ఆధునిక పారిశ్రామిక బాయిలర్లు స్థిరమైన దహన మరియు నమ్మదగిన ఉత్పత్తిని కొనసాగించేటప్పుడు ఇంధన వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి ఒత్తిడిని పెంచుతున్నాయి. బలవంతంగా డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది కొలిమికి దహన గాలిని సరఫరా చేస్తుంది మరియు నాళాలు, డంపర్లు, ఎయిర్ ప్రీహీటర్లు, బర్నర్లు మరియు ఇతర పరికరాల నుండి ప్రతిఘటనను అధిగమించాలి. ఒక హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ను కేవలం పెద్ద మోటారు లేదా అధిక-సామర్థ్యం గల ఫ్యాన్ని ఎంచుకోవడం కంటే వాస్తవ ఆపరేటింగ్ పాయింట్కు అనుగుణంగా ఎంచుకోవాలి.
బాయిలర్ వాస్తవానికి ఎంత దహన గాలి అవసరమో నిర్ణయించడం మొదటి దశ. ఇది బాయిలర్ సామర్థ్యం, ఇంధన రకం, బర్నర్ లేదా గ్రేట్ డిజైన్, అదనపు గాలి అవసరాలు మరియు ఆశించిన ఆపరేటింగ్ లోడ్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. గ్యాస్-ఫైర్డ్ బాయిలర్, బయోమాస్ బాయిలర్ మరియు బొగ్గు-ఆధారిత బాయిలర్లకు ఒకే విధమైన థర్మల్ కెపాసిటీలో కూడా అదే వాయు ప్రవాహ వ్యూహం అవసరం లేదు. హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ను ఎంచుకున్నప్పుడు, ఫ్యాన్ మోడల్లను పోల్చడానికి ముందు ఇంజనీర్లు సాధారణ మరియు గరిష్ట బాయిలర్ లోడ్ వద్ద అవసరమైన గాలి ప్రవాహం మరియు ఒత్తిడిని పొందాలి.
ఉదాహరణకు, ఒక పారిశ్రామిక బాయిలర్కు పూర్తి లోడ్లో 28,000 m³/h దహన గాలి అవసరమని భావించండి. సాధారణ ఆపరేటింగ్ లోడ్ పూర్తి సామర్థ్యంలో 70-80% మాత్రమే ఉన్నట్లయితే, గరిష్ట వాయుప్రసరణ కోసం మాత్రమే ఫ్యాన్ను ఎంచుకోవడం వలన సంవత్సరంలో చాలా వరకు భారీ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితి ఏర్పడవచ్చు. పూర్తి లోడ్ శ్రేణిని తనిఖీ చేయడం మరియు స్పీడ్ కంట్రోల్, ఇన్లెట్ గైడ్ వ్యాన్లు లేదా మరొక నియంత్రణ పద్ధతి ఫ్యాన్ను దాని సమర్థవంతమైన ఆపరేటింగ్ ప్రాంతానికి దగ్గరగా ఉంచగలవా అని నిర్ణయించడం మెరుగైన విధానం.
ఫ్యాన్ ఒత్తిడి అనేది కొనుగోలు దశలో తరచుగా తక్కువగా అంచనా వేయబడే మరొక పరామితి. అభిమాని బర్నర్ నిరోధకతను మాత్రమే అధిగమించదు. ఇన్లెట్ స్క్రీన్, ఫిల్టర్, సైలెన్సర్, డక్ట్వర్క్, డంపర్లు, ఎయిర్ ప్రీహీటర్, ఎక్స్పాన్షన్ సెక్షన్లు, విండ్బాక్స్ మరియు బర్నర్ రిజిస్టర్ ద్వారా గాలి వెళ్లవచ్చు. ఈ అన్ని భాగాల నుండి ఒత్తిడి నష్టాన్ని ఫ్యాన్ డ్యూటీలో చేర్చాలి. కొత్త బాయిలర్ లేదా రెట్రోఫిట్ ప్రాజెక్ట్ కోసం హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ను పేర్కొనేటప్పుడు ఇది చాలా ముఖ్యం.
