औद्योगिक बॉयलर चाहते विश्वसनीय दहन वायु प्रवाहाच्या वाढत्या मागणीशी जुळवून घेतात

इंधनाचा वापर, उत्सर्जन आणि परिचालन खर्च नियंत्रित करताना वनस्पती स्थिर ज्वलन राखण्याचा प्रयत्न करत असल्याने औद्योगिक बॉयलर प्रणालींना अधिक मागणी होत आहे. या वातावरणात, औद्योगिक बॉयलर पंखे यापुढे केवळ बॉयलरच्या क्षमतेनुसार किंवा मोटर शक्तीनुसार निवडले जात नाहीत. वास्तविक फॅन ड्युटी ज्वलन हवेच्या गरजा, प्रणालीचा प्रतिकार, इंधन वैशिष्ट्ये, ऑपरेटिंग तापमान आणि लोड भिन्नता यावर अवलंबून असते.

अभियंत्यांसाठी, पहिला प्रश्न "फॅन मोटरमध्ये किती kW असावी?" असा नसावा. ते "वास्तविक ऑपरेटिंग पॉइंटवर कोणते वायुप्रवाह आणि दाब आवश्यक आहे?" हा फरक महत्त्वाचा आहे कारण सक्तीचे ड्राफ्ट (FD) पंखे आणि प्रेरित मसुदा (ID) पंखे स्वतंत्र उपकरणे म्हणून निवडण्याऐवजी संपूर्ण बॉयलर प्रणालीशी जुळले पाहिजेत. एअरफ्लो आणि प्रेशरने सुरुवात करा, मोटर पॉवरने नाही

औद्योगिक बॉयलर पंखे निवडताना, प्रथम दोन मूलभूत मापदंड स्थापित केले पाहिजेत: आवश्यक वायु प्रवाह आणि आवश्यक दाब.

एफडी फॅनसाठी, एअरफ्लो बॉयलर फायरिंग रेट, इंधन प्रकार, बर्नर किंवा शेगडी डिझाइन आणि आवश्यक अतिरिक्त-एअर पातळीशी संबंधित आहे. पंख्याच्या दाबाने एअर इनलेट, फिल्टर, डँपर, डक्टवर्क, एअर प्रीहीटर, विंडबॉक्स आणि बर्नर रजिस्टरमधील प्रतिकारांवर मात केली पाहिजे.

आयडी फॅनसाठी, गणना वेगळी आहे. बॉयलर गॅस पॅसेज, इकॉनॉमायझर, एअर प्रीहीटर, डस्ट कलेक्टर, स्क्रबर, डक्ट्स, डॅम्पर्स आणि चिमणी यांच्यापासून प्रतिरोधकतेवर मात करताना फॅनने आवश्यक फ्ल्यू गॅस व्हॉल्यूम काढला पाहिजे.

म्हणून व्यावहारिक तपशील पत्रकात किमान समाविष्ट असावे:

आवश्यक हवा प्रवाह: m³/h किंवा CFM

स्थिर किंवा एकूण दाब: Pa, kPa, किंवा mmWG

हवा किंवा वायू तापमान

इंधन प्रकार

धूळ एकाग्रता

गॅस रचना, जेथे लागू असेल

ऑपरेटिंग उंची

सामान्य आणि कमाल भार

पंख्याची गती किंवा VFD श्रेणी

मोटर व्होल्टेज आणि वारंवारता

स्थापना व्यवस्था

हा दृष्टीकोन एक सामान्य खरेदी चूक रोखतो: केवळ विद्यमान मोटर रेटिंगवर आधारित पंखा निवडणे. 160 kW ची मोटर, उदाहरणार्थ, फॅनने नेमका कोणता वायुप्रवाह किंवा दाब दिला पाहिजे हे निर्मात्याला सांगत नाही.

