पॉवर प्लांट्स आणि इंडस्ट्रियल बॉयलरसाठी उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्स

जर भट्टीला योग्य प्रमाणात दहन हवा मिळत नसेल तर बॉयलर स्थिर ज्वलन राखू शकत नाही. अनेक औद्योगिक बॉयलर सिस्टीममध्ये, सक्तीचा मसुदा पंखा ही हवा पुरवण्यासाठी आणि बर्नर आणि भट्टीला आवश्यक दाब राखण्यासाठी जबाबदार असतो. उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्स म्हणून केवळ मोटर पॉवरनुसार निवडले जात नाहीत. हवेचा प्रवाह, स्थिर दाब, वायूचे तापमान, उंची, सिस्टीमचा प्रतिकार, इंधन प्रकार आणि ऑपरेटिंग रेंज या सर्वांचा पंख्याला अंतिम स्वरूप देण्यापूर्वी विचार करणे आवश्यक आहे.

एअरफ्लो आणि प्रेशरसह प्रारंभ करा, मोटर पॉवर नाही

बॉयलर फॅनच्या निवडीतील सर्वात सामान्य चुकांपैकी एक म्हणजे आवश्यक मोटर पॉवरपासून सुरुवात करणे. आवश्यक हवेचे प्रमाण आणि दाब प्रथम निर्धारित करणे हा अधिक चांगला दृष्टीकोन आहे. उदाहरणार्थ, बॉयलरला 3,500 Pa च्या एकूण दाबाने 30,000 m³/h ज्वलन हवेची आवश्यकता असल्यास, प्रथम 30 kW किंवा 37 kW ची मोटर निवडण्यापेक्षा पंखा या ऑपरेटिंग पॉइंटच्या आसपास निवडला पाहिजे. उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्सने मोठ्या आकाराच्या पंखाची भरपाई करण्यासाठी डॅम्पर थ्रॉटलिंगवर अवलंबून न राहता त्यांच्या कार्यक्षम क्षेत्राजवळ सामान्य लोड अंतर्गत कार्य केले पाहिजे.

आवश्यक वायुप्रवाहाची गणना करताना, अभियंत्यांनी बॉयलरचा इंधन वापर आणि अतिरिक्त-हवेची आवश्यकता विचारात घेतली पाहिजे. एक सरलीकृत गणना सैद्धांतिक ज्वलन हवेच्या गरजेपासून सुरू होऊ शकते आणि नंतर आवश्यक अतिरिक्त-वायु गुणांक लागू करू शकते. अंतिम डिझाइन एअरफ्लोमध्ये ऑपरेटिंग चढउतारांसाठी योग्य मार्जिन देखील समाविष्ट केले पाहिजे. उदाहरणार्थ, जर गणना केलेली आवश्यकता 25,000 m³/h असेल, तर वास्तविक प्रणाली वक्र तपासल्याशिवाय 40,000 m³/h साठी पंखा निवडल्याने जास्त वायुप्रवाह, उच्च मोटर प्रवाह आणि अनावश्यक उर्जेचा वापर होऊ शकतो. उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट पंखे केवळ एअरफ्लोमधून निवडण्याऐवजी वास्तविक ज्वलन प्रणालीशी जुळले पाहिजेत.

स्थिर दाब संपूर्ण वायु प्रणालीवर अवलंबून असतो

फॅन प्रेशर अनेकदा कमी लेखले जाते कारण फक्त बर्नर प्रेशरची आवश्यकता विचारात घेतली जाते. वास्तविक बॉयलर इन्स्टॉलेशनमध्ये, इनलेट डक्ट, फिल्टर, डॅम्पर्स, एअर प्रीहीटर, सायलेन्सर, बेंड, विस्तार विभाग आणि बर्नर सिस्टममधून हवा जाते. प्रत्येक घटक प्रतिकार निर्माण करतो. उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्सच्या दबाव आवश्यकतेमध्ये डिझाइन एअरफ्लोमध्ये हे नुकसान समाविष्ट केले पाहिजे.

