बॉयलरची कार्यक्षमता हवा आणि फ्ल्यू गॅस सिस्टमच्या स्थिरतेशी जवळून संबंधित आहे. जर दहन हवा पुरवठा अपुरा असेल किंवा फ्ल्यू गॅस सुरळीतपणे सोडला जाऊ शकत नसेल, तर ऑपरेटर अस्थिर ज्वालाची परिस्थिती, जास्त इंधन वापर, भट्टीच्या दाबातील चढउतार आणि वाढलेले उत्सर्जन पाहू शकतात. या प्रणालींमध्ये, केंद्रापसारक पंखे सामान्यतः वापरले जातात कारण ते नलिका, इकॉनॉमायझर्स, एअर प्रीहीटर्स, धूळ संकलक, डॅम्पर्स आणि इतर बॉयलर उपकरणांच्या प्रतिकारांवर मात करण्यासाठी आवश्यक दबाव निर्माण करू शकतात.
बॉयलर ऍप्लिकेशन्ससाठी, सेंट्रीफ्यूगल फॅन्स निवडणे ही केवळ मोटर पॉवरची बॉयलर क्षमतेशी जुळणी करण्याची बाब नाही. फॅनला वायूचे वास्तविक तापमान आणि ऑपरेटिंग परिस्थितीत आवश्यक हवेच्या प्रवाहावर आणि दाबावर चालवावे लागते. कमी रेझिस्टन्सवर पुरेसा एअरफ्लो पुरवणारा फॅन सिस्टम रेझिस्टन्स वाढल्यावर आवश्यक फर्नेस ड्राफ्ट राखण्यात अयशस्वी होऊ शकतो. याउलट, जास्त दाब निवडल्याने अनावश्यक ऊर्जेचा वापर आणि अस्थिर नियंत्रण होऊ शकते. म्हणून पहिली पायरी म्हणजे फॅन निवडण्यापूर्वी वास्तविक ऑपरेटिंग पॉइंट स्थापित करणे.
एक सामान्य औद्योगिक बॉयलर अनेक वेगवेगळ्या कर्तव्यांसाठी पंखे वापरू शकतो. सक्तीचे ड्राफ्ट पंखे भट्टीला दहन हवा पुरवतात, प्रेरित ड्राफ्ट पंखे भट्टीतून फ्ल्यू गॅस काढून टाकतात आणि नकारात्मक दाब राखतात, तर प्राथमिक किंवा दुय्यम हवा पंखे विशिष्ट दहन प्रणालींमध्ये वापरले जाऊ शकतात. जरी या ऍप्लिकेशन्सची ऑपरेटिंग कर्तव्ये भिन्न असली तरी, केंद्रापसारक पंखे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात कारण त्यांची दाब-उत्पादक क्षमता त्यांना महत्त्वपूर्ण प्रतिकार असलेल्या प्रणालींसाठी योग्य बनवते.
प्रेरित ड्राफ्ट ऍप्लिकेशनसाठी, फॅनने फर्नेस आउटलेट, कन्व्हेक्शन सेक्शन, इकॉनॉमायझर, एअर प्रीहीटर, डक्टवर्क, सायक्लोन किंवा बॅग फिल्टर, चिमणी आणि डॅम्पर्स द्वारे दबाव कमी करणे आवश्यक आहे. निवड करताना एकूण प्रतिकार कमी लेखला गेल्यास, वास्तविक वायुप्रवाह सुरू झाल्यानंतर अपेक्षेपेक्षा खूपच कमी असू शकतो. मोटर आणि इंपेलर सामान्यपणे कार्यरत असूनही सेंट्रीफ्यूगल पंखे "अपूर्ण कामगिरी" करत असल्याचे हे सर्वात सामान्य कारणांपैकी एक आहे.