एफडी फॅन आणि आयडी फॅनमध्ये वेगवेगळ्या नोकऱ्या आहेत

सर्व औद्योगिक बॉयलर पंखे समान कार्य करत नाहीत.

सक्तीचा मसुदा फॅन भट्टीला दहन हवा पुरवतो. हे सामान्यतः तुलनेने स्वच्छ वातावरण किंवा प्रीहेटेड हवा हाताळते आणि ज्वलन प्रणालीच्या सकारात्मक-दाब बाजूने कार्य करते.

एक प्रेरित ड्राफ्ट फॅन एक्झॉस्ट बाजूला काम करतो. आवश्यक फर्नेस ड्राफ्ट राखण्यात मदत करताना ते बॉयलर आणि डाउनस्ट्रीम उपकरणांद्वारे फ्ल्यू गॅस खेचते. इंधन आणि प्रक्रियेवर अवलंबून, गॅसमध्ये राख, धूळ, आर्द्रता, संक्षारक संयुगे आणि इतर दूषित घटक असू शकतात.

हा फरक फॅनच्या बांधकामावर थेट परिणाम करतो.

उदाहरणार्थ, गॅस-उडालेल्या बॉयलरसाठी एफडी फॅनला प्रामुख्याने स्थिर वायुप्रवाह, कार्यक्षम ऑपरेशन आणि अचूक नियंत्रण आवश्यक असू शकते. बायोमास किंवा कोळशावर चालणाऱ्या बॉयलरसाठी आयडी फॅनला घर्षण, धूळ साचणे, उच्च-तापमान वायू, शाफ्ट कूलिंग, बेअरिंग व्यवस्था आणि इंपेलर परिधान यांचा अतिरिक्त विचार करावा लागतो.

म्हणून, फक्त निर्मात्याला "मला 20-टन बॉयलरसाठी बॉयलर फॅन हवा आहे" असे सांगणे ही उपकरणे योग्यरित्या निवडण्यासाठी पुरेशी माहिती नाही.

सिस्टम रेझिस्टन्स बहुतेकदा अंतिम फॅन आकार निर्धारित करते

इंडस्ट्रियल बॉयलर फॅन्स निर्दिष्ट करताना सर्वात महत्वाचा व्यावहारिक मुद्दा म्हणजे फॅन एकट्या बॉयलरच्या विरूद्ध चालत नाही. हे संपूर्ण वायु किंवा फ्ल्यू-गॅस प्रणालीच्या प्रतिकाराविरूद्ध कार्य करते.

FD प्रणालीसाठी, दबाव कमी होऊ शकतो:

एअर इनलेट → फिल्टर → सायलेन्सर → डक्ट → डॅम्पर → एअर प्रीहीटर → विंडबॉक्स → बर्नर

आयडी सिस्टमसाठी, मार्ग असू शकतो:

बॉयलर → इकॉनॉमायझर → डस्ट कलेक्टर → स्क्रबर → डक्ट → आयडी फॅन → चिमणी

प्रत्येक घटक दबाव कमी करण्यास योगदान देतो. घाणेरडे पिशवी फिल्टर किंवा अंशतः अवरोधित केलेली नलिका पंख्याच्या आत कोणतीही यांत्रिक समस्या न येता प्रणालीचा प्रतिकार लक्षणीयरीत्या वाढवू शकते.

म्हणूनच फॅन बदलण्यापूर्वी तंत्रज्ञांनी सध्याच्या ऑपरेटिंग डेटाची मूळ कमिशनिंग डेटाशी तुलना केली पाहिजे. हवेचा प्रवाह कमी होत असताना आणि दाब वाढताना पंख्याची गती अंदाजे स्थिर राहिल्यास, पंख्यानेच कार्यप्रदर्शन गमावले आहे असे मानण्याआधी सिस्टमच्या वाढलेल्या प्रतिकाराची तपासणी केली पाहिजे. 

