12 ответов на все вопросы о дымососе: от зачем до как через куда и почему не дутьевой вентилятор.

Чем отличается. Как выбрать. Как установить. Где взять размеры. Как управлять дымососом. Как подключить электродвигатель... и т.д...

Введение.

В России два основных конкурирующих рынка котельного топлива:

• газовый,
• угольный. 

На Кузбассе и в Красноярском крае доминирует уголь. Смог и черное небо омрачают наши настроение и приходится задумываться о здоровой жизни человека (об экологии). 

Чтобы не было черного дыма и удушливого смога из дымовых труб надо обеспечить полное сгорание топлива. А полнота сгорания топлива внутри котла (печи) это снижение затрат на покупку топлива - ЭТО ВЫГОДНО! Но твердое топливо не постояно по свойствам, надо подстраиваться (оперативно менять режимы) - а это "сложно".

Как этого добиться? 

Просто надо поддерживать оптимальную пропорцию топлива с воздухом. 

Для работы двигателя внутреннего сгорания, создается смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха, которую принято называть нормальной. Есть такое понятие как богатая и бедная смесь топлива. Если мы уменьшим поступление воздуха до 12,5-13 кг, то смесь обогатится топливом. 

В случае с углем, когда нет дымососа, а тягу создает только дымовая труба, воздуха не хватает. В итоге не сгоревший углерод летит в трубу рыжим или черным дымом. Если сделать высокую дымовую трубу, увеличить естественную тягу воздуха, то это приведет (периодически) к получению обедненной смеси, когда будет избыток кислорода. Что в свою очередь способствует охлаждению камеры сгорания излишком воздуха. Однако постоянно меняющиеся погодные условия сильно влияют на ественную тягу дымовой трубы, особенно когда происходит розжиг котла и дымоход сам по себе еще холодный.

Эта задача решается двумя действиями:

1. Дозировать подачу топлива на колосники, в зависимости от нагрузки (мощности) котла в данный конкретный момент.
2. Оптимизировать (регулировать) подачу воздуха на колосники (дымососом).

Это давно решено для централизированного отопления на больших котельных, Но это было не доступно для поселковых котельных и котлов частного домовладений. С ростом благосостояния и развитием электронники (доступности ее) дошли и до решения автоматизации горения котлов малой мощности.

Как это решается на практике.

Для этого рассмотрим устройство "полноценного" отопительного котла на твердом топливе. Он состоит из следующих основных компонентов:

1. Корпус котла, он же зольник и теплообменник;
2. Колосниковый узел;
3. Механизм подачи топлива на колосники;
4. Жаротрубный теплообменник;
5. Бункер;
6. Дымосос;
7. Трехходовой кран;
8. Электроный блок управления котлом с датчиками температуры;
   

Топливо поступает на колосник из бункера, на колосниковую решетку камеры сгорания. Механизм подачи топлива (как и инжектор в ДВС) дозированно, по программе блока управления котла, подает необходимое количество угля на колосник. Воздух "подается" на горящий уголь через колосниковую решетку, за счет разряжения, создаваемого дымососом. Дымосос имеет либо частотное управление, либо по времени держит необходимую температуру теплоносителя в котле. Тем самым создаются условия для полного сжигания угля и из дымовой трубы нет черного дыма и характерного удушливого смога.

И обязательно следим за температурой дымовых газов! Рост температуры, как правило свидетельствует об неэффективной работе теплообменика котла, об его загрязнении (пора чистить).

Кратко о нашем научно-техническом вкладе.

Мы выпускаем твердотопливные котлы малой мощности, с высокотомепературной топкой и надежным механизмом дозированной подачи топлива на колосник, которые комплектуем жаростойкими дымососами. https://bagan.ru/products/category/katalog-dymisosov-kotelnyh,

На сегодняшний день мы единственные производители жаростойких дымососов малых мощностей, способных длительно работать на температурах прокачиваемых газов 400°С и более (600°С). Поэтому они используются при разогреве жидкого свинца (теплоносителя) в ядерных реакторах, для прокачивания пиролизных газов и дымоудаления в компактных инсинераторах (утилизаторах).

1. Чем дымосос отличается от дутьевого вентилятора?