गणनामध्ये तापमान देखील समाविष्ट करणे आवश्यक आहे. हॉट फ्ल्यू गॅसची घनता सभोवतालच्या हवेच्या तुलनेत कमी असते, त्यामुळे व्हॉल्यूमेट्रिक प्रवाह, द्रव्यमान प्रवाह, दाब आणि पंख्याची शक्ती यांच्यातील संबंध तापमानानुसार बदलतात. उदाहरणार्थ, 180 डिग्री सेल्सिअससाठी डिझाइन केलेली फ्ल्यू गॅस सिस्टीम 20 डिग्री सेल्सिअस एअर-हँडलिंग सिस्टीम सारखीच घनता गृहीत धरू नये. सेंट्रीफ्यूगल पंखे निवडताना, अभियंत्याने गॅसचे तापमान, उंची, आर्द्रता, वायूची रचना आणि सांगितलेला दाब स्थिर दाब आहे की एकूण दाब याची पुष्टी केली पाहिजे.
फॅन निवडीदरम्यान एक व्यावहारिक चूक म्हणजे केवळ आवश्यक वायुप्रवाह प्रदान करणे. उदाहरणार्थ, केंद्रापसारक पंखे निवडण्यासाठी “20,000 m³/h पंखा” सारखे तपशील पुरेसे नाहीत. अनेक फॅन मॉडेल्स 20,000 m³/h पुरवू शकतात, परंतु त्यांची दाब क्षमता लक्षणीयरीत्या भिन्न असू शकते.
अधिक उपयुक्त तपशील असे काहीतरी असेल:
वायुप्रवाह: 20,000 m³/h
आवश्यक दाब: 2,500 Pa
गॅस तापमान: 180 डिग्री सेल्सियस
मध्यम: बॉयलर फ्ल्यू गॅस
ऑपरेटिंग उंची: 500 मी
धूळ एकाग्रता: प्रक्रियेनुसार निर्दिष्ट
आवश्यक ऑपरेटिंग तास: सतत
मोटर पुरवठा: प्लांट इलेक्ट्रिकल सिस्टमनुसार
या पॅरामीटर्ससह, फॅन निर्माता फॅन कामगिरी वक्र विरुद्ध ऑपरेटिंग पॉइंटचे मूल्यांकन करू शकतो. निवडलेले सेंट्रीफ्यूगल पंखे शक्यतो अत्यंत डावीकडे किंवा उजव्या बाजूला न राहता वक्रच्या स्थिर प्रदेशात कार्य करतात. वाजवी ऑपरेटिंग मार्जिनचा देखील विचार केला जाऊ शकतो, परंतु फक्त मोठे दाब मार्जिन जोडणे ही एक चांगली अभियांत्रिकी सराव नाही कारण यामुळे मोटर शक्ती आणि थ्रॉटलिंग नुकसान वाढू शकते.
मूळ डिझाइन गणनेदरम्यान बॉयलर सिस्टम क्वचितच चालते. फिल्टरमध्ये धूळ जमा होते, उष्णता-हस्तांतरण पृष्ठभाग खराब होतात, डॅम्पर समायोजित केले जातात, डक्टवर्कमध्ये बदल केले जाऊ शकतात आणि इंधन वैशिष्ट्ये बदलू शकतात. यापैकी प्रत्येक घटक प्रणालीच्या प्रतिकारशक्तीवर परिणाम करू शकतो.
मूलतः 3,000 Pa वर 25,000 m³/h साठी डिझाइन केलेल्या प्रेरित मसुदा प्रणालीचा विचार करा. अनेक महिन्यांच्या ऑपरेशननंतर, धूळ लोड झाल्यामुळे बॅग फिल्टरचा विभेदक दाब वाढतो. पंख्याची गती अपरिवर्तित राहते, परंतु प्रणालीचा प्रतिकार वरच्या दिशेने जातो. त्यामुळे सेंट्रीफ्यूगल फॅन्सचा ऑपरेटिंग पॉइंट फॅनच्या वक्र बाजूने सरकतो, संभाव्यत: हवेचा प्रवाह कमी करतो.
या परिस्थितीत, मोटरचा आकार वाढवणे हा योग्य उपाय असेलच असे नाही. मेंटेनन्स टीमने प्रथम फिल्टर डिफरेंशियल प्रेशर, डँपर पोझिशन, फॅन इनलेट आणि आउटलेट प्रेशर, फॅन स्पीड, मोटर करंट आणि वास्तविक एअरफ्लो मोजले पाहिजे. फिल्टरचा प्रतिकार मूळ डिझाइन मूल्यापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असल्यास, फिल्टर साफ करणे किंवा बदलणे फॅनमध्ये बदल न करता कार्यप्रदर्शन पुनर्संचयित करू शकते.