బర్నర్కు 1,100 Pa అవసరం, ఎయిర్ ప్రీహీటర్ 650 Pa నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది, వాహిక మరియు ఫిట్టింగ్లు 850 Pa, మరియు ఇతర భాగాలు మరో 350 Pa వరకు దోహదపడే ఒక ఆచరణాత్మక ఉదాహరణను పరిగణించండి. ప్రాథమిక సిస్టమ్ నిరోధకత ఇప్పటికే 2,950 Pa. ఫ్యాన్ను 2,500 Pa మాత్రమే ఎంపిక చేస్తే, కొనుగోలుదారుడు 2,500 Pa మాత్రమే బర్నర్ని ఇన్స్టాలేషన్ చేసిన తర్వాత, బర్నర్కు తక్కువ పీడనం అవసరం కావచ్చు. అందువల్ల తుది ఫ్యాన్ మోడల్ను ఎంచుకోవడానికి ముందు సరైన ఒత్తిడి-నష్టం గణనను పూర్తి చేయాలి.
ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్లు సాధారణంగా సాపేక్షంగా శుభ్రమైన దహన గాలిని నిర్వహిస్తాయి, అయితే ఎయిర్ ప్రీహీటర్ వ్యవస్థాపించబడినప్పుడు ఆ గాలి యొక్క ఉష్ణోగ్రత గణనీయంగా మారవచ్చు. అధిక ఇన్లెట్ ఉష్ణోగ్రత గాలి సాంద్రతను మారుస్తుంది మరియు వాల్యూమెట్రిక్ వాయుప్రవాహం, ద్రవ్యరాశి ప్రవాహం, పీడనం మరియు శక్తి మధ్య సంబంధాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఒక హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ని ఊహించిన ప్రామాణిక వాతావరణ స్థితి కంటే వాస్తవ ఇన్లెట్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మూల్యాంకనం చేయాలి.
ఉదాహరణకు, 20°C వద్ద 30,000 m³/h అవసరం యాంత్రికంగా 120°C వద్ద 30,000 m³/hకి సమానంగా ఉండదు. ఫ్యాన్ పనితీరు మరియు మోటారు లోడింగ్ను తనిఖీ చేస్తున్నప్పుడు ఇంజనీర్ వాస్తవ ఆపరేటింగ్ సాంద్రత మరియు ఉష్ణోగ్రతను నిర్ధారించాలి. ఉష్ణోగ్రత ఊహించిన దాని కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, బేరింగ్ అమరిక, షాఫ్ట్ డిజైన్, సీలింగ్, లూబ్రికేషన్ మరియు శీతలీకరణ నిబంధనలను కూడా సమీక్షించవలసి ఉంటుంది. RFQలో సాధారణ మరియు గరిష్ట గాలి ఉష్ణోగ్రతను అందించడం వలన సరిపోయే ఫ్యాన్ను తప్పుగా పేర్కొనకుండా నిరోధించవచ్చు.
మోటారు శక్తిని సాధారణంగా గాలి ప్రవాహం, పీడనం, గ్యాస్ సాంద్రత మరియు ఫ్యాన్ సామర్థ్యాన్ని స్థాపించిన తర్వాత లెక్కించాలి. సరళీకృత సంబంధం:
P = Q × ΔP / η
ఇక్కడ P అనేది ఫ్యాన్ షాఫ్ట్ పవర్, Q అనేది m³/sలో గాలి ప్రవాహం, ΔP అనేది Paలో ఒత్తిడి, మరియు η అనేది మొత్తం ఫ్యాన్ సామర్థ్యం.
అవసరమైన గాలి ప్రవాహం 30,000 m³/h అని అనుకుందాం, ఇది దాదాపు 8.33 m³/sకి సమానం. అవసరమైన పీడనం 3,000 Pa మరియు అంచనా వేసిన మొత్తం సామర్థ్యం 75% అయితే, లెక్కించిన శక్తి సుమారు 33.3 kW. చివరి మోటారు వాస్తవ విధి మరియు ప్రారంభ పరిస్థితుల ఆధారంగా తగిన ఇంజనీరింగ్ మార్జిన్తో ఎంపిక చేయబడాలి. "30 kW బాయిలర్ ఫ్యాన్" వంటి అభ్యర్థనను స్వీకరించడం మరియు మోటారు శక్తి నుండి మాత్రమే అభిమానిని గుర్తించడానికి ప్రయత్నించడం కంటే ఇది మరింత నమ్మదగిన పద్ధతి. సరిగ్గా ఎంచుకున్న హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ మోటారు దాని నిజమైన ఆపరేటింగ్ పాయింట్కి సరిపోలాలి.