Дутьевой вентилятор вдувает холодный воздух и создает избыточное давление в топке котла, что способствует выдавливанию дымовых газов не только в дымовую трубу. Загрузка толпива возможна только после полного прогарания топлива а котел периодически дымит в помещении. Дутьевой вентилятор проще сделать и установить - это единственные его "плюсы".

Дымосос врезается в дымовую трубу. Устанавливается на выходе горячих дымовых газов из котла и вытягивает их из топки, создавая разряжение воздуха, В этом случае воздух затягивается в топку на колосники, а дым выдавливается только в дымовую трубу. При включенном дымососе можно спокойно загружать уголь или дрова в бункер или топку (нет задымления помещения). Дак же включением дымососа можно регулировать горение топлива. Но у дымососа должен быть холодный электродвигатель (не перегорать) который вращает горячую крыльчатку с температурой 100-250℃ (иногда выше). 

В котле, с дымососом, топливо сгорает полностью и из трубы нет черного дыма, он экологичен. 

Наши запатентованные решения исключают передачу тепла от крыльчатки к двигателю, поэтому он не нагревается и электодвигатель не перегорает. Такие дымососы "не боятся огня", Их можно установить в помещении котельной, где улитка дымососа всегда будет в телпе (горячей), а поэтому сухой и чистой (без конденсата смол и сажи).

Простые дымососы будут перегреваться при размещении вблизи котла и в помещении, их надо усиленно охлаждать, поэтому их ставят на улице, где от холода на крыльчатке конденсируется сажа, что приводит к её заклиниванию и поломке.

Надежность и доступная цена дымососа позволили ему стать незаменимым дополнением к котлам малой мощности. 

2. Зачем нужен дымосос? им:

• автоматизируют процесс работы котла путем отключения дымососа при достижении установленной температуры и его включения при падении температуры ниже установленной нормы, что исключает постоянный присмотр человека за котлом;
• исключают черный дым из трубы, а также копоть и сажу т.к. дымосос, как горн в кузнице, резко увеличивает количество кислорода в топке, что обеспечивает полное сгорание угля;
• увеличивают мощность котла и увеличивают КПД котла;
• исключают попадание дыма в помещение, т.к. он создает разряжение в котле, потому он не дымит. Для исключения дыма при загрузке угля надо включать дымосос;
• позволяют печи топиться при любой погоде, даже когда нет тяги, т.к. они нагнетают воздух в котел принудительно;
• используются для замены дутьевых вентиляторов, с целью исключения дыма в котельной и повышения её эффективности;
• если используется дымосос, создающие высокую скорость воздушного потока (особенно при 3000 оборотов в минуту) то это способствуют самоочистке теплообменика - абразивный эффект от дыма с мелкими частичками.

После установки дымососа резко поднимается температура в топке котла за счет подачи достаточного количества воздуха для полного сгорания топлива (в т.ч. смолы и сажи), исчезает черный дым из трубы и намного реже требуется чистка, как самого котла, так и дымовых труб.

Использование жаростойких дымососов снижают загрязнение воздуха во время отопительного сезона.

3. Какой мощности дымосос нужен?

Это зависит от мощности отопительного котла, в который он устанавливается:

• ДС-1,9-170-220 для котлов мощностью до 80 кВт;
• ДС-2,2-370-380 для котлов мощностью до 120кВт;
• ДС-2,7-750-380 для котлов мощностью до 320 кВт;
• ДС-3,8-1500-380 для котлов мощностью до 500 кВт

Нехватает производительности дымососа по воздуху для котла большой мощности? Можно параллельно в дымоход подключать два дымососа.

В газовых котлах внутреннее сопротивление движению воздуха в камере сгорания на порядок ниже чем в твердотопливных.

4. Труба у котла большего диаметра чем входной патрубок дымососа.

Что делать и как это повлияет на работу котла?

Никак, т.к. скорость потока во всасывающем патрубке очень большая, поэтому надо дымосос ставить с переходниками, главное, чтобы сечение трубы не было меньшего диаметра, чем у патрубка дымососа.

5. Как работает дымосос.

Дымосос, вытягивая дымовые газы из котла, создает в нем разряжение и таким образом через колосники поступает воздух в топку для сжигания угля или другого твердого топлива. Это исключает поступление дыма из неплотно прикрытых дверей топки при износе уплотнителей.