व्यावहारिक गणनामध्ये प्रत्येक प्रतिकार स्वतंत्रपणे सूचीबद्ध केला पाहिजे. उदाहरणार्थ, गृहीत धरा की बर्नरला 1,200 Pa आवश्यक आहे, एअर प्रीहीटरमुळे 700 Pa नुकसान होते, डक्ट सिस्टीममध्ये 900 Pa आहे आणि इतर घटक आणखी 400 Pa जोडतात. मूलभूत प्रणालीचा प्रतिकार आधीच सुमारे 3,200 Pa आहे. वाजवी ऑपरेटिंग मार्जिनला परवानगी दिल्यानंतर, फॅनला ॲप 3,003-300,30,300 Pa. डिझाइन एअरफ्लो. केवळ बर्नरच्या दाबातून पंखा निवडण्यापेक्षा ही पद्धत अधिक विश्वासार्ह आहे.

पंख्याच्या निवडीवर तापमानाचा थेट परिणाम होतो

फॅन ऑर्डर करण्यापूर्वी ज्वलन हवेचे तापमान देखील परिभाषित करणे आवश्यक आहे. पंखा सामान्य सभोवतालची हवा हाताळत असल्यास, डिझाइन तुलनेने सरळ आहे. तथापि, जेव्हा हवा प्रीहीटिंग किंवा प्रक्रियेच्या परिस्थितीमुळे हवेचे तापमान वाढते तेव्हा वायूची घनता कमी होते आणि फॅनची वास्तविक कार्यप्रदर्शन बदलते. उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट पंखे प्रत्यक्ष इनलेट तापमानानुसार डिझाइन केले पाहिजेत, केवळ मानक वातावरणीय स्थितीनुसार नाही.

उदाहरणार्थ, 20°C वर 30,000 m³/h हवा हाताळणाऱ्या पंख्याला 120°C वर समान व्हॉल्यूम हाताळणाऱ्या पंख्याइतकीच गॅस घनता अनुभवत नाही. प्रेशर कन्व्हर्जन, शाफ्ट पॉवर, बेअरिंग व्यवस्था आणि कूलिंग आवश्यकता त्यानुसार तपासल्या पाहिजेत. तापमान सामान्यपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असल्यास, निर्मात्याला भिन्न बेअरिंग व्यवस्था, शाफ्ट डिझाइन, सीलिंग पद्धत किंवा कूलिंग कॉन्फिगरेशन विचारात घेण्याची आवश्यकता असू शकते. RFQ टप्प्यावर वास्तविक ऑपरेटिंग तापमान प्रदान केल्याने नंतर मोठ्या समस्या टाळता येतात.

फॅन कंट्रोल हे फॅन निवडीइतकेच महत्त्वाचे आहे

बॉयलर लोड क्वचितच दिवसभर स्थिर राहतो. बॉयलर आंशिक भाराने चालू असताना पूर्ण गतीने चालणारा पंखा मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा वाया घालवू शकतो. या कारणास्तव, उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट पंखे बहुतेक वेळा व्हेरिएबल-फ्रिक्वेंसी ड्राइव्ह किंवा इतर नियंत्रण प्रणालींसह चालवले जातात जे बॉयलरच्या मागणीनुसार एअरफ्लो करण्यास परवानगी देतात.

