Дымососы ДН 19
Дымососы ДН 19: конструкция, технические характеристики и область применения
Дымососы центробежные одностороннего всасывания типа ДН 19 представляют собой тягодутьевые машины, предназначенные для удаления дымовых газов из топок паровых котлов, работающих на твердом топливе (угле, торфе, дровах). Агрегаты относятся к классу дымососов средней производительности и давления, разработанных для работы в составе котельных установок промышленных предприятий и энергетических объектов. Основная функция — создание разрежения в газовом тракте котла, обеспечивающее приток воздуха для горения и удаление продуктов сгорания через дымовую трубу. Установка работает с запыленными газами, температура которых может достигать +200°C, что предъявляет особые требования к материалам и конструкции.
Конструктивные особенности дымососов ДН 19
Конструкция дымососа ДН 19 является типичной для центробежных машин одностороннего всасывания. Основные узлы и их характеристики:
- Корпус (улитка): Изготавливается из углеродистой стали, имеет спиральную форму для эффективного сбора и направления потока газа. Корпус снабжен фланцами для подключения к газовому тракту и опорными лапами для монтажа на фундамент. Внутренняя поверхность может иметь футеровку износостойкими плитами в зонах наибольшего абразивного износа.
- Рабочее колесо (ротор): Колесо одностороннего всасывания, конструктивно выполненное как закрытого типа. Состоит из переднего и заднего дисков, между которыми закреплены загнутые назад лопатки. Изготовлено из низколегированных сталей, устойчивых к абразивному износу и повышенным температурам. Колесо тщательно динамически балансируется для минимизации вибраций.
- Вал: Изготовлен из высококачественной углеродистой стали. Устанавливается на подшипниках качения (роликовых или шариковых) в отдельных подшипниковых опорах. Опоры имеют независимый корпус и систему водяного или воздушного охлаждения.
- Входной патрубок (всасывающий): Обеспечивает осевой подвод газов к рабочему колесу. Соединяется с подводящим газоходом через компенсатор.
- Привод: Осуществляется от асинхронного электродвигателя через упругую муфту. Двигатель устанавливается на общей с дымососом фундаментной плите. Передача прямая, без редуктора.
- Регулировочное устройство (заслонка или шибер): Устанавливается на всасывающем патрубке и служит для регулирования производительности и отключения дымососа от газового тракта.
- Строгая горизонтальность и соосность валов дымососа и электродвигателя при окончательной затяжке фундаментных болтов.
- Наличие температурного компенсатора между входным патрубком дымососа и подводящим газоходом для исключения передачи напряжений от теплового расширения.
- Обеспечение свободного доступа для обслуживания подшипниковых узлов и регулировочного устройства.
- Устройство дренажа в нижней точке корпуса для отвода конденсата, особенно в период пуска и останова котла.
- Правильная ориентация выходного патрубка согласно планировке котельной.
- Ежесменное: Контроль вибрации, температуры подшипников (не должна превышать +70°C), отсутствие посторонних шумов и стуков.
- Ежемесячное: Проверка и подтяжка крепежных соединений, контроль состояния амортизаторов (при их наличии).
- Ежегодное (капитальное): Полная остановка, разборка, очистка проточной части от золы и сажи. Дефектация и замер износа лопаток рабочего колеса, дисков, корпуса. Замена изношенных элементов. Контроль и восстановление балансировки рабочего колеса. Замена масла в подшипниковых узлах. Проверка центровки валов.
Технические характеристики и параметры работы
Основные параметры дымососов серии ДН 19 определяются их типоразмером, который обозначается как ДН-19-ХХХ, где ХХХ — частота вращения рабочего колеса в об/мин. Наиболее распространенные исполнения: ДН-19-750, ДН-19-960, ДН-19-1450. Характеристики приведены для нормальных условий: температура газа 200°C, плотность газа 0.745 кг/м³ (соответствует плотности дымовых газов при данной температуре).
| Параметр | ДН-19-750 | ДН-19-960 | ДН-19-1450 |
|---|---|---|---|
| Производительность (Q), м³/ч | От 25 000 до 95 000 | От 40 000 до 150 000 | От 80 000 до 280 000 |
| Полное давление (P), кПа (мм вод. ст.) | До 2.5 (250) | До 4.0 (400) | До 9.0 (900) |
| Частота вращения, об/мин | 750 | 960 | 1450 |
| КПД, % | До 78% | До 80% | До 82% |
| Температура транспортируемого газа, max °C | +200 (кратковременно до +250) | ||
| Мощность электродвигателя, кВт | От 55 до 250 | От 110 до 500 | От 250 до 1000 |
Рабочая точка на характеристике дымососа (соотношение производительности и давления) определяется сопротивлением газового тракта конкретной котельной установки. Подбор агрегата осуществляется таким образом, чтобы расчетная точка находилась в зоне максимального КПД. Для регулирования производительности в эксплуатации применяются следующие методы: дросселирование заслонкой на всасывании, изменение частоты вращения рабочего колеса с помощью частотного преобразователя (наиболее энергоэффективный способ), перепуск газов или изменение угла установки лопаток направляющего аппарата (если он предусмотрен конструкцией).