कमिशनिंग दरम्यान, ऑपरेटरने मोटर वर्तमान आणि कंपनापेक्षा जास्त रेकॉर्ड केले पाहिजे. सेंट्रीफ्यूगल फॅन्ससाठी, एक उपयुक्त चालू रेकॉर्डमध्ये पंख्याचा वेग, इनलेट प्रेशर, आउटलेट प्रेशर, एअरफ्लो, गॅस तापमान, बेअरिंग तापमान, मोटर करंट आणि डँपर पोझिशन यांचा समावेश असावा.
मापन क्रम सोपा ठेवला जाऊ शकतो:
इंपेलर योग्य दिशेने फिरत असल्याची पुष्टी करा.
इनलेट आणि आउटलेट डॅम्पर्स योग्य चालू स्थितीत आहेत हे तपासा.
मंजूर कार्यप्रणालीनुसार पंखा सुरू करा.
मोटर करंटचे निरीक्षण करताना हळूहळू डँपर हलवा.
अनेक स्थिर ऑपरेटिंग पॉइंट्सवर हवेचा प्रवाह आणि दाब मोजा.
निर्मात्याच्या कार्यप्रदर्शन वक्रसह मोजलेल्या मूल्यांची तुलना करा.
सिस्टम स्थिर स्थितीत पोहोचल्यानंतर कंपन आणि बेअरिंग तापमान रेकॉर्ड करा.
ही प्रक्रिया ऑपरेटरना भविष्यातील समस्यानिवारणासाठी आधारभूत माहिती देते. जर तेच सेंट्रीफ्यूगल फॅन्स काही महिन्यांनंतर कंपन किंवा मोटर करंटमध्ये हळूहळू वाढ दर्शवतात, तर मूळ चालू डेटा व्यक्तिनिष्ठ निरीक्षणांवर अवलंबून न राहता उपयुक्त संदर्भ प्रदान करतो.
बायोमास-उडालेल्या औद्योगिक बॉयलरमध्ये एक व्यावहारिक उदाहरण पाहिले जाऊ शकते. बॉयलरची प्रेरित मसुदा प्रणाली मूळतः फ्ल्यू गॅसच्या अंदाजे 30,000 m³/h साठी तयार करण्यात आली होती. प्रारंभिक ऑपरेशन दरम्यान, भट्टीचा मसुदा स्थिर होता. तथापि, काही महिन्यांनंतर, ऑपरेटरच्या लक्षात आले की जेव्हा बॉयलर पूर्ण भाराच्या जवळ आला तेव्हा भट्टीचा दाब नियंत्रित करणे अधिक कठीण होते.
केंद्रापसारक चाहत्यांची क्षमता पुरेशी नसल्याची पहिली धारणा होती. फॅन ताबडतोब बदलण्याऐवजी, देखभाल करणाऱ्या टीमने टप्प्याटप्प्याने सिस्टमचे मोजमाप केले.
परिणामांवरून असे दिसून आले की पंख्याचा वेग मूळ मूल्याच्या जवळ होता, मोटरचा प्रवाह अपेक्षित मर्यादेत होता आणि कंपन लक्षणीय वाढले नव्हते. तथापि, डाउनस्ट्रीम धूळ-संकलन उपकरणांवरील दाब कमी चालू मूल्यापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होता.
धूळ कलेक्टरची तपासणी करण्यात आली आणि फिल्टर घटकांमुळे जास्त दाब कमी झाल्याचे आढळले. फिल्टर घटक साफ केल्यानंतर आणि प्रणालीचा प्रतिकार मूळ डिझाइन स्थितीच्या जवळ परत आल्यावर, प्रेरित मसुदा पंख्याने आवश्यक वायुप्रवाह पुनर्प्राप्त केला आणि भट्टीचा दाब पुन्हा स्थिर झाला.
