Общие сведения. Тягодутьевые устройства служат для непрерывной подачи в топку котла воздуха, необходимого для горения топлива и удаления из котла в атмосферу продуктов сгорания. С помощью создаваемого устройствами напора (тяги) преодолеваются сопротивления газовоздушного тракта (газоходов и воздуховодов) и обеспечивается движение воздуха и продуктов сгорания в котле.
Тяга бывает двух видов: естественная и искусственная (принудительная). Естественная тяга образуется вследствие разности плотностей холодного наружного воздуха и горячих дымовых газов и создается с помощью дымовой трубы. Естественная тяга тем больше, чем выше дымовая труба и больше разность температур наружного воздуха и дымовых газов (с повышением температуры плотность газов уменьшается).
Искусственную (механическую) тягу применяют в тех случаях, когда естественной тяги оказывается недостаточно. Такую тягу создают с помощью тягодутьевых машин.
При искусственной тяге подача воздуха в топку и преодоление сопротивления воздушного тракта котла осуществляется дутьевыми вентиляторами, а удаление газов из котла и преодоление сопротивления газового тракта — дымососами.
Дымососы и вентиляторы. Тягодутьевые машины по конструктивному исполнению подразделяют на консольные — рабочее колесо установлено за подшипником на консольной части вала, и двухопорные, у которых рабочее колесо установлено между подшипниками.
По числу всасывающих карманов входных коробов вентиляторы и дымососы бывают одно- и двустороннего всасывания.
Кроме того, тягодутьевые машины классифицируют по типу лопаток рабочего колеса (загнутые вперед, загнутые назад и радиальные), по создаваемому напору, по быстроходности (частоте вращения).
Дымососы и вентиляторы изготовляют правого и левого вращения (правое вращение ротора — по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя).
В котельных малой и средней мощности применяют чаще всего дутьевые вентиляторы и дымососы типов ВДН и ДН-
В маркировку вентиляторов и дымососов входят следующие обозначения: В — вентилятор; Д — дутьевой; Н — с загнутыми назад лопатками рабочего колеса; Г — горячего дутья (подает в топку котла горячий воздух для сжигания топлива); М—мельничный; ВСМ — мельничный для валковых среднеходных мельниц; Д — дымосос; О — осевой; Ш — широкие лопатки. Цифра после букв указывает диаметр рабочего колеса в дециметрах. Например, ВДН-24X2 означает вентилятор дутьевой с загнутыми назад лопатками, двустороннего всасывания.
Дымососы ДН- 9, ДН-10, ДН-11,2 и ДН-12,5, так же как и вентиляторы типоразмеров до ВДН-12,5, выполняют с непосредственной посадкой рабочего колеса на вал электродвигателя. Вентиляторы ВДН-9… ВДН-17 по конструктивному исполнению идентичны соответствующим типоразмерам дымососов типа ДН.
Тягодутьевая машина состоит из электродвигателя, установленного на металлической раме, рабочего колеса, насаженного на вал двигателя и корпуса (улитки). На раме, которая служит несущим элементом, с помощью болтовых соединений монтируют в единый поставочный блок улитку в сборе с осевым направляющим аппаратом, всасывающей воронкой и электродвигателем. В задней торцовой стенке улитки, расположенной между основным диском рабочего колеса и электродвигателем, находится отверстие, через которое можно снять ротор дымососа при его ремонте. В рабочем состоянии это отверстие закрывают съемной диафрагмой.
Тягу регулируют направляющими аппаратами, устанавливаемыми перед дымососами и вентиляторами на всасывающих патрубках. Поворотные лопатки направляющего аппарата перемещаются поворотным механизмом на одинаковый угол от открытия до полного закрытия. Лопатки закручивают поток газа (воздуха) в сторону вращения ротора, что снижает сопротивление входа в механизм.
При большом изменении внешних нагрузок в процессе работы котлов регулирование тяги только направляющими аппаратами оказывается недостаточно экономичным, что приводит к большим перерасходам электроэнергии. В таких случаях применяют комбинированный способ регулирования работы тягодутьевых машин — ступенчатое регулирование частоты вращения ротора машины многоскоростным электродвигателем и плавное регулирование направляющим аппаратом.