Мощный поток воздуха быстро осуществляет розжиг котла и достигается необходимая температура теплоносителя, после чего дымосос отключается. При наличие у котла дымососа длина трубы не сказывается на тяге.

Когда дымосос отключится, то горение угля замедлится и температура теплоносителя станет понижаться. Дымосос снова включится при понижении температуры теплоносителя ниже установленного значения и процесс повторится вновь.

6. Как монтировать дымосос? 

Где его устанавливать?

Согласно проекту. Если его нет, то рекомендуется устанавливать дымосос в котельном помещении в непосредственной близости у котла. Монтировать дымосос на улице не рекомендуется, т.к. осадки могут привести к коррозии дымососа т.к. в дымовых газах содержится окись серы и окись азота, что приводит к образованию азотной и серной кислоты при образовании конденсата из атмосферного воздуха. Раньше дымососы применялись только в больших котельных установках. Сейчас они применяются повсеместно, даже в бытовых котлах по причине их высокой эффективности, т.к. повышают почти в двое КПД и убирают дым из котельной.

Монтаж дымососа осуществлять согласно рисунку в точках 7-10. Выходной патрубок может поворачивается с шагом 45° и присоединяется к тройнику дымовой трубы сбоку, чтобы сажа и конденсат из трубы не попадали в дымосос, а стекали через конденсатоотводчик.

Варианты монтажа дымососа.

Дымосос крепят либо к котлу или к стене или к дымовой трубе на стойке, а потом его врезают в трубу под 90 . Необходимо предусмотреть возможность того, чтобы дымосос можно было снять для обслуживания. Для этого его часто устанавливают на фланцах.

Для подключения всасывающего патрубка дымососа, можно выбрать один из двух способов: «по дыму» или «по конденсату». Способ «по конденсату» используется при низкой температуре теплоносителя (менее 85°С), когда котел функционирует в режиме тления, то его работа сопровождается выпадением конденсата. Использование дымососов обеспечивает более полный и интенсивный процесс сжигания, поэтому температура котла будет выше 85°С, а значит, следует исключить выход дыма из соединений дымовых труб, и выполнить подключение «по дыму». На рисунке представлен и третий вариант подключения с использованием утепленных труб «сэндвич».

Пример правильной установки дымососа.

Дымосос установлен правильно, в него ничего не попадает:

• на котле, под 90 градусов врезан в трубу,
• профессиональная врезка дымососа в трубу под 45 градусов
  

Пример НЕ правильной установки дымососа.

Когда вся сажа падает в улитку, это клинит крыльчатку и сгорает двигатель (при подключение к электросети без защиты от перегрузок). Дымосос полностью забивается сажей, когда она сыпалась из трубы прямо в улитку. В итоге улитка забивается сажей и крыльчатка дымососа рассыпается.

7. Где взять размеры дымососа для монтажа?

Размеры указаны в паспортах на дымососы, которые выложены на сайте по адресу: https://bagan.ru/documents

8. Как регулировать температуру теплоносителя дымососом?

Как часто его надо включать? Можно ли это делать вручную кочегару?

Режим работы дымососа зависит от мощности котла и температуры окружающей среды в зимнее время. Время работы может составлять 5-10 минут и несколько минут он не будет работать, пока понижается температура.

Это может делать и человек вручную, но использование терморегулятора позволяет полностью автоматизировать поддержание установленной оператором температуры теплоносителя, выходящего из котла.

Котельная автоматика производства "БАГАН"

9. Как его подключать к напряжению электрической сети.

Дымосос подключается через терморегулятор, который контролирует температуру выходящего из котла теплоносителя и периодически включает дымосос при понижении температуры теплоносителя, а затем его выключает, при достижении установленной температуры.

Дымосос можно подключить через штатный блок управления котла при замене дутьевого вентилятора на дымосос, если их мощности одинаковы.

Если мощность дымососа больше, то электрик должен его подключить через соответствующей мощности контактор. В случае отсутствия такого блока надо приобрести такой прибор, который есть в наличие у нашей компании.

Подключение электродвигателя.

