Proč potřebujete odsávač kouře v kotelně?

Mnoho moderních kotlů se vyrábí s hotovými systémy odpovědnými za odstraňování kouře a sazí. Proč byste tedy mohli potřebovat další systém pro odstranění kouře? Ukazuje se, že je to nutné v případech, kdy je trakce z nějakého důvodu nedostatečná.

Mnoho moderních kotlů se vyrábí s hotovými systémy odpovědnými za odstraňování kouře a sazí. Proč byste tedy mohli potřebovat další systém pro odstranění kouře? Ukazuje se, že je to nutné v případech, kdy je trakce z nějakého důvodu nedostatečná. Tato situace je nebezpečná kvůli poklesu výkonu topného systému. S použitím odsávačů kouře přestává průvan záviset na povětrnostních podmínkách. Kromě toho je nesmírně důležité odstranit z domova produkty spalování, které mohou být zdraví nebezpečné.

Jak fungují odsavače kouře?

Zařízení je vyrobeno ze žáruvzdorných slitin s nízkou hmotností a skládá se z pouzdra (voluty), které pojme pohybující se proudy vzduchu. Jejich pohyb usnadňuje kolo s lopatkami, hnací hřídel, která pohání oběžné kolo. Výsledný vírový pohyb nasává kyslík do topeniště a vytahuje z něj různé produkty spalování.

Důležité! Pro správný výběr odsavačů kouře je důležitý výpočet výkonu kotle. Objem spalin bude záviset na spotřebě paliva v kotli. Právě tyto indikátory vám napoví, jaké zařízení si vybrat.

Odsavače kouře pro různé kotle

Výrobci kotlů doporučují vybrat vhodné typy zařízení pro odsávání kouře pro konkrétní typy kotlů.

• Verze na tuhá paliva vyžadují verze vybavené speciálními kapsami na zachycování sazí. Předejdete tak častému čištění komínů a zlepšíte účinnost vašeho kotle.
• Pyrolýza díky své konstrukci uvolňuje málo sazí, a proto nevyžadují lapače sazí. Obvykle se pro ně vybírají odsávače kouře středního nebo nízkého výkonu.
• Plynové verze nevypouštějí částice sazí. Přirozený tah si většinou poradí s odstraněním plynných účinků hoření. V tomto případě lze pro zvýšení účinnosti systému nainstalovat odstředivý odtah kouře s nízkým výkonem.

Důležité! V komíně nesmí vznikat nadměrný tah. Dokáže vytáhnout nejen výfukové plyny a saze, ale také nedokonale spálené palivo, například nespálený plyn. Jeho spotřeba přitom iracionálně roste. Proto je důležité si před instalací odtahů kouře přečíst návod ke kotli. Existují modely kotlů, jejichž výrobci doporučují instalaci takových zařízení. Obvykle jsou vybaveny řídicím systémem, který vypne nucenou trakci, když se změní její parametry.

Typy odsávačů kouře:

• Odsavače kouře označené písmenem „D“. Patří sem odstředivá tahová zařízení s jednosměrným sáním, která generují vysoký nebo střední tlak. Mají zesílené stěny a jsou vybaveny sběrači popela. Vhodné pro kotle na tuhá paliva, kapalná paliva nebo plynové kotle.
• Tlakové varianty nebo „DN“. Zajistěte jednosměrné sání při vysokém nebo středním tlaku. Určeno pro systémy sběru popela a odstraňování plynných odpadů z plynových kotlů.
• Přívod vzduchu nezbytný pro provoz topeniště parních kotlů zajišťují dmychadla (VD). Lze je také použít k odstranění pevných částic kouře.
• Tlakové verze dmychadel (VDN) se liší od VD tím, že mají dozadu zahnuté lopatky.
• Recirkulační odsavače kouře (DRG) se používají především v metalurgii pro recyklaci plynů obsahujících částice kouře.
• Odlučovače prachu (DP) jsou také průmyslová zařízení instalovaná ve slévárnách, hutních nebo cementobetonových provozech.

Zde si můžete vybrat nejen levné kotle s dlouhým spalováním, ale také komíny, čerpadla a rozdělovače, které jim odpovídají. Stejně jako všechna další zařízení nezbytná k vytvoření účinných topných systémů.

