Дымососы ДН 15
Дымососы ДН 15: технические характеристики, конструкция, применение и эксплуатация
Дымосос центробежный одностороннего всасывания типа ДН 15 представляет собой тягодутьевую машину, предназначенную для удаления дымовых газов из топок паровых котлов, работающих на твердом топливе (угле, торфе, дровах), а также для перемещения других газовых сред с температурой до 200°C. Агрегат относится к классу дымососов средней производительности и является ключевым элементом системы газового тракта котельной установки, обеспечивая устойчивую тягу и эффективное удаление продуктов сгорания. Модель ДН 15, как и весь ряд ДН, расшифровывается как Дымосос Нагнетательный, с диаметром рабочего колеса 15 дециметров (1500 мм).
Конструктивные особенности и устройство
Конструкция дымососа ДН 15 является типичной для радиальных вентиляторов среднего давления. Основные узлы и компоненты агрегата:
- Корпус (улитка): Изготавливается из углеродистой стали, имеет спиральную форму для эффективного преобразования динамического давления газового потока в статическое. Корпус оснащен фланцами для подключения к газовому тракту и опорными лапами для монтажа на фундамент.
- Рабочее колесо (ротор): Состоит из заднего и переднего дисков, между которыми закреплены лопатки, загнутые назад относительно направления вращения. Такая геометрия обеспечивает устойчивую рабочую характеристику и высокий КПД. Колесо жестко посажено на вал и динамически сбалансировано.
- Вал: Изготовлен из высококачественной углеродистой стали, вращается на подшипниках качения, установленных в отдельном подшипниковом узле (корпусе подшипников). Это выносное расположение защищает подшипники от перегрева газовым потоком.
- Подшипниковый узел: Включает в себя корпус, радиальные сферические двухрядные роликоподшипники (типа 3616), систему смазки (чаще масляную ванну с кольцевой смазкой) и термодатчики для контроля температуры.
- Всасывающий патрубок: Обеспечивает осевой подвод газов к рабочему колесу. Может иметь конфузорное исполнение для выравнивания потока.
- Привод: Осуществляется от асинхронного электродвигателя через упругую муфту. Двигатель устанавливается на общей с дымососом фундаментной плите.
- Регулировочное устройство (заслонка или шибер): Устанавливается на всасывающем патрубке для регулирования производительности и отсекания агрегата от газового тракта.
- ДН 15: Базовая модель.
- ДН 15П: Исполнение с поворотным корпусом, позволяющим устанавливать выходной патрубок в одном из 16 положений (с шагом 22.5°), что упрощает монтаж в стесненных условиях.
- ДН 15-01… и т.д.: Цифровой индекс после номера модели указывает на конкретное заводское исполнение, отличающееся направлением вращения ротора (правое/левое), углом разворота корпуса (для неповоротных моделей) и комплектацией.
- Подготовка фундамента с установленными закладными деталями.
- Установка агрегата на фундамент с выверкой по осям и уровню. Допустимое отклонение от горизонтали — не более 0.1 мм на 1 м длины.
- Монтаж электродвигателя и центровка валов дымососа и двигателя с использованием упругой муфты. Биение валов должно быть минимальным (в пределах допусков, указанных в паспорте).
- Присоединение газового тракта к патрубкам дымососа. Следует избегать жестких связей, создающих напряжение на корпусе; использовать компенсаторы.
- Подключение систем смазки и охлаждения подшипникового узла (если предусмотрено).
