor două în timpul specificației este o eroare comună și costisitoare.

Multe cazane moderne funcționează cu un sistem de tiraj echilibrat, în care ventilatorul FD și ventilatorul ID lucrează împreună, astfel încât cuptorul funcționează la o presiune ușor negativă, împiedicând gazul fierbinte sau flacăra să scape prin ușile de inspecție, asigurând în același timp un flux complet de aer de combustie.

Evaluările de eficiență aproape de 90,5 la sută se referă de obicei la eficiența mecanică sau statică a ventilatorului la cel mai bun punct de eficiență, adică raportul dintre puterea utilă de aer ieșită și puterea de intrare la arbore la debitul de proiectare și starea de presiune. Atingerea acestei cifre necesită, în general, un design cu lame curbate în spate sau cu profil aerodinamic, asociat cu un motor adecvat și o unitate de frecvență variabilă.

Operarea unui ventilator departe de cel mai bun punct de eficiență, cum ar fi funcționarea unui ventilator dimensionat pentru sarcina maximă a cazanului la doar 40% accelerație fără o unitate de frecvență variabilă, poate scădea eficiența reală cu mult sub valoarea nominală, deoarece amortizarea cu viteză fixă irosește energie mai degrabă decât reduce consumul motorului. Facilitățile care urmăresc să mențină eficiența aproape de 90,5 la sută, de obicei, asociază ventilatorul cu un VFD, astfel încât viteza ventilatorului, nu poziția clapetei, controlează fluxul de aer.

Cheltuielile de întreținere a ventilatoarelor cazanului sunt determinate mai degrabă de uzura rulmenților, eroziunea rotorului din cauza particulelor și echilibrarea periodică, mai degrabă decât defecțiunea catastrofală, cu condiția ca inspecțiile să rămână conform programului.

Ventilatoarele cu tiraj indus costă în mod constant mai mult de întreținut decât ventilatoarele cu tiraj forțat, deoarece funcționează la temperaturi mai ridicate și procesează particule abrazive, ceea ce accelerează uzura rotorului și scurtează durata de viață a rulmentului în comparație cu aerul mai curat manipulat de un ventilator FD. Instalațiile care instalează acoperiri ale lamelor rezistente la cenușă pe ventilatoarele ID extind adesea semnificativ intervalul dintre înlocuirile rotorului, compensând costul suplimentar de acoperire pe durata de viață a echipamentului.

Selectarea corectă a ventilatorului se reduce la potrivirea a patru parametri la condițiile reale de funcționare a cazanului, mai degrabă decât la baza doar pe puterea de pe plăcuța de identificare.

1. Confirmați presiunea statică necesară față de rezistența reală a sistemului, inclusiv conductele, economizorul și orice echipament de control al poluării din aval.
2. Potriviți temperatura de admisie cu cea mai caldă condiție de funcționare așteptată, nu doar cu temperatura medie a gazelor de ardere.
3. Alegeți profilul lamei pe baza încărcăturii de particule, favorizând modelele curbate înapoi sau cu profil aerodinamic pentru sarcina de tiraj indusă de cenușă grea.
4. Asociați ventilatorul cu un variator de frecvență dacă sarcina variază semnificativ în intervalul de funcționare al cazanului, pentru a proteja eficiența la sarcină parțială.