బాయిలర్ ఫ్యాన్ సిస్టమ్లో అనవసరమైన శక్తి వినియోగాన్ని సృష్టించడానికి అతి సులువైన మార్గాలలో ఓవర్సైజింగ్ ఒకటి. వాస్తవ అవసరానికి మించి పెద్దగా ఉండే ఫ్యాన్ పాక్షికంగా మూసివేయబడిన డంపర్తో పనిచేయవలసి ఉంటుంది. బాయిలర్ ఇప్పటికీ అవసరమైన మొత్తంలో గాలిని అందుకోవచ్చు, కానీ ఫ్యాన్ యొక్క ఒత్తిడి సామర్థ్యంలో కొంత భాగం నియంత్రణ పరికరంలో వృధా అవుతుంది.
డిజైన్ పాయింట్ను ఆశించిన ఆపరేటింగ్ పాయింట్తో పోల్చడం ఒక ఆచరణాత్మక పరిష్కారం. ఉదాహరణకు, బాయిలర్కు సాధారణంగా 2,800 Pa వద్ద 24,000 m³/h అవసరం అయితే ఎంచుకున్న ఫ్యాన్ సహజంగా అదే వేగంతో 32,000 m³/hని అందజేస్తే, సాంకేతిక నిపుణులు గాలి ప్రవాహాన్ని నిరంతరం థ్రోటిల్ చేయాల్సి ఉంటుంది. బదులుగా, మెరుగైన హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ ఎంపిక సాధారణ ఆపరేటింగ్ పాయింట్ను ఫ్యాన్ యొక్క సమర్థవంతమైన ప్రాంతానికి దగ్గరగా ఉంచుతుంది, అయితే గరిష్ట బాయిలర్ లోడ్ కోసం తగినంత నిల్వను కొనసాగిస్తుంది.
రోజంతా బాయిలర్ లోడ్ మారుతుంది, కాబట్టి అభిమాని నిరంతరం పూర్తి వేగంతో పనిచేయవలసిన అవసరం లేదు. తగిన వేరియబుల్-ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్తో, దహన-గాలి డిమాండ్ ప్రకారం ఫ్యాన్ వేగాన్ని సర్దుబాటు చేయవచ్చు. అపకేంద్ర అభిమానుల కోసం, వాయుప్రసరణ వేగానికి దాదాపు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, పీడనం వేగం యొక్క వర్గానికి అనుగుణంగా మారుతుంది మరియు శక్తి వేగం యొక్క క్యూబ్తో సుమారుగా మారుతుంది.
ఉదాహరణకు, ఫ్యాన్ వేగాన్ని 80%కి తగ్గించడం సిద్ధాంతపరంగా ఫ్యాన్ పవర్ అవసరాన్ని పోల్చదగిన పరిస్థితుల్లో 51%కి తగ్గిస్తుంది. అసలు పొదుపు అనేది సిస్టమ్ రెసిస్టెన్స్ మరియు కంట్రోల్ స్ట్రాటజీపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అయితే క్యూబిక్ రిలేషన్ షిప్ స్పీడ్ కంట్రోల్ ఎందుకు విలువైనదిగా ఉంటుందో చూపిస్తుంది. హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ తగిన నియంత్రణ వ్యవస్థతో జత చేయబడినప్పుడు, ఫ్యాన్ నిరంతరం అధిక పీడనాన్ని ఉత్పత్తి చేసి డంపర్ ద్వారా వృధా చేయడానికి బదులుగా బాయిలర్ లోడ్కు మరింత దగ్గరగా ప్రతిస్పందిస్తుంది.
దాని ఉత్పత్తి సమయంలో ఎక్కువ భాగం సుమారు 70% లోడ్తో పనిచేసే బాయిలర్ను పరిగణించండి. అసలైన FD ఫ్యాన్ 4,000 Pa వద్ద 40,000 m³/hకి ఎంపిక చేయబడింది, అయితే వాస్తవ ఆపరేషన్కు 3,000 Pa వద్ద సుమారు 27,000 m³/h అవసరం. ఆపరేటర్ గాలి ప్రవాహాన్ని ప్రధానంగా డంపర్ ద్వారా నియంత్రించాడు మరియు మోటారు రేట్ చేయబడిన వేగానికి దగ్గరగా పనిచేయడం కొనసాగించింది.
మొదటి దశ మోటార్ స్థానంలో ఉండకూడదు. సాంకేతిక నిపుణులు గాలి ప్రవాహం, ఫ్యాన్ ఒత్తిడి, మోటారు కరెంట్, ఫ్యాన్ వేగం, డంపర్ పొజిషన్ మరియు బాయిలర్ లోడ్ను అనేక ఆపరేటింగ్ పాయింట్ల వద్ద రికార్డ్ చేయాలి. అవసరమైన డ్యూటీ పాయింట్కి దూరంగా ఫ్యాన్ స్థిరంగా పనిచేస్తుందని డేటా నిర్ధారిస్తే, వేరియబుల్-స్పీడ్ కంట్రోల్తో సరిగ్గా సరిపోలిన హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ మెరుగైన పరిష్కారాన్ని అందించవచ్చు. సంభావ్య మెరుగుదల అంచనా పొదుపులపై ఆధారపడకుండా, సవరణకు ముందు మరియు తర్వాత ఆపరేటింగ్ గంటకు kWh వినియోగాన్ని పోల్చడం ద్వారా ధృవీకరించబడాలి.