या प्रकरणातील महत्त्वाचा धडा हा आहे की सेंट्रीफ्यूगल फॅन्सचा स्वतंत्रपणे सिस्टममधून न्याय करू नये. पंखा, डक्ट, फिल्टर, डँपर आणि चिमणी एक वायुगतिकीय प्रणाली तयार करतात. प्रतिकाराचा खरा स्रोत न ओळखता पंखा बदलल्याने मूळ समस्या न सोडवता प्रकल्पाची किंमत वाढू शकते.
आणखी एक सामान्य गैरसमज असा आहे की मोठ्या मोटरचा अर्थ आपोआप अधिक शक्तिशाली पंखा असा होतो. मोटर पॉवर केवळ कथेचा भाग सांगते. सेंट्रीफ्यूगल फॅन्सची वास्तविक कामगिरी इंपेलर व्यास, इंपेलर रुंदी, ब्लेड भूमिती, रोटेशनल स्पीड, गॅस घनता, सिस्टम रेझिस्टन्स आणि एरोडायनॅमिक कार्यक्षमता यावर अवलंबून असते.
वेगातील बदलांचे मूल्यमापन करताना फॅन ॲफिनिटी कायदे उपयुक्त आहेत. तुलनात्मक परिस्थितीत:
हवेचा प्रवाह पंख्याच्या गतीच्या अंदाजे प्रमाणात आहे.
दाब पंख्याच्या गतीच्या चौरसाच्या अंदाजे प्रमाणात आहे.
शक्ती पंख्याच्या गतीच्या घनतेच्या अंदाजे प्रमाणात असते.
याचा अर्थ वेगात तुलनेने लहान वाढ वीज मागणीत लक्षणीय वाढ करू शकते. उदाहरणार्थ, फॅनचा वेग 10% ने वाढल्याने समान गॅस घनता आणि समान ऑपरेटिंग परिस्थिती गृहीत धरून, मूळ मूल्याच्या अंदाजे 1.33 पट सैद्धांतिक उर्जा मागणी वाढू शकते.
या कारणास्तव, चुकीच्या पद्धतीने डिझाइन केलेल्या किंवा वाढत्या प्रमाणात प्रतिरोधक प्रणालीची भरपाई करण्यासाठी ओव्हरस्पीडिंग सेंट्रीफ्यूगल फॅन्सला कायमस्वरूपी उपाय मानले जाऊ नये. इलेक्ट्रिकल लोड, इंपेलर स्ट्रेस, शाफ्ट स्पीड, बेअरिंग कंडिशन आणि परवानगीयोग्य ऑपरेटिंग रेंज या सर्वांची तपासणी करणे आवश्यक आहे.
बॉयलर फ्ल्यू गॅसमध्ये राख, धूळ, संक्षारक संयुगे आणि ओलावा असू शकतो. या परिस्थिती केंद्रापसारक पंख्यांच्या यांत्रिक डिझाइनवर परिणाम करतात.
धुळीच्या वायूसाठी, एक महत्त्वाचा विचार म्हणजे इंपेलर पोशाख. उच्च-वेगाचे कण हळूहळू ब्लेडच्या पृष्ठभागावर, विशेषत: अग्रगण्य काठाच्या आसपास खोडून काढू शकतात. बॉयलरने अपघर्षक इंधन जाळल्यास, पंख्याला पोशाख-प्रतिरोधक साहित्य किंवा बदलण्यायोग्य वेअर प्लेट्सची आवश्यकता असू शकते.
उच्च-तापमान सेवा समस्यांचा आणखी एक संच निर्माण करते. शाफ्टचा विस्तार, बेअरिंग तापमान, स्नेहक निवड, थर्मल इन्सुलेशन आणि कूलिंग व्यवस्था विचारात घेणे आवश्यक आहे. डिझाइनच्या आधारावर, बेअरिंगची व्यवस्था गरम वायूच्या मार्गापासून वेगळे करणे आवश्यक असू शकते.
