Дымососы ДН 9
Дымососы ДН 9: конструкция, технические характеристики и особенности эксплуатации
Дымосос центробежный двустороннего всасывания типа ДН 9 представляет собой тягодутьевую машину, предназначенную для удаления дымовых газов из топок паровых котлов, работающих на твердом топливе (угле, торфе, древесных отходах). Агрегат относится к классу дымососов средней производительности и создает разрежение для обеспечения тяги, необходимой для поддержания процесса горения и отвода продуктов сгорания. Основное функциональное назначение – работа в составе котельных установок промышленных предприятий и энергетических объектов. Конструкция дымососа ДН 9 разработана для перемещения запыленных газов с температурой до 200°C (в стандартном исполнении) и до 400°C (в специальном термостойком исполнении).
Конструктивные особенности и состав агрегата
Дымосос ДН 9 является агрегатом однокорпусного типа с горизонтальным разъемом. Это позволяет производить демонтаж верхней части корпуса для доступа к внутренним компонентам без отсоединения дымососа от газового тракта и фундамента. Ключевые узлы и их характеристики:
- Корпус (улитка): Изготавливается из листовой стали, имеет фланцы для подключения к газоходам. Внутренняя поверхность может быть усилена износостойкими накладками для защиты от абразивного воздействия золы.
- Рабочее колесо (ротор): Конструкция двустороннего всасывания, что обеспечивает балансировку осевого усилия и позволяет увеличить производительность. Колесо состоит из ступицы, дисков и лопаток, закрепленных между ними. Лопатки заднего наклона обеспечивают устойчивую характеристику. Материал – низколегированные стали (например, 09Г2С) или термостойкие стали для работы при повышенных температурах.
- Вал: Устанавливается на подшипниковых опорах качения (роликовых или шариковых) в отдельных корпусах. Опоры монтируются на общей фундаментной раме с корпусом дымососа. Имеется система водяного охлаждения подшипниковых узлов (в стандартной комплектации).
- Привод: Осуществляется от асинхронного электродвигателя через упругую муфту. Двигатель устанавливается на той же фундаментной раме. Передача – прямая, без редуктора.
- Регулирующее устройство (заслонка или шибер): Устанавливается на всасывающем патрубке и служит для регулирования производительности и отключения дымососа.
- Фундаментная рама: Представляет собой сварную металлоконструкцию, на которой монтируются все основные элементы, обеспечивая их соосность.
- Исполнение для повышенных температур (до 400°C): Применяются термостойкие стали для ротора и вала, специальная конструкция лабиринтных уплотнений, усиленная система охлаждения подшипников, тепловые экраны.
- Исполнение с повышенной износостойкостью: Наварка или наплавка износостойких материалов на лопатки рабочего колеса, накладки на внутренние поверхности корпуса. Используется при работе с высокозольными топливами.
- Взрывозащищенное исполнение: Для установок, где существует риск образования взрывоопасных газовых смесей.
- Различное направление вращения и расположение патрубка выхода: Дымососы изготавливаются с правым или левым вращением колеса (если смотреть со стороны привода). Патрубок выхода может быть ориентирован в нескольких положениях (вверх, вниз, вбок).
- Пуск агрегата производится при закрытой регулирующей заслонке на всасывающем патрубке.
- Контроль за вибрацией, температурой подшипников и уровнем шума должен осуществляться регулярно.
- Запрещается работа в зоне помпажа (неустойчивой работы, характеризующейся пульсацией давления и расхода).
- Температура перемещаемых газов не должна превышать паспортное значение.
Основные технические параметры и аэродинамическая характеристика
Технические показатели дымососа ДН 9 варьируются в зависимости от конкретного номера исполнения (размера) и частоты вращения рабочего колеса. Основные параметры приведены в таблице.
| Параметр | ДН-9-500 | ДН-9-750 | ДН-9-1000 | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Производительность (Q), м³/ч | от 17 000 до 25 000 | от 37 000 до 55 000 | от 65 000 до 95 000 | Зависит от режимной точки на характеристике |
| Полное давление (P), кПа (мм вод. ст.) | 1.57 – 2.16 (160 – 220) | 2.45 – 3.43 (250 – 350) | 3.92 – 4.90 (400 – 500) | При плотности газа ρ = 0.85 кг/м³ и t = 200°C |
| Частота вращения, об/мин | 960 (730) | 960 (730) | 730 (960) | В скобках – возможные альтернативные скорости |
| Температура транспортируемой среды, °C | До 200 (стандарт), до 400 (специсполнение) | Для температуры 400°C требуется специальное исполнение | ||
| КПД, % | 0.65 – 0.78 | Максимальное значение в зоне оптимального режима | ||
| Установленная мощность электродвигателя, кВт | 22 – 45 | 75 – 132 | 160 – 250 | Подбирается под конкретную режимную точку |
Аэродинамическая характеристика дымососа – это графическая зависимость полного давления, мощности на валу и КПД от производительности при постоянной частоте вращения. Для ДН 9 характеристика является пологопадающей, что обеспечивает устойчивую работу в широком диапазоне нагрузок котла. Выбор конкретного типоразмера и скорости вращения осуществляется по сводным графикам характеристик, исходя из расчетных значений производительности и требуемого давления с учетом запасов.
