Дымососы ДН

Дымососы ДН: конструкция, типы, применение и техническое обслуживание

Дымососы типа ДН представляют собой центробежные радиальные вентиляторы высокого давления, специально разработанные для удаления дымовых газов из топок паровых котлов, работающих на твердом топливе (уголь, торф, дрова). Они являются критически важным элементом тягодутьевых машин котельных установок, обеспечивая создание разрежения в топочной камере для эффективного удаления продуктов сгорания и подачи необходимого для горения воздуха. Агрегаты работают в условиях высокой температуры транспортируемой среды (до 400 °C) и повышенной абразивности из-за содержания золы в газах.

Конструктивные особенности дымососов ДН

Конструкция дымососа ДН является двухпоточной, что позволяет увеличить производительность при сохранении компактных габаритов. Основные узлы и их характеристики:

• Корпус (улитка): Изготавливается из углеродистой стали, имеет разъемную конструкцию для удобства обслуживания рабочего колеса. Внутренняя поверхность может укрепляться броневыми плитами для защиты от абразивного износа. Фундаментная рама является частью корпуса.
• Рабочее колесо (ротор): Двухстороннего всасывания, состоит из двух дисков (переднего и заднего), лопаток и ступицы. Лопатки загнуты назад относительно направления вращения, что обеспечивает устойчивую характеристику и высокий КПД. Колесо жестко посажено на вал и динамически отбалансировано.
• Вал: Установлен на двух самоустанавливающихся подшипниках качения (роликовых или шариковых), размещенных в отдельных корпусах. Подшипниковые узлы имеют независимую систему смазки (масляные ванны или централизованная система).
• Уплотнения: Для предотвращения подсоса воздуха и выброса газов в помещение котельной используются лабиринтные и сальниковые уплотнения в местах прохода вала через корпус.
• Привод: Осуществляется от электродвигателя через упругую муфту. Дымосос и электродвигатель устанавливаются на общей фундаментной раме. Скорость вращения, как правило, постоянная (для конкретной модели).
• Регулирующее устройство (заслонка или шибер): Устанавливается на всасывающем патрубке для регулирования производительности и отключения дымососа.

Маркировка и типоразмерный ряд

Маркировка дымососов ДН расшифровывается следующим образом: Д – дымосос; Н – с направлением вращения «правое» (если «Л» – левое); последующие цифры обозначают номер модели (диаметр рабочего колеса в дециметрах). Например, ДН-15 – дымосос правого вращения с диаметром рабочего колеса 1500 мм. Основные типоразмеры по ГОСТ 5976-90: ДН-9, ДН-10, ДН-11.2, ДН-12.5, ДН-15, ДН-17, ДН-19, ДН-21, ДН-24. Каждый типоразмер имеет несколько исполнений по углу поворота корпуса (от 0° до 315° с шагом 45°), что позволяет оптимально вписать агрегат в трубопроводную обвязку котельной.

Основные технические характеристики

Технические параметры дымососов ДН варьируются в зависимости от номера модели и режимной точки. Ниже приведены усредненные данные для наиболее распространенных моделей.

Таблица 1. Сводные технические характеристики дымососов ДН

Модель	Производительность, м³/ч	Полное давление, Па (мм вод. ст.)	Температура газов, °C	Частота вращения, об/мин	Установленная мощность эл. двигателя, кВт	КПД, %
ДН-9	15 000 – 35 000	2500 – 3500 (250-350)	до 400	1450	30 – 75	70-75
ДН-11.2	30 000 – 65 000	3000 – 4000 (300-400)		980	75 – 132	72-76
ДН-15	60 000 – 120 000	3500 – 4500 (350-450)		730	132 – 250	74-78
ДН-19	120 000 – 220 000	4000 – 5000 (400-500)		730	250 – 500	75-79
ДН-24	200 000 – 350 000	4500 – 5500 (450-550)		580	500 – 1000	76-80

Область применения и условия эксплуатации

Дымососы ДН применяются в составе котельных агрегатов средней и большой мощности (от 10 до 500 МВт и выше) на тепловых электростанциях и в крупных промышленных котельных. Они устанавливаются после золоуловителей (электрофильтров, батарейных циклонов) и перед дымовой трубой. Транспортируемая среда – дымовые газы с содержанием золы не более 200 мг/м³ для эрозионностойкого исполнения. Допускается кратковременная работа при температуре до 450 °C. Агрегаты рассчитаны на длительную непрерывную эксплуатацию. Важным условием является отсутствие конденсации паров кислот в газовом тракте, так как это приводит к интенсивной коррозии.