Doplňkovým vybavením používaným ve spojení s teplovodními kotli je dmychadlo (dmychadlo) a ventilátor pro odvod kouře. Dmychadla jsou určena k čerpání vzduchu do topenišť kotlů na kapalná nebo pevná paliva Odsávače kouře u kotlů slouží k odvodu spalin z jejich topenišť. Skutečný rozsah jejich použití však není omezen pouze na topná zařízení. Dmychadlo a odtah kouře lze v závislosti na konkrétních podmínkách použít k pohybu směsí plyn-vzduch v libovolných technologických procesech, jejichž podmínky odpovídají jejich technickým vlastnostem.

Zařízení

Dmychadlo a odvod kouře jsou navrženy stejným způsobem a sestávají z následujících hlavních součástí:

• Rám. Je vyroben ve tvaru šneka, má dvě přírubové trubky – sací (uprostřed, na stejné ose s oběžným kolem) a výtlak (na obvodu).
• Oběžné kolo je odstředivého typu.
• Řídit. Skládá se z elektromotoru, na jehož hřídeli je namontováno oběžné kolo, nebo obsahuje mezihřídel s ložiskovou jednotkou, která přenáší rotaci z motoru na oběžné kolo pomocí spojky nebo řemenového převodu. Přítomnost mezilehlého hřídele umožňuje výměnu ložisek bez demontáže oběžného kola.
• Rám. Používá se k upevnění stroje k základně. Může být společný nebo samostatný pro kryt motoru a ventilátoru.

Spirálové pouzdro ventilátoru (odsavače kouře) lze otáčet od 0 do 270° s pevnou hodnotou každých 15°. Referenčním bodem pro úhel je vodorovná rovina.

V závislosti na směru otáčení oběžného kola mohou být ventilátory pravotočivé (u dmychadla: pohyb ve směru hodinových ručiček při pohledu ze sacího potrubí, u odsavače kouře: pohyb ve směru hodinových ručiček, při pohledu ze strany motoru) nebo levé otáčení (pro dmychadlo: pohyb proti směru hodinových ručiček při pohledu ze strany sání, pro odsávání kouře: pohyb proti směru hodinových ručiček při pohledu ze strany motoru). Směr otáčení je označen šipkou na krytu ventilátoru. Při výběru ventilátoru je důležité správně určit směr otáčení a úhel pouzdra.

Čtěte také: Provoz plynových kotlů Sibiř pro vytápění domů

Při provozu jako kotlové zařízení musí být ventilátory vybaveny regulačními klapkami. Klapka na ventilátoru reguluje množství vzduchu přiváděného do kotle a klapka reguluje množství tahu v topeništi a kouřovodech.

Některé modely ventilátorů (zejména VDN) mohou být volitelně vybaveny vodicím zařízením připojeným k sacímu potrubí. Jedná se o kulatou skříň s rotujícími lopatkami, které usměrňují přiváděný proud ve směru otáčení oběžného kola, čímž snižují aerodynamický odpor.

Princip činnosti

Dmychadla a odsávače kouře jsou svým typem odstředivé stroje, proto je jejich princip činnosti podobný principu činnosti odstředivých čerpadel. Fungují následovně. Rotace motoru pohání oběžné kolo. Otáčející se vytváří vakuum ve středu, pod jehož vlivem je vzduch nebo spaliny nasávány sacím potrubím do tělesa čerpadla. Vymrštěn lopatkami kola na okraj proudí spirálovým pláštěm do výtlačného potrubí a vytváří v něm zvýšený tlak.

V závislosti na druhu spalovaného paliva je výtlačné potrubí ventilátoru připojeno k hořáku (pokud je vytápění vyráběno plynným nebo kapalným palivem) nebo ke vstupu primárního vzduchu do kotle – pod roštem (pokud je použito tuhé palivo ). Vzduch, který prochází popelem a spalovací komorou, dodává topeništi dostatečné množství kyslíku potřebného pro úplné shoření paliva.

Ventilátory (odtahovače kouře) jsou určeny pro provoz při venkovních teplotách -40… +40 °C. Přípustná teplota čerpaných plynů pro ventilátory závisí na modifikaci a je -30. 200 °C (pro modely VD) nebo -30. 80 °C (pro VDN). Provoz odtahů kouře je povolen při teplotách výfukových plynů do 250 °C.