Основные технические характеристики
Параметры дымососа ДН 15 определяются его аэродинамической характеристикой и зависят от частоты вращения рабочего колеса. Ниже приведены данные для типовых режимов работы.
| Модификация (частота вращения, об/мин) | Производительность (Q), м³/ч | Полное давление (P), кПа (мм вод. ст.) | Потребляемая мощность на валу (N), кВт | КПД, η, % | Типовая мощность электродвигателя, кВт |
|---|---|---|---|---|---|
| ДН 15, 730 об/мин | 30 000 – 65 000 | 1.96 – 2.55 (200 – 260) | 45 – 65 | 68 – 72 | 75 – 90 |
| ДН 15, 960 об/мин | 40 000 – 85 000 | 3.43 – 4.41 (350 – 450) | 85 – 120 | 70 – 73 | 132 – 160 |
Габаритные и присоединительные размеры: Дымосос ДН 15 является крупногабаритным оборудованием. Примерная масса агрегата в сборе (без электродвигателя) составляет 2500 – 3000 кг. Диаметр всасывающего патрубка — 1200 мм, нагнетательного — 1000 мм. Требует устройства массивного железобетонного фундамента с точной выверкой по осям и уровням.
Область применения и условия эксплуатации
Дымососы ДН 15 применяются преимущественно в энергетике и промышленной теплоэнергетике в составе котельных агрегатов паропроизводительностью от 20 до 50 т/час. Они рассчитаны на работу с запыленными газами, содержащими твердые частицы золы и несгоревшего топлива. Допустимая концентрация золы в газе — до 200 мг/м³, абразивная крупность частиц — не более 1 мм. Для работы в условиях повышенной запыленности (например, при сжигании многозольных топлив или неисправностях золоуловителей) применяются модификации с повышенной износостойкостью: с усиленными лопатками рабочего колеса, наплавленными твердыми сплавами, или с системой противоизносной защиты.
Температурный диапазон транспортируемой среды: от -40°C до +200°C. При температуре ниже 0°C необходимо исключить образование конденсата и наледи внутри корпуса. Дымососы ДН 15 не предназначены для работы во взрывоопасных средах, с химически активными газами, разрушающими материал проточной части, а также для перемещения взвесей с высокой липкостью.
Комплектация и модификации
Базовое исполнение дымососа может дополняться различными опциями, что отражается в маркировке:
ДН 15У: Усиленное исполнение для работы в условиях повышенной абразивной износа.
Стандартная комплектация включает: собственно дымосос в сборе, фундаментные болты, комплект ЗИП (запасные части: прокладки, сальниковое уплотнение, набор крепежа), паспорт и руководство по эксплуатации. Электродвигатель, муфта, регулировочная заслонка и виброизоляторы часто поставляются отдельно, согласно спецификации проекта.
Монтаж, пусконаладка и техническое обслуживание
Монтаж должен выполняться в строгом соответствии с проектной документацией и ПБ 10-573-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов». Основные этапы:
Перед первым пуском необходимо: проверить уровень масла в подшипниковом узле, убедиться в свободном вращении ротора вручную, проверить заземление. Пуск осуществляется при закрытой регулировочной заслонке. Регулярное техническое обслуживание включает: ежесменную проверку на наличие постороннего шума и вибрации, контроль температуры подшипников (не должна превышать +70°C), периодическую замену масла в подшипниковых узлах (по графику завода-изготовителя), очистку лопаток рабочего колеса и внутренней полости корпуса от налипшей золы и отложений.
Типовые неисправности и методы их устранения
| Признак неисправности | Возможная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Повышенная вибрация корпуса и подшипникового узла | Разбалансировка рабочего колеса из-за неравномерного износа или налипания золы; износ подшипников; ослабление крепления фундаментных болтов; нарушение центровки валов. | Очистить колесо, провести статическую и динамическую балансировку; заменить подшипники; подтянуть крепеж; произвести повторную центровку. |
| Перегрев подшипников | Недостаточный уровень или загрязнение масла; чрезмерная затяжка подшипников; нарушение центровки. | Долить или заменить масло на рекомендованное; отрегулировать затяжку; проверить центровку. |
| Падение производительности и давления | Забивание проточной части отложениями; увеличение зазоров между колесом и корпусом из-за износа; подсос воздуха через неплотности; неисправность электропривода. | Произвести очистку; оценить износ и при необходимости заменить изношенные элементы; проверить герметичность газового тракта; проверить параметры электродвигателя. |
| Сильный шум при работе | Аэродинамический шум из-за работы в нерасчетном режиме; механический контакт вращающихся и неподвижных частей; ослабление внутренних креплений. | Отрегулировать режим работы заслонкой; проверить зазоры; разобрать и проверить внутренние соединения. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается дымосос ДН от вентилятора ВДН?