Присоединение силового кабеля должно осуществляться только с помощью кабельных наконечников. Используйте кабельные наконечники соответствующего сечения, чтобы не допустить перегрева мест соединения кабеля с зажимами обмотки. Кабель к коробке выводов должен быть подведен без натяжений, а контактные соединения надежно затянуты.

Защита электродвигателя.

Каждый электродвигатель должен иметь защиту от перегрузки и короткого замыкания. Настройка устройств защиты должна соответствовать режиму работы электродвигателя, а также его характе­ристикам.

Защита от короткого замыкания выполняется с помощью предохранителей или автомати­ческих выключателей (второй вариант является более предпочтительным, так как исключает появ­ление режима «пропадание фазы»). При выборе автомата необходимо учитывать, что пусковой ток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой в 5–7 раз превышает номинальный.

Тепловая защита должна выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена с помо­щью теплового реле.

Если в двигатель встроены температурные датчики, их необходимо подключить.

Внимание! Защита от короткого замыкания должна быть выполнена в любом случае в незави­симости от того имеется встроенная температурная защита или нет.

ПУЭ. Правила устройства электроустановок. Издание 7. п.5.3.49.

Защита от перегрузки должна предусматриваться на электродвигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, и на электродвигателях с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска (длительность прямого пуска непосредственно от сети 20 с и более), перегрузка которых возможна при чрезмерном увеличении длительности пускового периода вследствие понижения напряжения в сети. Защиту от перегрузки следует предусматривать в одной фазе с зависимой или независимой от тока выдержкой времени, отстроенной от длительности пуска электродвигателя в нормальных условиях и самозапуска после действия АВР и АПВ. Выдержка времени защиты от перегрузки синхронных электродвигателей во избежание излишних срабатываний при длительной форсировке возбуждения должна быть по возможности близкой к наибольшей допустимой по тепловой характеристике электродвигателя.

На электродвигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, защита, как правило, должна выполняться с действием на сигнал и автоматическую разгрузку механизма.

Действие защиты на отключение электродвигателя допускается:

• на электродвигателях механизмов, для которых отсутствует возможность своевременной разгрузки без останова, или на электродвигателях, работающих без постоянного дежурства персонала;
• на электродвигателях механизмов с тяжелыми условиями запуска или самозапуска.

Для электродвигателей, которые защищаются от токов КЗ предохранителями, не имеющими вспомогательных контактов для сигнализации об их перегорании, должна предусматриваться защита от перегрузки в двух фазах

Техническое обслуживание электродвигателя.

1. Проверка степени загрязненности наружной поверхности.

А также вентилятора и защитного кожуха двигателя. При загрязненности корпуса необходимо удалить грязь с помощью ветоши или мягкой щетки. Для удаления пыли или стружки с поверхности двигателя, а также из узла вентиляции воспользуйтесь сжатым воздухом

2. Проверка температуры подшипниковых узлов и корпуса двигателя.

3. Проверка уровня вибрации узлов электродвигателя.

При наличии соответствующих измерительных приборов произведите вибродиагностику подшипниковых узлов двигателя для определения их техниче­ского состояния и принятия решения о проведении ремонта.

4. Проверка степень износа уплотнений вала.

Во время остановки двигателя.

5. Проверка сопротивления изоляции двигателя.

Во время остановки двигателя.

6. Проверка плотности протяжки всех болтовых соединений.

В том числе соединение питающего кабе­ля и зажимов двигателя (предварительно убедитесь, что на двигатель не подано напряжение).

7. Визуальный внешний осмотр подшипниковых узлов.

Убедитесь в отсутствии поте­ков смазки.

10. Нужен ли дымососу частотный преобразователь?

Частотный преобразователь для управления котла устанавливается для управления дымососами мощностью от 0,7 до 5 кВт и более для работы с большими котлами.

При необходимости регулировки оборотов дымососов малой мощности с питающим напряжением 220В от 30 до 100% для этого будет достаточного простого симисторного регулятора напряжения (управление напряжением по фазе «диммером»), стоимостью 1000 руб., которые всегда есть в продаже.

11. Не сгорит ли дымосос, какую температуру он выдерживает?