అధిక కేటలాగ్ సామర్థ్యం కలిగిన అభిమాని ప్రతి బాయిలర్కు స్వయంచాలకంగా అత్యంత సమర్థవంతమైన పరిష్కారం కాదు. సిస్టమ్ ఆపరేటింగ్ పాయింట్ కూడా అంతే ముఖ్యం. ఒక అభిమాని ఒక వాయుప్రసరణ మరియు పీడనం వద్ద అద్భుతమైన గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండవచ్చు, అయితే అసలు బాయిలర్ ఆ బిందువు నుండి దూరంగా పనిచేస్తే పేలవంగా పని చేస్తుంది.
ఈ కారణంగా, ఇంజనీర్లు ఫ్యాన్ పనితీరు వక్రరేఖను సిస్టమ్ రెసిస్టెన్స్ కర్వ్తో కలిసి పరిశీలించాలి. ఈ వక్రరేఖల ఖండన సుమారుగా ఆపరేటింగ్ పాయింట్ను సూచిస్తుంది. ఎంచుకున్న హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ గరిష్ట బాయిలర్ డిమాండ్కు తగిన సామర్థ్యాన్ని కొనసాగిస్తూ, సాధారణ పరిస్థితులలో పనితీరు వక్రరేఖలో స్థిరమైన మరియు సమర్థవంతమైన భాగంలో ఆదర్శంగా పనిచేయాలి.
ఇన్స్టాలేషన్ సరిగ్గా నిర్వహించబడకపోతే సరిగ్గా ఎంచుకున్న ఫ్యాన్ కూడా పేలవంగా పని చేస్తుంది. ఇన్లెట్ టర్బులెన్స్, ఫ్యాన్ ఇన్లెట్కు దగ్గరగా ఉన్న పదునైన మోచేతులు, తగినంత స్ట్రెయిట్ డక్ట్ పొడవు, గాలి లీకేజీ, తప్పు భ్రమణం, పేలవమైన అమరిక, వదులుగా ఉండే ఫౌండేషన్ బోల్ట్లు మరియు అధిక వైబ్రేషన్ ఇవన్నీ పనితీరును ప్రభావితం చేస్తాయి.
కమీషన్ సమయంలో, సాంకేతిక నిపుణులు ముందుగా భ్రమణ దిశను ధృవీకరించాలి, ఆపై వాయుప్రసరణ, పీడనం, మోటారు కరెంట్, బేరింగ్ ఉష్ణోగ్రత, వైబ్రేషన్ మరియు ఫ్యాన్ వేగాన్ని రికార్డ్ చేయాలి. ఈ కొలతలు ఉపయోగకరమైన ఆధారాన్ని అందిస్తాయి. మోటారు కరెంట్ ఊహించని విధంగా ఎక్కువగా ఉంటే, కారణం అధిక వాయుప్రసరణ, అధిక సిస్టమ్ లోడింగ్, తప్పు భ్రమణం, మెకానికల్ సమస్యలు లేదా అసలు డిజైన్కు భిన్నమైన ఆపరేటింగ్ పాయింట్ కావచ్చు. అందువల్ల ఇన్స్టాలేషన్ నాణ్యత అనేది హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ నుండి ఆశించిన పనితీరును పొందడంలో ముఖ్యమైన భాగం.
ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్లు సాధారణంగా ప్రేరేపిత డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ల కంటే క్లీనర్ ఎయిర్ను హ్యాండిల్ చేస్తాయి, అయితే వాటికి ఇప్పటికీ క్రమ తనిఖీ అవసరం. బేరింగ్ ఉష్ణోగ్రత, వైబ్రేషన్, లూబ్రికేషన్, కప్లింగ్ కండిషన్, షాఫ్ట్ అలైన్మెంట్, ఇంపెల్లర్ కండిషన్ మరియు ఫౌండేషన్ బోల్ట్లను ఆపరేటింగ్ వాతావరణం మరియు నిర్వహణ ప్రణాళిక ప్రకారం పర్యవేక్షించాలి.