Odsavače kouře a dmychadla by se neměly používat pro čerpání výbušných a agresivních médií plyn-vzduch, směsí, které jsou vysoce prašné a/nebo obsahující lepicí, vláknité nebo abrazivní látky.

Klíčové vlastnosti

Hlavní charakteristiky, které určují provoz odstředivého ventilátoru, jsou:

• výkon, to znamená schopnost ventilátoru čerpat určité množství směsi plynu a vzduchu za jednotku času, m³/hod;
• celkový tlak, tlak vytvořený ventilátorem na jeho výstupu s přihlédnutím k tlaku na vstupu.

Výběr ventilátoru

Dmychadlo se volí s nižším výkonem než odtah kouře, protože množství spalin překračuje požadované množství přiváděného vzduchu a topeniště kotle musí být pod vakuem (tah vytvářený odtahovačem překračuje vytvořený přetlak odtahovým ventilátorem Volba odtahového ventilátoru závisí na výkonu kotle, se kterým bude použit, v závislosti na průřezu a délce komínů a druhu použitého paliva v kotli. rostlina.

Možnosti pro tahací stroje

Pro tahací stroje je k dispozici 5 konstrukčních variant v závislosti na instalačním schématu (způsob připojení k motoru, typ rámu a základny). V některých případech se pro snížení vibrací používá vibrační základna. Vlastnosti schématu zapojení pro každou verzi jsou uvedeny v tabulce níže.

Provedení	Pracovní kolo	rám	Ground	Sání
1	Namontované na hřídeli	Rám motoru nebo obecně	Obvyklý	Jednostranný
2	a) Instaluje se na hřídel motoru b) Instaluje se na mezihřídel (ložisková jednotka)	a) Jeden s motorem b) Společná základna (podstavec)	Vibrační základna	Jednostranný
3	Instalováno na mezihřídel (ložisková jednotka)	a) Samostatné (oddělené pro motor a ventilátor) b) Jednoduché a) Společná základna (podstavec)	Obvyklý	Jednostranný
4	Oběžné kolo s dopředu zahnutými lopatkami	Oddělené pro motor a ventilátor	Obvyklý	Bilaterální
5	Oběžné kolo s radiálními nebo dozadu zahnutými lopatkami	Oddělené pro motor a ventilátor	Obvyklý	Bilaterální

Odsavače a ventilátory kouře

Odsavače a ventilátory kouře

Odsavače kouře a ventilátory, které zásobují topeniště vzduchem nezbytným pro organizaci spalovacího procesu, se nazývají ventilátory. Ventilátory určené k odvodu spalin a překonání odporu plynové cesty instalace kotle se nazývají odsavače kouře.

Odsavače a ventilátory pro průmyslové parní a horkovodní kotle jsou odstředivé stroje s jednoduchým a dvojitým sáním.

Na Obr. Na obrázku 12-3 je znázorněno provedení jednosacího odsavače kouře unifikované řady typu 0,55-40-1 s dozadu zahnutými lopatkami. Odsavače a ventilátory této řady se podle provedení dělí do dvou skupin. Stroje menších standardních velikostí DN (odsavače) a VDN (dmychadla) č. 8; 9; 10; 11,2 a 12,5 se vyrábí s oběžným kolem namontovaným přímo na hřídeli elektromotoru, jak je znázorněno na Obr. 12-3. Odsavače jsou určeny pro dlouhodobý provoz při teplotě spalin 250 °C.

Velké standardní velikosti DN a VDN (č. 15, 17, 19 a 21) mají vlastní ložiska (jejichž tělesa jsou chlazená vodou) a jsou spojena s hřídelí motoru spojkou. Odsavače jsou určeny pro dlouhodobý provoz při teplotách spalin do 200 °C.

Čtěte také: Princip činnosti kondenzačního kotle + 5 spolehlivých modelů

Označení typu odsavače a ventilátoru se obvykle provádí v závislosti na jeho aerodynamickém provedení. První číslice v označení udává relativní průměr vstupu stroje. Tato hodnota je chápána jako poměr průměru vstupního otvoru v kotouči oběžného kola k vnějšímu průměru oběžného kola. Druhé číslo udává úhel lopatek na výstupu z oběžného kola. Číslo stroje odpovídá průměru oběžného kola v decimetrech.