केंद्रापसारक चाहत्यांसाठी, आत्मीयता कायदे उपयुक्त संदर्भ प्रदान करतात. अंदाजे, हवेचा प्रवाह पंख्याच्या गतीनुसार बदलतो, दाब गतीच्या वर्गानुसार बदलतो आणि वेगाच्या घनानुसार शक्ती बदलते. याचा अर्थ फॅनचा वेग कमी केल्याने विजेचा वापर लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, जर पंखा त्याच्या मूळ गतीच्या 80% वर चालत असेल, तर त्याची सैद्धांतिक शक्तीची आवश्यकता तुलनात्मक परिस्थितीत मूळ मूल्याच्या सुमारे 51% पर्यंत घसरू शकते. वास्तविक परिणाम सिस्टीम वक्र आणि ऑपरेटिंग पॉईंटवर अवलंबून असतो, परंतु हे तत्त्व स्पष्ट करते की स्पीड कंट्रोल हे डँपरला सतत थ्रोटल करण्यापेक्षा अधिक कार्यक्षम का असू शकते.

एक व्यावहारिक उदाहरण: बॉयलर एफडी फॅन सिस्टम सुधारणे

मूलतः 35,000 m³/h साठी 4,000 Pa वर डिझाइन केलेल्या पंख्याने सुसज्ज असलेल्या औद्योगिक बॉयलरचा विचार करा. सामान्य उत्पादनादरम्यान, तथापि, बॉयलरला फक्त 27,000 m³/h आवश्यक आहे. ऑपरेटर मुख्यत्वे इनलेट डँपरद्वारे हवेचा प्रवाह नियंत्रित करत होते, तर मोटर पूर्ण वेगाने धावत होती. याचा परिणाम म्हणजे आवश्यकतेपेक्षा जास्त वीज वापर आणि लोड बदलादरम्यान अस्थिर वायुप्रवाह.

या प्रकारच्या ऍप्लिकेशनसाठी, उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्सचे मूल्यमापन जास्तीत जास्त संभाव्य भारापेक्षा वास्तविक ऑपरेटिंग श्रेणीनुसार केले जावे. पीक बॉयलर मागणीसाठी पुरेशी क्षमता राखून सुधारित निवड सामान्य ऑपरेटिंग पॉइंटला लक्ष्य करू शकते. जर कंट्रोल सिस्टम व्हेरिएबल-स्पीड ऑपरेशनला अनुमती देत ​​असेल, तर फॅन नंतर बॉयलर लोड कमी झाल्यामुळे वेग कमी करू शकतो. बदल करण्यापूर्वी, तंत्रज्ञांनी हवेचा प्रवाह, पंख्याचा दाब, मोटर करंट, पंख्याचा वेग आणि बॉयलर लोड अनेक ऑपरेटिंग परिस्थितींमध्ये रेकॉर्ड केले पाहिजे. हे मोजमाप नवीन कॉन्फिगरेशन खरोखर कार्यप्रदर्शन सुधारते की नाही हे सत्यापित करण्यासाठी आवश्यक आधाररेखा प्रदान करते.

मोटर सिलेक्शन फॅन ड्यूटीचे पालन केले पाहिजे

हवेचा प्रवाह, दाब, तापमान, वायूची घनता आणि पंख्याची कार्यक्षमता जाणून घेतल्यावर, वायुप्रवाह, दाब आणि कार्यक्षमता यांच्यातील संबंध वापरून शाफ्ट पॉवरचा अंदाज लावता येतो. एक सरलीकृत गणना आहे:

फॅन पॉवर ≈ Q × ΔP / η

जेथे Q हा m³/s मध्ये वायुप्रवाह आहे, ΔP हा Pa मध्ये दाब आहे, आणि η एकंदर पंख्याची कार्यक्षमता दर्शवते.

उदाहरणार्थ, 30,000 m³/h वर, हवेचा प्रवाह अंदाजे 8.33 m³/s आहे. जर आवश्यक दाब 3,500 Pa असेल आणि एकूण कार्यक्षमता 75% असेल, तर अंदाजे पंख्याची शक्ती अंदाजे 38.9 kW आहे. नेमक्या या मोजलेल्या मूल्यावर मोटर निवडली जाऊ नये. अत्याधिक आकारमान टाळताना, सामान्यतः योग्य सेवा मार्जिन आवश्यक असते. म्हणूनच उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्सची निवड मोटार आणि मोटारला स्वतंत्र घटक मानण्यापेक्षा मोटारबरोबरच करावी.

