2.2. Устройства для транспортирования и удаления теплоносителя

Перемещение газов в тепловых установках осуществляется при помощи дутьевых, циркуляционных и вытяжных вентиляторов. Поскольку в обжиговых печах используют продукты горения, то для их отсасывания применяют дымососы. Те и другие являются центробежными компрессионными машинами. Развиваемое ими давление Р равно разности полных запасов энергии потока на выходе из машины Р₂ и на входе Р₁.

Вентиляторы, применяемые для движения газов, делят на осевые и центробежные. Осевые вентиляторы изготавливают диаметром от 100 до 1200 мм. Рассчитаны они на расход теплоносителя от 1200 до 1000 м³/ч. Максимальный развиваемый ими напор достигает 250-350 Па. Применяются они для создания циркуляционных потоков теплоносителя с температурой не более 100С в печах и сушилках.

Наиболее распространены в промышленности центробежные вентиляторы (дымососы). Выпускаются они в расчете на низкое, среднее и высокое давление, их характеристики приводятся в справочной литературе [6] или табл. 2. Эти вентиляторы соответственно рассчитаны на создание давления 1000, 2000 и 2000-1000 Па и имеют различную производительность по теплоносителю. Производительность вентиляторов определяют по их номеру.

В справочной литературе характеристики вентиляторов даны для стандартного воздуха плотностью 1,2 кг/м³. Так как вентилятор подбирается для газов другой плотности, то сопротивление, по которому подбирается вентилятор, пересчитывается

,

где Р_расч. – напор, рассчитанный по данным аэродинамического расчета; ρ_t – плотность газов проходящих через вентилятор.

Таблица 2

Технические характеристики вентиляторов и дымососов

Назначение и тип	Расход V, м3/с	Полное давление Р, кПа	Частота вращения, мин-1	КПД	Температура газов, оС
1	2	3	4	5	6
Дутьевые вентиляторы низкого давления
ВДН-8	2,8	1,7	730	0,67	20
ВДН-10	5,6	2,6	730	0,67	20
ВДН-11,2	9,7	3,8	730	0,67	20
ВДН-13,5	16,1	4,9	730	0,7	20
ВДН-15,5	24,5	6,5	730	0,68	20
ВДН-14-11у	16,4 / 12,4	2 / 1,1	980	0,82	30
ВДН-14-11	22,2 / 16,8	2,4 / 1,3	980	0,82	30
ВДН-16-11у	22,9 / 17,3	2,4 / 1,4	980 / 740	0,85	30
ВДН-16-11	31,2 / 23,6	2,8 / 1,6	980 / 740	0,87	30
ВДН-18-11у	32 / 23,6	3,6 / 2,1	980 / 740	0,82	30
ВДН-18-11	30 / 37,6	3,5 / 2,1	980 / 740	0,83	30
ВДН-19у	27,8	2,4	735	0,83	30
ВДН-20-11у	66,7 / 50	4,3 / 2,4	980 / 740	0,83	20
ВДН-22-11у	58,5 / 46,5	3,2 / 2,1	740 / 590	0,82	30
ВДН-24у	55,5	3,8	735	0,83	20
ВДН-25у	61,6	4,2	735	0,83	20
ВДН-26у	66,6	4,6	735	0,83	20
ВДН-26-11у	97,3 / 77,9	4,5 / 2,9	740 / 590	0,85	30
ВДН-28-11у	116,8 / 94	4,8 / 3,1	740 / 590	0,85	30
Дутьевые вентиляторы высокого давления
ВВД-8	1,4	3,7	1400	0,58	20
ВВД-9	2,08	4,8	1450	0,56	20
ВВД-11	3,6	6	1400	0,58	20
Вентиляторы горячего дутья
ВГД-13,5	16,5	2,1	970	0,7	400
ВГД-15,5у	23,6	2,8	970	0,7	400
ВГД-20у	40,6	2,7	730	0,67	400
Дымососы
Д-8	2,8	1,1	480	0,61	200
Д-10	5,6	1,6	730	0,61	200
Д-12	9,7	2,3	970	0,61	200
Д-13,5	16,1	2,3	970	0,63	200
Д-15,5	23,3	3,1	970	0,63	200
Д-18	29,2	3,1	730	0,7	200
Д-20	41,6	3,8	730	0,7	200
Д-13,5х2у	28	3,1	970	0,7	200
Д-15,5х2у	29,2	2,3	730	0,7	200
Продолжение табл. 2
1	2	3	4	5	6
Д-18х2	50	3,2	730	0,7	200
Д-20,8х2	68	4	730	0,7	200
Д-21,5х2у	85	4,6	730	0,7	200
Д-25-2ШБ	194,5	3,6	585	0,68	200

Производительность вентилятора (дымососа) устанавливается расчетом установки, для которой он предназначается. Коэффициент запаса по производительности принимается равным 1,1, по напору – 1,2. По таблицам и номограммам выбирается его серия, номер, число оборотов при наибольшем значении КПД в соответствии с заданной производительностью и напором (табл. 2).

Мощность, кВт, потребляемая на валу вентилятора,

,

где V_сек. – секундный расход газа м³/с; Р_п – полное давление, Па;  - КПД вентилятора.

Установленная мощность, кВт, электродвигателя

,

где _п – КПД подшипника, _п – 0,97-0,98; _р – КПД редуктора, для клинопеременной передачи _р=0,95.

Регулирование производительности вентиляторов осуществляется с помощью дросселирования (установки в каналах дроссельных шайб) или с помощью шиберов. При необходимости увеличения давления вентиляторы устанавливают последовательно.

Иногда для снижения температуры теплоносителя в дымососы подсасывают холодный воздух, так как они работают при температуре не более 200С.

Пускать дымососы и вентиляторы необходимо при закрытых шиберах во избежание перегрузки электродвигателей и их аварийного отключения. Правила эксплуатации тягодутьевых устройств приведены в п.9.1 [7].

Для удаления дымовых газов и рассеивания вредных веществ, содержащихся в продуктах горения и получаемых также при тепловой обработке сырья, в атмосфере служат дымовые трубы. Дымовые трубы работают в сложных условиях: перепадов температур, давления, влажности, агрессивности среды и окружающего воздуха, ветровых нагрузок и нагрузок от собственного веса. Поэтому необходимо учитывать все эти факторы при расчете дымовой трубы и выбора материала её изготовления.

Диаметр устья дымовой трубы, м, определяется

,

где V_УГД – объемный расход газов через дымосос, м³/ч; V_ГДТ – скорость продуктов сгорания на выходе из трубы, V_ГДТ720 м/с.

Расчетный диаметр Д_у и высота трубы Н выбираются в соответствии с требованием СНиП. Диаметр основания трубы, м рассчитывается с учетом уклона трубы i=0,02

Д_осн=Д_у+Н i