Дымососы других производителей работают при температуре до 200°С. Их надо охлаждать - ставить на улице. Так как смола из дымовых газов конденсируется при температуре ниже +80°С, то в холодное время года на холодной крыльчатке активно конденсируется смола и налипает сажа.  Обрастание крыльчатки гразью всегда заканчивается её заклиниванием и электродвигатель сгорает.

Отличие дымососов производства завода "БАГАН".

Наш дымосос выдерживает более высокую температуру дымовых газов.

Мы разработали и выпускаем дымососы которые можно/нужно ставить сразу за котлом в теплой котельной. В итоге крыльчатка горячая и всё время сухая, к ней ничего не прилипает. Температура на крыльчатке доходит до 150-400°С (намного выше температуры конденсации смолы) - смола и сажа "испаряются". 

Обычная температура дымовых газов составляет 150-250°С и дымосос должен длительно работать при этих температурах. Дымосос устойчиво работает при температуре дымовых газов до 350°С, кратковременно выдерживает температуры и более 400°С, но такие высокие температуры могут привести к тому, что сталь крыльчатки будет выгорать, т.е. подвергаться коррозии, истончится и разрушится. Для работы в химически агрессивных средах и высоких температурах необходимо заказывать дымососы, изготовленные из нержавеющей стали.

В наших дымососах решена проблема передачи и эффективного отвод тепла от горячей крыльчатки на вал ротора асинхронного электродвигателя. Пропитка обмотки двигателя не пересыхает - обмотка не перегорает.

ВНИМАНИЕ: Следите за температурой дымовых газов на выходе из котла! 

Так как наш сегмент рынка дымососов котлы малой мощности, где много самодельных котлов, мы постоянно напоминаем домовладельцам о необходимости устанавливать термометр на дымовой трубе сразу за котлом (до дымососа). Загрязнение теплообменика это увеличенный расход топлива сопровождающийся ростом температуры дымовых газов на выходе из котла. Возможен сильный перегрев крыльчатки отключенного дымососа - она сдеформируется. 

Своевременная чистка котла - это экономия на топливе. Надоело часто чистить котел? Делайте полноценную обвязку котла - ставьте трехходовой кран и байпас! Быстрому загрязнению теплообменика способствует неправильный запуск котла и длительная его работа с "холодным" теплоносителем (конденсирование смол на стенках теплообменика)...

12. Может ли сгореть электродвигатель?

Если может сгореть, то почему?

На дымососе стоит асинхронный двигатель, который может быть включен в сеть напряжением 220 или 380 Вольт.

К сети 380 В он подключается звездой, а к сети 220 В через конденсатор, соответствующего номинала (который зависит от мощности двигателя) специалистом электриком. Подключение к сети 380 В должно соответствовать требованиям «Руководства по эксплуатации асинхронных двигателей».

Чтобы электродвигатель не сгорел во время эксплуатации необходимо установить защиту от перегрузки и короткого замыкания.

Настройка устройств защиты должна соответствовать режиму работы электродвигателя, а также его характеристикам. Защита от короткого замыкания выполняется с помощью предохранителей или автоматических выключателей (второй вариант является более предпочтительным, так как исключает появление режима «пропадание фазы»). При выборе автомата необходимо учитывать, что пусковой ток асинхронного электродвигателя в 5–7 раз превышает номинальный.

Тепловая защита должна выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена с помощью теплового реле.

Использование "дешевых" контакторов для включения, которым свойственно "залипание" контакта по одной из фаз - основания причина сгорания электродвагателя при работе.

Руководсто по эксплуатации асинхронных двигателей используемых на дымососах БАГАН выложено в разделе документации по ссылке.

НАДЕЖНОСТЬ ДЫМОСОСОВ БАГАН.

Мы используем только асинхронные двигатели с длительным гарантированным сроком эксплуатации (не менее 10 000 часов) - минимум 2-3 года работы они должны прослужить. При эксплуатации в этот срок возможен только износ подшипника или сгорание обмотки по причине не правильного подключения, без устройства защиты, электрического питания. При производстве дымососов, каждая крыльчатка балансируется на вращающемся роторе электродвигателя. Так мы исключаем биения и резонансы, а заодно проверяем качество самих электродвигателей.

ТЕРМОСТОЙКИЕ ДЫМОСОСЫ "БАГАН"
каталог продукции