अतिरिक्त हवा हा आणखी एक महत्त्वाचा नियंत्रण बिंदू आहे

ज्वलनासाठी पुरेशी हवेची आवश्यकता असते, परंतु फक्त जास्त हवा पुरवल्याने बॉयलरची कार्यक्षमता आपोआप सुधारत नाही.

ज्वलनासाठी हवेची सैद्धांतिक मात्रा इंधनावर अवलंबून असते. वास्तविक ऑपरेशनमध्ये, अतिरिक्त हवा पुरवठा केला जातो कारण परिपूर्ण इंधन-वायु मिश्रण प्राप्त करणे कठीण आहे. याला अतिरिक्त हवा म्हणतात.

जेव्हा बॉयलर आंशिक लोडवर चालते तेव्हा व्यावहारिक समस्या दिसून येते. पंखा पूर्ण वेगाने धावत राहिल्यास आणि हवेचा प्रवाह मुख्यत्वे डँपर बंद करून नियंत्रित केला गेला, तर पंखा पुरेसा विद्युत उर्जा वापरू शकतो, जेव्हा त्याच्या उपलब्ध हवेचा प्रवाह मर्यादित असतो.

व्हेरिएबल-स्पीड कंट्रोल ही समस्या कमी करू शकते. बॉयलर-हाऊस फॅन कंट्रोलवरील संशोधनात असे दिसून आले आहे की केवळ डॅम्पर्सवर अवलंबून न राहता पंख्याच्या गतीद्वारे हवेचा प्रवाह नियंत्रित केल्याने पार्ट-लोड ऑपरेशन दरम्यान मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा बचत होऊ शकते.

या कारणास्तव, आधुनिक औद्योगिक बॉयलर फॅन्स वाढत्या प्रमाणात VFD नियंत्रणासह निर्दिष्ट केले जातात जेव्हा बॉयलरमध्ये विस्तृत लोड श्रेणी असते.

तथापि, फक्त VFD स्थापित करणे ही मुख्य गोष्ट नाही. कंट्रोल सिस्टमने फॅनचा वेग इंधन प्रवाह, भट्टीचा दाब, ज्वलन आवश्यकता आणि ऑपरेटिंग मर्यादा यांच्याशी समन्वय साधला पाहिजे. पंख्याच्या गतीमध्ये अनियंत्रित वाढ झाल्याने हवेचा अतिप्रवाह, अनावश्यक वीज वापर किंवा भट्टीची अस्थिर परिस्थिती निर्माण होऊ शकते.

एक व्यावहारिक उदाहरण: बायोमास बॉयलर फॅन निवड

बायोमास बॉयलरचा विचार करा जिथे वनस्पती मूळतः विद्यमान केंद्रापसारक पंखा वापरत असे. ऑपरेटरने नोंदवले की जेव्हा जेव्हा बॉयलर जास्तीत जास्त लोडपर्यंत पोहोचतो तेव्हा ज्वलन अस्थिर होते.

पहिली प्रतिक्रिया अपुरी फॅन क्षमतेची शंका होती.

फॅन ताबडतोब बदलण्याऐवजी, देखभाल कार्यसंघाने नोंदवले:

फॅन RPM

वायुप्रवाह

पंख्याचा दाब

मोटर प्रवाह

भट्टीचा दाब

इंधन फीड दर

हवेचे तापमान

डॅम्पर स्थिती

मोजमापावरून असे दिसून आले की पंखा आधीच त्याच्या रेट केलेल्या वेगाच्या जवळ कार्यरत होता. तथापि, वास्तविक वायुप्रवाह मूळ डिझाइन मूल्यापेक्षा कमी होता.

त्यानंतर टीमने हवेच्या मार्गाचे निरीक्षण केले आणि एअर प्रीहीटर आणि अंशतः प्रतिबंधित डक्ट विभागात जास्त प्रतिकार आढळला.