Комплектация, монтаж и требования к установке
Дымосос ДН 19 поставляется в виде собранного агрегата на общей фундаментной раме, включающей корпус дымососа с ротором, подшипниковые опоры, электродвигатель и муфту. К базовой комплектации также относятся: комплект монтажных и запасных частей, набор прокладок, техническая документация. В зависимости от заказа, может поставляться с виброизоляторами, системой дистанционного контроля вибрации подшипников, шумоглушителем на всасывающем патрубке.
Монтаж осуществляется на железобетонный фундамент, рассчитанный на массу агрегата с учетом динамических нагрузок. Обязательные требования при установке:
Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт
Пуск дымососа должен осуществляться только при холодном состоянии котла и газового тракта, либо при минимальной нагрузке, чтобы избежать теплового удара и образования конденсата, который в смеси с золой приводит к налипанию и разбалансировке ротора. Перед пуском необходимо: проверить уровень масла в подшипниках, убедиться в свободном ходе регулировочной заслонки, проверить заземление и сопротивление изоляции электродвигателя.
Регламентное техническое обслуживание включает:
Наиболее частые неисправности: повышенная вибрация (причины — дисбаланс ротора из-за неравномерного износа или налипания отложений, износ подшипников, ослабление креплений), перегрев подшипников (недостаток или загрязнение масла, нарушение центровки), падение производительности и давления (закоксовывание или забивание проточной части золой, увеличение зазоров вследствие износа). Ремонт заключается в механической обработке или замене изношенных деталей. Для наплавки лопаток применяются износостойкие электроды с высоким содержанием марганца или карбида вольфрама.
Область применения и смежное оборудование
Дымососы ДН 19 применяются в составе котельных агрегатов паропроизводительностью от 20 до 100 т/ч, работающих на твердом топливе. Они устанавливаются после золоуловителей (батарейных циклонов, скрубберов) и перед дымовой трубой. В схеме газового тракта работают в паре с дутьевыми вентиляторами (ВДН, ВД), создающими необходимый напор воздуха в топке. Для управления тягой и обеспечения безопасности в газоходах до и после дымососа монтируются взрывные клапаны. Для контроля параметров используются датчики разрежения, температуры и давления газа.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается дымосос ДН от вентилятора ВДН?
Дымосос ДН предназначен для работы с запыленными горячими газами (до +200°C и выше), поэтому его конструкция использует более теплостойкие материалы, усиленные подшипниковые узлы с охлаждением и имеет усиленную защиту от абразивного износа. Вентилятор ВДН (дутьевой вентилятор одностороннего всасывания) перемещает холодный чистый воздух, его конструкция легче, а требования к износостойкости ниже.
Как правильно подобрать дымосос ДН 19 для конкретного котла?
Подбор осуществляется на основе аэродинамического расчета газового тракта, который определяет требуемые производительность и полное давление при максимальной нагрузке котла с учетом запаса в 10-15%. Исходными данными являются тип и количество сжигаемого топлива, температура уходящих газов, сопротивление топки, поверхностей нагрева, золоуловителя и газоходов. Окончательный выбор типоразмера и частоты вращения производится по рабочим характеристикам (графикам Q-P), предоставляемым заводом-изготовителем.
Можно ли использовать дымосос ДН 19 для перемещения газов с температурой выше +200°C?
Штатная конструкция рассчитана на длительную работу при +200°C. Кратковременное повышение до +250°C допустимо, но приводит к ускоренной деградации смазки в подшипниках и росту термических напряжений. Для постоянной работы с более горячими газами требуются специальные исполнения с дополнительным охлаждением вала и подшипниковых стоек, а также применение термостойких масел.
Какой метод регулирования производительности является наиболее экономичным?
Наиболее энергоэффективным методом является регулирование путем изменения частоты вращения рабочего колеса с помощью частотного преобразователя (ЧРП). Это позволяет смещать рабочую точку вдоль кривой постоянного КПД, минимизируя потери на дросселирование. Регулирование заслонкой на всасывании просто, но наименее экономично, так как сопряжено с большими гидравлическими потерями.
Как часто необходимо балансировать рабочее колесо дымососа?
Балансировка проводится после каждого капитального ремонта, связанного с заменой или наплавкой лопаток, а также при обнаружении повышенной вибрации, причиной которой является дисбаланс. В процессе эксплуатации дисбаланс может возникать из-за неравномерного абразивного износа или локального налипания золы. Плановую проверку вибрации и, при необходимости, балансировку рекомендуется включать в ежегодное техническое обслуживание.
Каков средний срок службы дымососа ДН 19 до капитального ремонта?
Срок службы сильно зависит от режима работы, абразивности золы в дымовых газах, регулярности обслуживания. При работе на угле с эффективной золоочисткой и соблюдении регламента межремонтный период может составлять 20 000 – 30 000 часов. При высокозольном топливе и отсутствии золоуловителей этот срок может сократиться в 2-3 раза. Критерием для ремонта является износ лопаток и дисков рабочего колеса, приводящий к падению давления и производительности более чем на 10-15% от номинала.