Kazan Santrifüj Fan Kılavuzu: FD ve ID, Sınırlar ve Verimlilik

Kazan sistemleri neredeyse her zaman iki yapısal nedenden dolayı eksenel fanlar yerine santrifüj fanları tercih eder: basınç kapasitesi ve partikül toleransı. Santrifüj fanlar, kavisli bir pervane aracılığıyla gazı dışarı doğru hızlandırarak hava akışı oluşturur ve bu da onların kompakt bir alanda daha yüksek statik basınç oluşturmasına olanak tanır. Eksenel fanlar, havayı fan ekseni boyunca düz bir çizgide hareket ettirir ve kazan kanalları, ekonomizerler ve toz toplama ekipmanının yarattığı dirence değil, genel havalandırma gibi yüksek hacimli, düşük basınçlı uygulamalara daha uygundur.

Baca gazı çoğunlukla uçucu kül ve yanmamış parçacıklar taşıdığından, çoğu kazan operatörü, ileri eğimli tasarımlardan çok daha iyi erozyona ve birikmeye karşı direnç gösteren geriye eğimli veya geriye eğimli santrifüj çarkları tercih eder.

Sıcaklık toleransı, hem fan muhafazası malzemesini hem de gereken yatak soğutma sistemini belirlediği için en önemli seçim kriterlerinden biridir.

• Zorla çekişli fan girişi: Genellikle 100 santigrat dereceye kadar sürekli çalışma derecesine sahip ortamdaki yanma havasını işler.
• İndüklenmiş taslak fan girişi: Genellikle 200 ila 250 santigrat derece arasında derecelendirilen fırından çıkan sıcak egzoz gazını işler; bazı ağır sanayi üniteleri kısa süreli geziler için 300 santigrat dereceye kadar derecelendirilmiştir.
• Birincil hava fanı girişi: toz haline getirilmiş kömür sistemlerinde kullanılır ve tipik olarak 100 ila 120 santigrat derece civarında cebri çekiş ünitelerine benzer şekilde derecelendirilir.

Nominal giriş sıcaklığının aşılması, yatak aşınmasını hızlandırır ve pervanenin zaman içinde eğrilmesine neden olabilir; bu nedenle, birçok indüksiyonlu fan, özellikle sıcak baca gazına sürekli maruz kalmayı yönetmek için su soğutmalı veya hava soğutmalı yatak muhafazaları içerir.

Zorlamalı çekişli ve tahrikli çekişli fanlar, aynı yanma havası akışı yolu içinde zıt rollere hizmet eder ve spesifikasyon sırasında ikisinin karıştırılması yaygın ve maliyetli bir hatadır.

Birçok modern kazan, FD fanı ve ID fanının birlikte çalıştığı, böylece fırının hafif negatif basınçta çalıştığı, sıcak gazın veya alevin kontrol kapılarından kaçmasını önlerken aynı zamanda tam yanma havası akışını sağladığı dengeli bir çekiş sistemi çalıştırır.

Yüzde 90,5'e yakın verimlilik değerleri tipik olarak fanın en iyi verimlilik noktasındaki mekanik veya statik verimliliğine atıfta bulunur; bu, tasarım akışı ve basınç koşulunda faydalı hava gücü çıkışının şaft gücü girişine oranı anlamına gelir. Bu rakama ulaşmak genellikle geriye doğru kavisli veya kanat profilinin uygun şekilde eşleştirilmiş bir motor ve değişken frekanslı sürücüyle eşleştirilmiş bir kanat tasarımını gerektirir.

Bir fanı, değişken frekans sürücüsü olmadan tam kazan yükü için yalnızca yüzde 40 gazda çalıştırmak gibi en iyi verimlilik noktasından uzakta çalıştırmak, sabit hızlı sönümlemenin motor çekişini azaltmak yerine enerji israfına neden olması nedeniyle gerçek dünya verimliliğini nominal rakamın çok altına düşürebilir. Verimliliği nominal yüzde 90,5'e yakın tutmayı amaçlayan tesisler genellikle fanı bir VFD ile eşleştirir, böylece hava akışını damper konumu değil fan hızı kontrol eder.

Kazan fanlarına yönelik bakım harcamaları, denetimlerin programa uygun devam etmesi koşuluyla çoğunlukla yatak aşınması, partiküllerden kaynaklanan pervane erozyonu ve ciddi arızalardan ziyade periyodik dengelemeden kaynaklanmaktadır.

İndüksiyonlu çekişli fanların bakımı, zorlamalı çekişli fanlara göre sürekli olarak daha pahalıdır çünkü daha yüksek sıcaklıkta çalışırlar ve aşındırıcı partikülleri işlerler, bu da pervane aşınmasını hızlandırır ve FD fan tarafından sağlanan daha temiz havayla karşılaştırıldığında yatak ömrünü kısaltır. ID fanlara küle dayanıklı kanat kaplamaları uygulayan tesisler genellikle pervane değişimleri arasındaki süreyi önemli ölçüde uzatarak ekipmanın servis ömrü boyunca ilave kaplama maliyetini dengeler.

Doğru fan seçimi, yalnızca isim plakasındaki beygir gücüne güvenmek yerine, dört parametrenin kazanın gerçek çalışma koşullarıyla eşleştirilmesine bağlıdır.

1. Kanal sistemi, ekonomizör ve akış yönündeki herhangi bir kirlilik kontrol ekipmanı dahil olmak üzere gerçek sistem direncine karşı gerekli statik basıncı doğrulayın.
2. Giriş sıcaklığı derecesini yalnızca ortalama baca gazı sıcaklığına değil, beklenen en sıcak çalışma koşuluna göre eşleştirin.
3. Parçacık yüküne göre kanat profilini seçin ve kül yoğunluğuna bağlı çekiş görevi için geriye eğimli veya kanat profili tasarımlarını tercih edin.
4. Kısmi yükte verimliliği korumak için, kazanın çalışma aralığı boyunca yük önemli ölçüde değişiyorsa fanı değişken frekanslı bir sürücüyle eşleştirin.