Дымососы ДН и вентиляторы ВДН (Вентилятор Дымосос Нагнетательный) конструктивно очень схожи. Исторически и по ГОСТ, дымососы ДН предназначены specifically для удаления дымовых газов и рассчитаны на более высокую температуру (до 200-250°C) и абразивную запыленность. ВДН часто рассматриваются как более универсальные тягодутьевые машины, которые могут использоваться как на вытяжку (дымососы), так и на нагнетание (дутьевые вентиляторы), и иногда имеют несколько иные аэродинамические характеристики. Однако на практике эти различия часто стираются, и оборудование может применяться взаимозаменяемо в рамках одинаковых параметров среды.
Как правильно подобрать электродвигатель для ДН 15?
Мощность электродвигателя выбирается с учетом потребляемой мощности на валу дымососа (см. таблицу характеристик) и обязательного запаса. Для дымососов общепромышленного применения запас мощности (коэффициент запаса) принимается не менее 1.1-1.15. Для условий тяжелого пуска или работы с повышенной запыленностью запас может быть увеличен до 1.2. Также необходимо учитывать климатическое исполнение двигателя, класс изоляции (для работы в условиях нагрева) и способ монтажа. Окончательный выбор должен быть согласован с проектным расчетом.
Как часто необходимо проводить балансировку рабочего колеса ДН 15?
Плановую проверку балансировки рекомендуется проводить во время каждого капитального ремонта агрегата (через 15-20 тысяч часов работы). Внеплановую балансировку необходимо выполнять при каждом вскрытии корпуса и снятии ротора (например, для очистки или ремонта лопаток), а также при появлении признаков дисбаланса: повышенной вибрации, шума на частоте вращения. Балансировка должна проводиться на динамических балансировочных станках в специализированных мастерских.
Какие масла используются для смазки подшипниковых узлов ДН 15?
Тип масла зависит от конструкции подшипникового узла и условий эксплуатации. Для узлов с жидкой циркуляционной смазкой чаще применяются индустриальные масла типа И-40А, И-50А по ГОСТ 20799. Для систем с масляной ванной и кольцевой смазкой могут использоваться те же масла или более современные турбинные масла (Тп-22, Тп-30). Критически важно следовать указаниям завода-изготовителя, приведенным в паспорте на конкретный агрегат. При смене типа масла необходимо выполнить полную промывку масляной системы.
Можно ли использовать дымосос ДН 15 для перемещения воздуха при нормальной температуре?
Да, можно. Однако при этом его аэродинамические характеристики изменятся, так как они приведены для газов с плотностью 0.745 кг/м³ (при 200°C). При перемещении воздуха с плотностью ~1.2 кг/м³ (+20°C) давление, создаваемое дымососом, увеличится пропорционально плотности (примерно в 1.6 раза), а потребляемая мощность возрастет также пропорционально. Это необходимо учитывать при подборе двигателя и оценке рабочей точки на сети. Возможна перегрузка электропривода, если он был выбран впритык для газового режима.
Каков типовой ресурс дымососа ДН 15 до капитального ремонта?
Межремонтный ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: абразивности газов, соблюдения температурного режима, регулярности технического обслуживания. При работе на очищенных газах и соблюдении всех норм эксплуатации наработка на отказ может составлять 25 000 – 40 000 часов. В тяжелых условиях (высокая зольность, частые пуски/остановы) этот срок может сократиться до 10 000 – 15 000 часов. Капитальный ремонт предполагает полную разборку, дефектовку, замену или восстановление изношенных элементов (лопаток, дисков колеса, вала, подшипников), динамическую балансировку и покраску.