हे महत्त्वाचे होते: औद्योगिक बॉयलर पंखे खूप लहान होते ही समस्या आवश्यक नव्हती. प्रणाली विद्यमान पंख्याला त्याच्या इच्छित ऑपरेटिंग पॉइंटपर्यंत पोहोचण्यापासून रोखत होती.

निर्बंध दुरुस्त केल्यानंतर, मोटर किंवा पंखा बदलल्याशिवाय हवेचा प्रवाह वाढला.

या प्रकारच्या निदानामुळे फक्त मोठा पंखा बसवण्यापेक्षा जास्त पैसे वाचू शकतात.

तापमान आणि गॅस घनता दुर्लक्ष करू नका

फ्ल्यू-गॅस बाजूसाठी औद्योगिक बॉयलर पंखे निवडताना तापमान विशेषतः महत्वाचे आहे.

जसजसे वायूचे तापमान वाढते तसतसे वायूची घनता कमी होते. त्यामुळे, हॉट फ्ल्यू गॅस हाताळणारा पंखा नेहमी सभोवतालच्या हवेला लागू होणाऱ्या समान आवाज आणि दाब मूल्यांचा थेट वापर करून निवडला जाऊ शकत नाही.

उदाहरणार्थ, 180 डिग्री सेल्सिअस फ्ल्यू गॅस हाताळणारा आयडी फॅन आणि 20 डिग्री सेल्सिअस सभोवतालची हवा हाताळणाऱ्या एफडी फॅनमध्ये घनतेची परिस्थिती पूर्णपणे भिन्न असू शकते जरी त्यांची व्हॉल्यूमेट्रिक एअरफ्लो व्हॅल्यू एकसारखी दिसत असली तरीही.

त्यामुळे निर्मात्याला "उच्च-तापमान अनुप्रयोग" सारख्या सामान्य विधानाऐवजी वास्तविक ऑपरेटिंग तापमान प्राप्त केले पाहिजे.

आयडी फॅनसाठी, अभियंत्यांनी सामान्यतः प्रदान केले पाहिजे:

सामान्य तापमान + कमाल तापमान + निर्दिष्ट तापमान + दाब आधारावर हवा प्रवाह

स्टार्टअप आणि शटडाउन दरम्यान तापमान लक्षणीयरीत्या बदलू शकत असल्यास, त्या परिस्थितींचा देखील विचार केला पाहिजे.

तपमान, धूळ एकाग्रता, आर्द्रता आणि संक्षारक वायूची रचना या व्यतिरिक्त सामग्रीची निवड आणि यांत्रिक रचना प्रभावित करू शकते. 

फॅन सिलेक्शनमध्ये वास्तविक ऑपरेटिंग पॉइंटचा समावेश असावा

इंडस्ट्रियल बॉयलर फॅन्सचे मूल्यमापन करताना फॅन नेमप्लेटपेक्षा पंखा वक्र अधिक उपयुक्त आहे.

समजा डिझाइन कर्तव्य आहे:

वायुप्रवाह: 30,000 m³/h

स्थिर दाब: 2,500 Pa

गॅस तापमान: 150 डिग्री सेल्सियस

ऑपरेटिंग गती: 1,450 rpm

हा ड्युटी पॉइंट प्रस्तावित फॅन परफॉर्मन्स वक्र वर कुठे बसतो हे निर्मात्याने सत्यापित केले पाहिजे.

जर निवडलेला पंखा सैद्धांतिकदृष्ट्या 30,000 m³/h उत्पादन करू शकतो परंतु केवळ 2,500 Pa पेक्षा लक्षणीय कमी दाबाने, पंखा वास्तविक सिस्टम आवश्यकता पूर्ण करणार नाही.

याउलट, जास्त मोठा पंखा निवडल्याने सिस्टमला अनावश्यक थ्रॉटलिंगकडे ढकलले जाऊ शकते. नियंत्रण पद्धत आणि ऑपरेटिंग पॉइंटवर अवलंबून मोटर आवश्यकतेपेक्षा जास्त उर्जा देखील वापरू शकते.