Сравнение с дутьевыми вентиляторами (ВДН) и рециркуляционными дымососами (ДР)

Для полноты картины необходимо различать дымососы и смежное оборудование:

• Дымосос (ДН) vs Дутьевой вентилятор (ВДН): Конструктивно машины схожи (двухпоточное колесо, корпус), но имеют принципиальные различия. ВДН подает холодный воздух в топку, поэтому изготавливается из обычной углеродистой стали и не имеет усиленной защиты от абразива. Рабочее колесо ДН, как правило, имеет больший запас прочности и часто выполняется с усиленными лопатками (например, с наплавкой твердыми сплавами).
• Дымосос ДН vs Рециркуляционный дымосос (ДР): ДР предназначен для отбора части дымовых газов после котла и подачи их обратно в топку для регулирования температуры перегрева пара. Он работает в более высокотемпературной зоне (до 600 °C), поэтому его конструкция, материалы (жаропрочные стали) и система охлаждения подшипников более сложные.

Монтаж, пусконаладка и эксплуатационные требования

Монтаж дымососа должен выполняться в строгом соответствии с проектной документацией и ПБ 10-573-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды». Фундамент должен обеспечивать полное отсутствие вибраций. Перед первым пуском необходимо:

• Проверить центровку валов дымососа и электродвигателя.
• Убедиться в легкости и плавности вращения ротора вручную.
• Проверить уровень масла в подшипниковых узлах и состояние системы смазки.
• Установить регулирующую заслонку в закрытое положение.
• Проверить изоляцию и сопротивление обмоток электродвигателя.

Пуск осуществляется на закрытую заслонку с последующим плавным открытием до достижения требуемых параметров. В процессе эксплуатации ведется постоянный контроль за уровнем вибрации, температурой подшипников (не должна превышать 70 °C), потребляемым током электродвигателя и отсутствием посторонних шумов.

Техническое обслуживание и ремонт

Техническое обслуживание делится на ежесменное, периодическое и капитальный ремонт.

• Ежесменное: Визуальный контроль, проверка на наличие стуков и вибрации, контроль температуры подшипников.
• Периодическое (раз в 1-3 месяца): Контроль зазоров в лабиринтных уплотнениях, проверка и подтяжка крепежных соединений, замена масла в подшипниковых узлах согласно регламенту.
• Капитальный ремонт (раз в 3-5 лет или по наработке): Полная разборка агрегата. Дефектация всех узлов. Основные работы: очистка проточной части от золовых отложений, проверка и восстановление геометрии лопаток рабочего колеса (рихтовка, наплавка), динамическая балансировка ротора в сборе, замена подшипников и уплотнений, ревизия регулирующей заслонки и привода к ней.

Тенденции и модернизация

Современные тенденции касаются повышения энергоэффективности и надежности. Стандартные дымососы ДН оснащаются частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) для плавного регулирования производительности вместо дросселирования заслонкой, что дает экономию электроэнергии до 30-40%. Внедряются системы мониторинга вибрации и температуры в режиме онлайн. При ремонтах все чаще применяются современные износостойкие материалы для наплавки лопаток (сплавы на основе карбида вольфрама, керамические покрытия), что в разы увеличивает межремонтный период.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается правое и левое вращение дымососа?

Направление вращения определяется со стороны привода (электродвигателя). «Правое» вращение – вал вращается по часовой стрелке. Выбор зависит от компоновки оборудования в котельной и направления закрутки газового потока. Для заказа необходимо точно указать требуемое направление.

Как подобрать дымосос ДН для конкретного котла?

Подбор осуществляется на основе теплового расчета котельной установки. Ключевые параметры: расчетный расход дымовых газов (с запасом 10%), аэродинамическое сопротивление газового тракта (от топки до дымовой трубы), температура газов на входе в дымосос. По сводным аэродинамическим характеристикам (графикам Q-H) для каждой модели выбирается рабочая точка, близкая к зоне максимального КПД агрегата.

Каковы основные причины повышенной вибрации дымососа ДН?

• Разбалансировка рабочего колеса из-за неравномерного износа или налипания золы.
• Ослабление крепления корпуса или фундаментных болтов.
• Износ или повреждение подшипников качения.
• Ухудшение центровки валов дымососа и двигателя.
• Попадание посторонних предметов в проточную часть.

Как бороться с абразивным износом лопаток рабочего колеса?

Применяются следующие методы: использование дымососов в эрозионностойком исполнении (с утолщенными лопатками); регулярная очистка газов в эффективных золоуловителях; наплавка тыльной (нагнетательной) кромки лопаток износостойкими твердыми сплавами; нанесение защитных керамических или базальтопластиковых покрытий.

Можно ли использовать дымосос ДН для удаления газов от котлов, работающих на газе или мазуте?

Да, технически это возможно, так как температура и агрессивность среды будут ниже. Однако с экономической точки зрения это часто нецелесообразно. Для газомазутных котлов обычно применяются более простые и дешевые вентиляторы дымоудаления общего назначения, не рассчитанные на высокое содержание абразива. ДН в таком случае будет иметь избыточный запас прочности и более высокую стоимость.

Каков средний срок службы дымососа ДН до капитального ремонта?

Межремонтный пробег зависит от условий эксплуатации (зольность топлива, эффективность золоулавливания, режим работы). При работе на каменном угле с эффективной очисткой газов и качественном текущем обслуживании капитальный ремонт с балансировкой ротора требуется в среднем каждые 25 000 – 35 000 часов наработки.