Hlavní veličiny charakterizující činnost ventilátoru (odsavače kouře) jsou: produktivita (m3/s nebo m3/h), celkový tlak (Pa), výkon spotřebovaný elektromotorem (kW), otáčky (ot/min) a plný- účinnost vrtání (%).

Celkový tlak stroje je rozdíl mezi celkovými tlaky ve výfukovém a sacím potrubí (Pa)

Celkové tlaky (Pa) ve výfukovém a sacím potrubí stroje jsou určeny rovnicemi:

Po dosazení celkových tlaků ve výfukovém a sacím potrubí stroje do rovnice (12-17) získáme

kde Nvsd, Nvyd – dynamické tlaky na vstupu do stroje a na výstupu z něj (vždy kladné), Pa; Nvsst, Nvyhst – statické tlaky na vstupu a výstupu stroje (při tlaku převyšujícím a, při vakuu – znaménko mínus), Pa.

Pokud ventilátor nemá sací trakt, vypočítá se celkový tlak (P a) pomocí vzorce

Výkon a celkový tlak odsavače (ventilátoru) kouře jsou vzájemně propojeny vztahem zvaným tlaková charakteristika. Každý stroj má v závislosti na své aerodynamické konstrukci při konstantní rychlosti otáčení svou vlastní tlakovou charakteristiku, stanovenou experimentálně. Tlakové charakteristiky strojů jsou uvedeny v katalozích výrobců.

Závislost odporu dráhy plynu nebo vzduchu kotlového zařízení na proudění spalin nebo vzduchu se nazývá síťová charakteristika. Všechny odsavače a ventilátory vytvářejí plný tlak odpovídající odporu plynové nebo vzduchové cesty, na které pracují. Proto provozní režim odsavače (ventilátoru) kouře odpovídá průsečíku tlakové charakteristiky stroje s charakteristikou sítě. Odsavač kouře (ventilátor) v pracovním bodě má nejvyšší výkon při práci na dané síti.

Jakákoli změna odporu sítě vede ke změně výkonu stroje.

Na Obr. Obrázek 12-4 ukazuje charakteristiky tlaku stroje a charakteristiky sítě. Bod 1 charakterizuje provozní režim stroje a podle toho jeho jmenovitý výkon QH a celkový tlak Nn.

Stabilita provozu stroje, který má vzestupný úsek, který v některých případech degeneruje do diskontinuity v tlakové charakteristice, je možná pouze tehdy, pokud existuje jediný průsečík tlakové charakteristiky se síťovou charakteristikou. Provoz stroje na vzestupné sekci tlakové charakteristiky (neznázorněno na obr. 12-4) je možný, pokud je zajištěna podmínka jednoznačnosti režimu. Čím blíže je však úhel sklonu charakteristiky stroje úhlu sklonu charakteristiky sítě v místě jejich průsečíku, tím větší bude kolísání režimu způsobené změnami charakteristiky sítě a stroje.

Síťová charakteristika B protíná tlakovou charakteristiku stroje v bodech 3, 4 a 6. Bod 6 leží na pracovním úseku tlakové charakteristiky a odpovídá konstrukčnímu režimu. Bod 4 odpovídá nemožnému režimu, protože sebemenší krátkodobé výkyvy odporu sítě povedou k provoznímu režimu stroje v bodě 3 nebo 6. K přechodu z režimu 3 do režimu 6 dojde ke krátkodobému poklesu odporu cesty bude vyžadováno, při kterém charakteristika B projde bodem 2 a dotkne se charakteristiky stroje v jeho minimálním bodě. Naopak přechod z provozu v návrhovém režimu 6 do provozu v režimu 3 může nastat při krátkodobém zvýšení odporu dráhy (např. odpovídající charakteristice A vlevo od bodu 5). Parabola procházející bodem 5 a počátek souřadnic se nazývá hranice rázu, tedy stabilní provoz stroje. Stabilní provoz stroje je zajištěn, když síťová charakteristika (G) prochází pod žlabem tlakové charakteristiky stroje a protíná ji pouze v jednom bodě.