सतत ऑपरेशनमध्ये इम्पेलर आणि सामग्री निवडीची बाब

बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन तुलनेने स्वच्छ हवा हाताळू शकतो, परंतु ऑपरेटिंग परिस्थिती अजूनही इंपेलरवर परिणाम करू शकते. धूळ, ओलावा, गंज, उच्च तापमान आणि वारंवार थर्मल सायकलिंगमुळे सेवा आयुष्य कमी होऊ शकते. इंपेलरचा व्यास, ब्लेड प्रोफाइल, ब्लेड एंगल, रोटेशनल स्पीड आणि मटेरियल जाडी यांचा कर्तव्य बिंदूनुसार विचार केला पाहिजे.

अपघर्षक कण किंवा संक्षारक हवेचा समावेश असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी, मानक कार्बन स्टील नेहमीच सर्वोत्तम उपाय असू शकत नाही. ऑपरेटिंग वातावरणावर अवलंबून, इंपेलरला पोशाख-प्रतिरोधक बांधकाम, गंज-प्रतिरोधक सामग्री, संरक्षणात्मक कोटिंग किंवा इतर सानुकूलित डिझाइनची आवश्यकता असू शकते. उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्ससाठी, सामग्रीची निवड केवळ सर्वात मजबूत दिसणारी सामग्री निवडण्याऐवजी वास्तविक गॅस रचना आणि ऑपरेटिंग तापमानावर आधारित असावी.

कमिशनिंगमध्ये रोटेशन चेकपेक्षा अधिक समावेश असावा

स्थापनेनंतर, कमिशनिंग पद्धतशीरपणे केले पाहिजे. प्रथम फाउंडेशन, अँकर बोल्ट, शाफ्ट अलाइनमेंट, कपलिंग, स्नेहन, बेअरिंग कंडिशन, इलेक्ट्रिकल कनेक्शन आणि रोटेशन दिशा तपासा. पंखा नंतर नियंत्रित ऑपरेटिंग स्थितीत सुरू केला पाहिजे तर तंत्रज्ञ कंपन, बेअरिंग तापमान, मोटर करंट, वायु प्रवाह आणि दाब यांचे निरीक्षण करतात.

एक उपयुक्त फील्ड प्रक्रिया म्हणजे फॅन डेटा फक्त एकच मोजमाप घेण्याऐवजी अनेक लोड पॉइंट्सवर रेकॉर्ड करणे. उदाहरणार्थ, मोजमाप अंदाजे 50%, 75% आणि 100% बॉयलर लोडवर रेकॉर्ड केले जाऊ शकतात. हे भविष्यातील समस्यानिवारणासाठी एक ऑपरेटिंग संदर्भ तयार करते. जर कंपन किंवा मोटर करंट हळूहळू कित्येक आठवड्यांपर्यंत वाढत असेल, तर तंत्रज्ञ नवीन रीडिंगची मूळ कमिशनिंग डेटाशी तुलना करू शकतात. उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्स दीर्घकाळापर्यंत विश्वासार्हपणे कार्य करतात तेव्हाच जेव्हा स्थापना आणि ऑपरेटिंग डेटा चालू केल्यानंतर त्याचे परीक्षण केले जाते.

सामान्य समस्या सामान्यतः फॅनच्या बाहेर सुरू होतात

जेव्हा बॉयलर FD फॅन त्याचा अपेक्षित वायुप्रवाह साध्य करण्यात अयशस्वी होतो, तेव्हा पंखा बदलणे हा पहिला प्रतिसाद असू नये. खरी समस्या ब्लॉक केलेले फिल्टर, जास्त डक्ट रेझिस्टन्स, चुकीची डॅम्पर पोझिशन, एअर प्रीहीटरमध्ये फाऊलिंग, बर्नर रेझिस्टन्स, बेल्ट स्लिप, फॅनचे चुकीचे रोटेशन किंवा बॉयलर ऑपरेटिंग परिस्थितीत बदल असू शकते.