त्यामुळे सर्वात मोठा उपलब्ध चाहता निवडणे हे ध्येय नाही. वाजवी ऑपरेटिंग मार्जिनला परवानगी देताना फॅन वक्रच्या योग्य प्रदेशात सामान्य ऑपरेटिंग पॉइंट ठेवणे हे ध्येय आहे.

डस्टी बॉयलर ऍप्लिकेशन्समध्ये इंपेलर डिझाइन मॅटर

इंपेलर हे दुसरे क्षेत्र आहे जेथे औद्योगिक बॉयलर चाहत्यांना अनुप्रयोग-विशिष्ट अभियांत्रिकीची आवश्यकता असते.

स्वच्छ दहन हवा तुलनेने सरळ इंपेलर निवडण्याची परवानगी देते. अपघर्षक राख असलेले फ्लू गॅस वेगळे आहे.

धूळ सतत इंपेलरवर प्रभाव टाकत असल्यास, ब्लेडच्या पुढच्या कडा हळूहळू गळू शकतात. सामग्री तयार करणे देखील असंतुलन निर्माण करू शकते. काही बायोमास ऍप्लिकेशन्समध्ये, आर्द्रता आणि राख वैशिष्ट्यांमुळे चिकट ठेवी अपेक्षेपेक्षा जास्त वेगाने जमा होऊ शकतात.

म्हणून व्यावहारिक देखभाल तपासणीमध्ये हे समाविष्ट असावे:

पंखा बंद करा आणि अलग करा.

पोशाख साठी इंपेलर तपासा.

ब्लेडवरील असमान ठेवी तपासा.

शाफ्ट आणि बेअरिंगची स्थिती मोजा किंवा सत्यापित करा.

कपलिंग किंवा बेल्ट ड्राइव्हची तपासणी करा.

फाउंडेशन आणि अँकर बोल्ट तपासा.

लक्षणीय असंतुलन ओळखल्यास संतुलन साधा.

गंभीर पोशाख अनुप्रयोगांसाठी, फॅन डिझाइनमध्ये फक्त जाड मानक ब्लेडवर अवलंबून न राहता पोशाख-प्रतिरोधक बांधकाम किंवा बदलण्यायोग्य पोशाख घटकांची आवश्यकता असू शकते.

ऊर्जा कार्यक्षमता कशी वाढवायची

इंडस्ट्रियल बॉयलर फॅन्सच्या सुरुवातीच्या निवडीदरम्यान ऊर्जा कार्यक्षमतेचा विचार केला पाहिजे, पंखा आधीच स्थापित केल्यानंतर नाही.

तीन क्षेत्रे विशेष लक्ष देण्यास पात्र आहेत.

प्रथम, अनावश्यक दबाव टाळा.

जर सिस्टीमला 2,000 Pa ची आवश्यकता असेल परंतु जास्त दाब निर्माण करण्यासाठी पंखा निवडला आणि चालवला गेला, तर जास्तीचा दाब डॅम्पर्स किंवा इतर निर्बंधांद्वारे नष्ट केला जाऊ शकतो.

दुसरे, फॅनची क्षमता वास्तविक ऑपरेटिंग रेंजशी जुळवा.

जर बॉयलर त्याचा बराचसा ऑपरेटिंग वेळ 50-70% लोडवर घालवत असेल, तर फॅन केवळ सैद्धांतिक 100% लोड स्थितीसाठी ऑप्टिमाइझ केला जाऊ नये.

तिसरे, वेग नियंत्रणाचा विचार करा.

व्हेरिएबल-लोड सिस्टीमसाठी, पंख्याचा वेग कमी करणे पूर्ण गती राखण्यापेक्षा आणि डँपरने एअरफ्लो थ्रोटल करण्यापेक्षा अधिक कार्यक्षम असू शकते. हे विशेषतः संबंधित आहे कारण फॅन पॉवर ॲफिनिटी-कायदा संबंधांतर्गत वेगाने बदलते.