Parní a horkovodní kotle průmyslových podniků pracují s proměnným zatížením, což vede k nutnosti regulovat výkon tahových strojů. Regulace výkonu tažných strojů musí být spolehlivá, jednoduchá a zajišťovat zachování vysoké účinnosti stroje za proměnlivých provozních podmínek.

Výkon tažných strojů lze regulovat dvěma zásadně odlišnými způsoby: změnou charakteristiky sítě nebo ovlivněním tlakové charakteristiky stroje.

Čtěte také: Autonomní systém vytápění: jak to celé funguje

Změna charakteristiky sítě je dosažena zavedením dodatečného odporu do sítě ve formě brány, která mění průřezovou plochu potrubí plyn-vzduch na vstupu do stroje. Zvýšení odporu sítě při zavírání brány povede ke snížení výkonu stroje.

Tlakovou charakteristiku stroje můžete ovlivnit změnou jeho rychlosti otáčení. Výkon stroje se mění přibližně v poměru k rychlosti otáčení, celkový tlak je úměrný jeho druhé mocnině a výkon spotřebovaný elektromotorem je úměrný třetí mocnině rychlosti otáčení:

Regulace výkonu stroje pomocí šoupátka je nejjednodušší a nejspolehlivější, ale velmi neekonomická Regulace změnou rychlosti otáčení je složitá, ale zajišťuje vysokou efektivitu provozu stroje za proměnných podmínek.

Na Obr. Obrázek 12-4 ukazuje tlakové charakteristiky stroje, charakteristiky sítě a jsou uvažovány oba tyto způsoby regulace produktivity. Nechť bod 1 charakterizuje provozní režim stroje a podle toho jeho jmenovitý výkon Qn a celkový tlak Hn. Pokud se parní výkon parogenerátoru sníží, bude nutné snížit průtok vzduchu přiváděného do pece z QH na Qi. Potom se také sníží odpor sítě a při průtoku Qi bude charakterizován bodem a. Při průtoku Qi vyvine ventilátor tlak charakterizovaný bodem b. V důsledku toho dojde při ovládání plynu ke ztrátě tlaku rovnající se segmentu ao.

Při regulaci změnou rychlosti otáčení se tlaková charakteristika stroje změní a projde bodem a, to znamená, že se dosáhne souladu mezi tlakem vyvinutým strojem a odporem sítě. Je zřejmé, že při regulaci změnou rychlosti otáčení stroje nedochází k tlakovým ztrátám škrcení průtoku. Zvážení dvou způsobů řízení umožňuje dospět k závěru, že nejúčinnější bude ten způsob, který ovlivňuje změnu tlakových charakteristik stroje.

Regulaci změnou rychlosti otáčení lze provádět pomocí speciálních elektromotorů, kapalinových spojek a elektromagnetických spojek. Tyto metody však nenašly široké použití, protože jsou drahé a obtížně se ovládají. Axiální vodicí lopatky se rozšířily díky své jednoduchosti, nízké ceně, spolehlivosti a dostatečné účinnosti.

Axiální vodicí lopatka nainstalovaná na stroji je znázorněna na Obr. 12-3. Skládá se z pláště, který je připevněn k přívodnímu potrubí stroje. Rotující lopatky jsou instalovány uvnitř pláště, změnou úhlu instalace těchto lopatek můžete změnit stupeň víření proudu vstupujícího do stroje. Axiální vodicí lopatka, když se výkon stroje sníží, používá nadměrný tlak k víření proudu. Toto použití tlaku je užitečné, protože zbavuje stroj utrácení energie na víření proudu, který do něj vstupuje. Nevýhodou vodicích lopatek je malá hloubka regulace. Vodicí lopatka funguje efektivně, když je produktivita stroje snížena na 50 % jmenovité. S dalším poklesem produktivity funguje vodicí lopatka jako běžný šoupátko. Pro zvýšení hloubky regulace jsou na vodicích lopatkách instalovány dvourychlostní elektromotory. Vodicí lopatka tedy provádí kombinaci výše diskutovaných způsobů řízení, protože ovlivňuje tlakové charakteristiky stroje a mění charakteristiky sítě.