Комплектация и специальные исполнения
Базовая комплектация дымососа ДН 9 включает: корпус с патрубками, рабочее колесо на валу, подшипниковые узлы с системой охлаждения, фундаментную раму, регулирующее устройство, муфту с ограждением. По требованию заказчика возможны различные специальные исполнения:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж дымососа должен производиться в соответствии с рабочими чертежами и инструкцией завода-изготовителя. Агрегат устанавливается на подготовленный фундамент, выверяется по уровню и центруется. Особое внимание уделяется соосности валов дымососа и электродвигателя. Присоединение газоходов должно выполняться через компенсаторы, не допускающие передачи усилий на корпус дымососа.
Эксплуатация разрешается только после проверки правильности монтажа, направления вращения ротора и пробного пуска. Основные правила эксплуатации:
Техническое обслуживание включает ежесменный внешний осмотр, периодическую проверку смазки подшипников (замена или доливка), контроль состояния уплотнений и износа рабочих колес. Капитальный ремонт предполагает полную разборку, дефектовку, замену изношенных деталей (лопаток, дисков ротора, подшипников), динамическую балансировку ротора в сборе и последующую сборку с соблюдением всех зазоров.
Типовые неисправности, их причины и способы устранения
| Признак неисправности | Возможная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Повышенная вибрация агрегата | 1. Разбалансировка рабочего колеса из-за неравномерного износа или налипания золы. 2. Ослабление крепления фундаментных болтов. 3. Износ подшипников. 4. Несоосность валов дымососа и двигателя. | 1. Очистка колеса, балансировка. 2. Подтяжка креплений. 3. Замена подшипников. 4. Проверка и центровка. |
| Перегрев подшипников | 1. Недостаток или низкое качество смазки. 2. Нарушение работы системы водяного охлаждения. 3. Чрезмерная затяжка подшипников. | 1. Пополнить или заменить смазку. 2. Проверить подачу воды, прочистить каналы. 3. Отрегулировать затяжку. |
| Падение производительности и давления | 1. Засорение рабочего колеса или газоходов. 2. Увеличение зазоров в лабиринтных уплотнениях. 3. Повышенная температура газов (снижение плотности). 4. Неисправность регулирующей заслонки. | 1. Очистка. 2. Замена уплотнений. 3. Контроль режима работы котла. 4. Ремонт или замена привода заслонки. |
| Повышенный уровень шума | 1. Работа в зоне помпажа. 2. Механическое касание вращающихся частей о неподвижные. 3. Аэродинамический шум из-за высокой скорости газов. | 1. Перевести агрегат в рабочую точку, открыв заслонку. 2. Проверить и отрегулировать зазоры. 3. Проверить соответствие режима проектному. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается дымосос ДН от ВДН?
Дымососы ВДН (дымососы двустороннего всасывания с обратным вращением) являются более современной и эффективной модификацией. Они имеют улучшенную аэродинамическую схему рабочего колеса с лопатками двойной кривизны, что обеспечивает более высокий КПД (до 85-87%) и лучшее шумовибрационное исполнение. ДН 9 – более старая, но проверенная и ремонтопригодная модель.
Как пересчитать характеристики дымососа при изменении плотности газа или частоты вращения?
Используются законы пропорциональности для центробежных машин. При изменении частоты вращения (n) производительность изменяется пропорционально (Q ~ n), давление – пропорционально квадрату (P ~ n²), а мощность – кубу частоты вращения (N ~ n³). При изменении плотности газа (ρ) давление и мощность изменяются прямо пропорционально (P ~ ρ, N ~ ρ), а производительность остается неизменной.
Как часто требуется балансировка ротора дымососа ДН 9?
Балансировка в собственных подшипниках (роторомеханическая) обязательна после каждого капитального ремонта, связанного с заменой лопаток или дисков рабочего колеса, а также при превышении допустимых уровней вибрации в процессе эксплуатации. Периодическая балансировка без ремонта рекомендуется в рамках планово-предупредительных ремонтов, но ее необходимость определяется результатами вибромониторинга.
Какие допуски на радиальный и осевой зазоры в лабиринтных уплотнениях?
Конкретные значения зазоров указываются в паспорте и сборочных чертежах на конкретный типоразмер. В среднем, для дымососов ДН 9 радиальные зазоры в лабиринтных уплотнениях составляют 0.4-0.6 мм на сторону. Осевые зазоры регулируются и обеспечивают свободное тепловое расширение вала. Точные данные необходимо брать из технической документации завода-изготовителя.
Можно ли использовать дымосос ДН 9 для перемещения других газов или в иных отраслях?
Теоретически возможно, но только после тщательного инженерного анализа. Необходимо учитывать коррозионную активность среды, абразивность, температуру и плотность газа. Конструкционные материалы, тип уплотнений и мощность привода должны соответствовать новым условиям. Для технологических процессов в химической или металлургической промышленности, как правило, выбирают специализированные газодувки или вентиляторы.
Какой электродвигатель рекомендуется для привода ДН 9?
Привод осуществляется асинхронными электродвигателями переменного тока с короткозамкнутым ротором (например, серий АИР, А, 4А). Мощность выбирается с запасом 10-15% от максимальной мощности на валу дымососа в рабочей точке. Класс изоляции должен соответствовать температуре окружающей среды и нагрева от корпуса дымососа. Для установок с регулируемым расходом все чаще применяются частотные преобразователи.