त्यामुळे बॉयलर फॅन सिस्टीमचे वार्षिक कामकाजाचे तास, लोड प्रोफाइल, नियंत्रण पद्धत आणि वीज खर्चावर आधारित मूल्यमापन केले जावे—केवळ प्रारंभिक खरेदी किंमत नाही.

बॉयलर फॅन कोटची विनंती करण्यापूर्वी अभियंत्यांनी काय पाठवावे

औद्योगिक बॉयलर पंखे खरेदी करण्यापूर्वी, मी केवळ बॉयलरची क्षमता पाठविण्याऐवजी तांत्रिक डेटा शीट तयार करण्याची शिफारस करतो.

उपयुक्त RFQ मध्ये हे समाविष्ट असावे:

बॉयलर माहिती

बॉयलर क्षमता

इंधन प्रकार

फायरिंग पद्धत

सामान्य आणि कमाल भार

फॅन ड्युटी

आवश्यक हवा प्रवाह

स्थिर किंवा एकूण दाब

सामान्य आणि कमाल ऑपरेटिंग पॉइंट

ऑपरेटिंग तापमान

सिस्टम माहिती

डक्ट आकार आणि अंदाजे लेआउट

धूळ कलेक्टर प्रकार

एअर प्रीहीटर

स्क्रबर, लागू असल्यास

चिमणी माहिती

अंदाजे प्रणाली प्रतिकार

यांत्रिक आवश्यकता

फॅन रोटेशन

आउटलेट दिशा

ड्राइव्ह व्यवस्था

मोटर पॉवर आणि व्होल्टेज

बेअरिंग व्यवस्था

VFD किंवा डँपर नियंत्रण

साइट अटी

स्थापना उंची

सभोवतालचे तापमान

घरातील किंवा बाहेरची स्थापना

सतत किंवा मधूनमधून ऑपरेशन

ही माहिती निर्मात्याला पंखा वक्र, मोटर पॉवर, इंपेलर डिझाइन, साहित्य आणि नियंत्रण पद्धतीचे योग्यरित्या मूल्यांकन करण्यासाठी पुरेसा डेटा देते.

अंतिम विचार

इंडस्ट्रियल बॉयलर फॅन्सची मागणी केवळ ज्वलन वायू पुरवण्यापेक्षा किंवा फ्ल्यू गॅसचा पुरवठा करण्यापेक्षा वाढत्या प्रमाणात आहे. आधुनिक बॉयलर प्रणालींना बदलत्या भारांमध्ये स्थिर वायुप्रवाह, अचूक भट्टी-दाब नियंत्रण, कमी सहाय्यक वीज वापर आणि मागणी तापमान आणि धुळीच्या परिस्थितीत विश्वसनीय ऑपरेशन आवश्यक आहे.

नवीन प्रकल्पासाठी, सर्वोत्कृष्ट प्रारंभ बिंदू संपूर्ण सिस्टम कर्तव्य आहे: वायुप्रवाह + दाब + तापमान + इंधन + सिस्टम प्रतिरोध + ऑपरेटिंग श्रेणी. विद्यमान बॉयलरसाठी, पंखा बदलण्यापूर्वी ऑपरेटिंग डेटाची मूळ डिझाइन बिंदूशी तुलना केली पाहिजे.

बऱ्याच प्रकरणांमध्ये, बॉयलरच्या खराब कार्यक्षमतेवर उपाय म्हणजे फक्त मोठी मोटर किंवा मोठा पंखा नाही. योग्य सिस्टीम रेझिस्टन्स, फॅन ऑपरेटिंग पॉइंट, स्पीड कंट्रोल, इंपेलर कंडिशन आणि फर्नेस-प्रेशर कंट्रोल यांचा वास्तविक कार्यक्षमतेवर जास्त परिणाम होऊ शकतो.