सामग्रीची निवड देखील केवळ तापमानापेक्षा वास्तविक वायूच्या रचनेवर आधारित असावी. सल्फर संयुगे, क्लोराईड्स, आर्द्रता किंवा इतर उपरोधिक घटक उपस्थित असल्यास, मानक कार्बन स्टील पुरेसे सेवा जीवन प्रदान करू शकत नाही. अशा परिस्थितीत, बांधकाम साहित्य आणि सेंट्रीफ्यूगल फॅन्सचे पृष्ठभाग संरक्षण वास्तविक ऑपरेटिंग वातावरणानुसार निवडले पाहिजे.
पंखाच्या स्थितीचे सर्वात उपयुक्त संकेतकांपैकी एक कंपन आहे. तथापि, केवळ पंखा कंप पावत आहे हे पाहणे कारण ओळखण्यासाठी पुरेसे नाही.
केंद्रापसारक चाहत्यांसाठी, देखभाल कर्मचाऱ्यांनी प्रथम कंपन घूर्णन गतीशी संबंधित आहे की नाही हे निर्धारित केले पाहिजे. सामान्य कारणांमध्ये इंपेलर असंतुलन, ब्लेडवर सामग्री जमा होणे, शाफ्टचे चुकीचे संरेखन, लूज फाउंडेशन बोल्ट, बेअरिंग खराब होणे, कपलिंग समस्या आणि संरचनात्मक अनुनाद यांचा समावेश होतो.
बॉयलर ऍप्लिकेशन्समध्ये, इंपेलरवर राख जमा होण्याकडे विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे. तुलनेने कमी प्रमाणात असमान बिल्डअप देखील डायनॅमिक असंतुलन निर्माण करू शकते. पंख्याचा वेग वाढल्याने कंपन आणखी वाईट होऊ शकते.
क्षैतिज, उभ्या आणि अक्षीय दिशानिर्देशांमध्ये ड्राइव्ह-एंड आणि नॉन-ड्राइव्ह-एंड बेअरिंग्जवर कंपन रेकॉर्ड करणे ही व्यावहारिक देखभाल प्रक्रिया आहे. वाचनांची तुलना मागील नोंदींशी करावी. स्थापित बेसलाइनमधून अचानक बदल हा एका वेगळ्या मूल्यापेक्षा अधिक अर्थपूर्ण असतो.
इंपेलर संतुलित करण्यापूर्वी, तंत्रज्ञांनी इम्पेलरची क्रॅक, विकृती, गंज आणि सामग्री तयार करण्यासाठी देखील तपासणी केली पाहिजे. यांत्रिक दोष दूर केल्यानंतर डायनॅमिक बॅलन्सिंग लागू संतुलन आवश्यकतेनुसार केले पाहिजे.
केंद्रापसारक पंखे चालवताना उर्जेचा वापर हा आणखी एक महत्त्वाचा विचार आहे. सतत चालू असलेल्या बॉयलर प्लांटमध्ये, फॅन पॉवरमध्ये तुलनेने थोडीशी घट देखील अर्थपूर्ण वार्षिक बचत करू शकते.
पहिली पायरी म्हणजे फॅन आवश्यक एअरफ्लोवर कार्यरत आहे की नाही हे निर्धारित करणे. जर प्रक्रियेसाठी 80% डिझाईन एअरफ्लो आवश्यक असेल परंतु फॅन सतत 100% पुरवत असेल, तर जास्त वायुप्रवाह टाळता येण्याजोग्या उर्जेचा वापर दर्शवू शकतो.
जेव्हा बॉयलर लोड लक्षणीय बदलते तेव्हा व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी ड्राइव्ह उपयुक्त ठरू शकतात. थ्रॉटल्ड डँपरद्वारे प्रामुख्याने हवेचा प्रवाह नियंत्रित करण्याऐवजी, आवश्यक ऑपरेटिंग स्थितीशी जुळण्यासाठी पंख्याची गती समायोजित केली जाऊ शकते. फॅन पॉवर वेगाच्या घनतेने अंदाजे बदलत असल्याने, वेग कमी केल्याने उर्जेची लक्षणीय बचत होऊ शकते.