उदाहरणार्थ, जर पंख्याचा वेग आणि मोटरचा प्रवाह सामान्य राहिल्यास, परंतु वायुप्रवाह कमी झाला असेल, तर तंत्रज्ञांनी प्रथम चालू प्रणालीच्या प्रतिकाराची मूळ कमिशनिंग डेटाशी तुलना केली पाहिजे. जर फिल्टर किंवा एअर प्रीहीटरवर दबाव कमी झाला असेल तर, सिस्टम-पंखा आवश्यक नाही-वाताप्रवाह प्रतिबंधित करत आहे. हा निदानात्मक दृष्टीकोन अनावश्यक फॅन बदलण्यापासून रोखू शकतो आणि उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्सची अपेक्षित कामगिरी राखण्यास मदत करतो.

पॉवर प्लांट किंवा इंडस्ट्रियल बॉयलरसाठी योग्य फॅन निवडणे

नवीन बॉयलर प्रकल्पासाठी, RFQ ने निर्मात्याला अभियांत्रिकी-आधारित निवड करण्यासाठी पुरेशी माहिती प्रदान केली पाहिजे. किमान, आवश्यक डेटामध्ये हवेचा प्रवाह, स्थिर किंवा एकूण दाब, इनलेट तापमान, गॅस रचना, उंची, ऑपरेटिंग वारंवारता, वीज पुरवठा, पंखा गती आवश्यकता, स्थापना व्यवस्था, रोटेशन दिशा आणि पसंतीची नियंत्रण पद्धत समाविष्ट असावी.

सानुकूलित प्रकल्पासाठी, बॉयलरची क्षमता, इंधन प्रकार, बर्नर माहिती, डक्ट लेआउट, एअर प्रीहीटर प्रेशर लॉस, आणि अपेक्षित ऑपरेटिंग रेंज प्रदान करणे देखील उपयुक्त आहे. या पॅरामीटर्ससह, निर्माता फॅन वक्र, मोटर पॉवर, इंपेलर डिझाइन, बेअरिंग व्यवस्था, सामग्री आणि नियंत्रण पद्धतीचे एकत्रितपणे मूल्यांकन करू शकतो. औद्योगिक सेवेची मागणी करण्यासाठी उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्स निर्दिष्ट करण्यासाठी हा योग्य अभियांत्रिकी दृष्टीकोन आहे.

अंतिम टेकअवे

उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या बॉयलर फॅनची व्याख्या मोठ्या मोटर किंवा उच्च कमाल वायुप्रवाहाद्वारे केली जात नाही. पंखा बॉयलरच्या वास्तविक ऑपरेटिंग परिस्थितीशी किती अचूकपणे जुळतो यावरून त्याची खरी कामगिरी निर्धारित केली जाते. अचूक वायुप्रवाह आणि दाब गणना, योग्य तापमान आणि सामग्रीची निवड, कार्यक्षम वेग नियंत्रण, योग्य मोटर आकार आणि शिस्तबद्ध कमिशनिंग हे सर्व विश्वसनीय ऑपरेशनमध्ये योगदान देतात.

पॉवर प्लांट्स आणि औद्योगिक बॉयलरसाठी, उच्च-कार्यक्षमता बॉयलर फोर्स्ड ड्राफ्ट फॅन्सना शेवटी संपूर्ण ज्वलन-वायु प्रणालीचा भाग म्हणून मानले जावे. जेव्हा एका नाममात्र पॅरामीटरऐवजी वास्तविक ऑपरेटिंग डेटामधून फॅन निवडला जातो, तेव्हा अधिक स्थिर ज्वलन, कमी अनावश्यक ऊर्जा वापर आणि उपकरणांची दीर्घकालीन विश्वासार्हता प्राप्त करणे शक्य होते.