వైఫల్యం కోసం వేచి ఉండటం కంటే ట్రెండ్ పర్యవేక్షణ మరింత ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, వైబ్రేషన్ చాలా నెలలుగా 2.5 mm/s నుండి 4.0 mm/sకి పెరిగితే, పరిస్థితి క్లిష్టంగా మారడానికి ముందు సాంకేతిక నిపుణులు కారణాన్ని పరిశోధించాలి. సంభావ్య కారణాలలో ఇంపెల్లర్ అసమతుల్యత, బేరింగ్ క్షీణత, కలపడం తప్పుగా అమర్చడం, వదులుగా ఉన్న బోల్ట్లు లేదా తిరిగే అసెంబ్లీపై డిపాజిట్లు ఉంటాయి. నిరంతర పారిశ్రామిక సేవలో అధిక సామర్థ్యం గల బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ యొక్క విశ్వసనీయతను క్రమమైన పర్యవేక్షణ గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.
కొత్త ప్రాజెక్ట్ కోసం, ఉపయోగకరమైన RFQలో కనీసం అవసరమైన గాలి ప్రవాహం, స్థిరమైన లేదా మొత్తం పీడనం, ఇన్లెట్ ఉష్ణోగ్రత, ఇంధన రకం, బాయిలర్ సామర్థ్యం, ఆపరేటింగ్ లోడ్ పరిధి, ఎత్తు, మోటార్ వోల్టేజ్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ, నియంత్రణ పద్ధతి, ఇన్స్టాలేషన్ అమరిక మరియు భ్రమణ దిశ ఉండాలి. ఫ్యాన్ ఇప్పటికే ఉన్న యూనిట్ని భర్తీ చేస్తున్నట్లయితే, ఇప్పటికే ఉన్న ఫ్యాన్ నేమ్ప్లేట్, పనితీరు డేటా, మోటార్ సమాచారం, డక్ట్ కొలతలు మరియు వాస్తవ నిర్వహణ కొలతలు కూడా విలువైనవి.
అందుబాటులో ఉన్న ఏకైక సమాచారం మోటారు శక్తి అయితే-ఉదాహరణకు, "160 kW ఫ్యాన్ అవసరం"-ఎంపిక ఇప్పటికీ అసంపూర్తిగా ఉంటుంది. పూర్తిగా భిన్నమైన వాయుప్రసరణ మరియు పీడన లక్షణాలను కలిగి ఉన్నప్పుడు అనేక విభిన్న అభిమానులు 160 kW మోటారును సమర్థవంతంగా ఉపయోగించగలరు. అందువల్ల తయారీదారు అధిక సామర్థ్యం గల బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ని నిర్ధారించే ముందు వాస్తవ డ్యూటీ పాయింట్ను అభ్యర్థించాలి.
బాయిలర్ ఫ్యాన్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం అనేది కేవలం అధిక సామర్థ్య రేటింగ్తో ఫ్యాన్ని కొనుగోలు చేయడం మాత్రమే కాదు. వాయుప్రవాహం, పీడనం, ఉష్ణోగ్రత, ఫ్యాన్ వేగం, మోటారు శక్తి మరియు నియంత్రణ పద్ధతిని బాయిలర్ యొక్క వాస్తవ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులకు సరిపోల్చడం ద్వారా నిజమైన మెరుగుదల వస్తుంది. సరైన పరిమాణంలో ఉన్న ఫ్యాన్ అనవసరమైన డంపర్ థ్రోట్లింగ్ అవసరాన్ని కూడా తగ్గిస్తుంది మరియు లోడ్ మార్పుల సమయంలో మెరుగైన నియంత్రణను అందిస్తుంది.
ఆధునిక పారిశ్రామిక బాయిలర్ల కోసం, హై-ఎఫిషియెన్సీ బాయిలర్ ఫోర్స్డ్ డ్రాఫ్ట్ ఫ్యాన్ని పూర్తిగా దహన-గాలి వ్యవస్థలో భాగంగా కాకుండా తిరిగే పరికరాలలో భాగంగా పరిగణించాలి. సిస్టమ్ రెసిస్టెన్స్ను సరిగ్గా లెక్కించడం ద్వారా, అసలు ఆపరేటింగ్ పాయింట్ని తనిఖీ చేయడం ద్వారా, తగిన వేగ నియంత్రణను ఉపయోగించడం మరియు ప్రారంభించిన తర్వాత పనితీరును పర్యవేక్షించడం ద్వారా, మొక్కలు మరింత స్థిరమైన దహన, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు మరింత విశ్వసనీయమైన దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్ను సాధించగలవు.