तथापि, VFD इंस्टॉलेशनला स्वयंचलित ऊर्जा-बचत उपाय म्हणून मानले जाऊ नये. वास्तविक प्रणाली वक्र, किमान आवश्यक वायुप्रवाह, मोटर वैशिष्ट्ये, पंखे ऑपरेटिंग श्रेणी आणि प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यकता यांचे प्रथम मूल्यांकन केले पाहिजे. योग्यरित्या लागू केले, वेग नियंत्रण बॉयलर लोड बदलण्यासाठी सेंट्रीफ्यूगल फॅन्सला अधिक प्रतिसाद देऊ शकते. फॅन स्पेसिफिकेशनमध्ये काय समाविष्ट केले पाहिजे? बॉयलर सेंट्रीफ्यूगल फॅन्ससाठी कोटेशनची विनंती करताना, संपूर्ण ऑपरेटिंग माहिती प्रदान केल्याने अनुपयुक्त मॉडेल निवडण्याचा धोका लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकतो.
किमान, तांत्रिक तपशीलांमध्ये हे समाविष्ट असावे:
आवश्यक हवा प्रवाह
स्थिर किंवा एकूण दाब
गॅस तापमान
गॅस रचना
धूळ एकाग्रता
गॅस घनता किंवा ऑपरेटिंग दबाव
स्थापना उंची
पंख्याची गती किंवा कमाल स्वीकार्य गती
मोटर व्होल्टेज आणि वारंवारता
ऑपरेटिंग मोड
रोटेशन दिशा
पंख्याची व्यवस्था
साहित्य आवश्यकता
बेअरिंग व्यवस्था
आवाज आवश्यकता, लागू असल्यास
कंपन आणि संतुलन आवश्यकता
जर ऍप्लिकेशनमध्ये उच्च-तापमान फ्ल्यू गॅसचा समावेश असेल, तर पुरवठादाराला हे देखील माहित असले पाहिजे की सांगितलेला हवा प्रवाह वास्तविक ऑपरेटिंग तापमान किंवा मानक परिस्थितींवर आधारित आहे. हा फरक महत्त्वाचा आहे कारण Nm³/h मधील मूल्य आणि वास्तविक m³/h मधील मूल्य अदलाबदल करण्यायोग्य नाही.
बॉयलर एक्झॉस्ट सिस्टमची कार्यक्षमता फॅनपेक्षा बरेच काही अवलंबून असते. योग्य वायुगतिकीय निवड, योग्य सामग्री, योग्य स्थापना, चालू मोजमाप आणि स्थिती-आधारित देखभाल या सर्व गोष्टी विश्वसनीय ऑपरेशनमध्ये योगदान देतात. योग्यरित्या निवडलेले सेंट्रीफ्यूगल पंखे ज्वलन नियंत्रण आणि कार्यक्षम फ्ल्यू गॅस काढण्यासाठी समर्थन करताना स्थिर वायुप्रवाह आणि दाब प्रदान करू शकतात.
सेंट्रीफ्यूगल पंखे निवडणाऱ्या किंवा बदलणाऱ्या अभियंत्यांसाठी, सर्वात महत्त्वाचा प्रारंभ बिंदू हा वास्तविक ऑपरेटिंग पॉइंट आहे: वायुप्रवाह, दाब, तापमान, वायू रचना आणि प्रणालीचा प्रतिकार. एकदा हे पॅरामीटर्स स्थापित झाल्यानंतर, फॅन कार्यप्रदर्शन वक्र, इंपेलर डिझाइन, मोटर पॉवर, सामग्री निवड आणि नियंत्रण पद्धती यांचे पद्धतशीरपणे मूल्यांकन केले जाऊ शकते.
बॉयलर ऍप्लिकेशन्समध्ये, सर्वात स्वस्त फॅन त्याच्या सेवा आयुष्यापेक्षा क्वचितच सर्वात कमी किमतीचा उपाय आहे. एक पंखा जो त्याच्या अभिप्रेत ड्युटी पॉईंटच्या जवळ चालतो, वायूच्या वास्तविक परिस्थितीला तोंड देतो आणि जास्त डाउनटाइम न ठेवता ठेवता येतो तो साधारणपणे अधिक चांगले दीर्घकालीन मूल्य प्रदान करेल.
