Система управления дымососами и вентиляторами

Котёл работает правильно только тогда, когда в топке поддерживается нужное разрежение, а дутьевой вентилятор подаёт ровно столько воздуха, сколько требует режимная карта. Чуть больше или меньше – и горение нарушается, КПД котла падает, растёт расход топлива. Без автоматики этот баланс приходится выдерживать вручную: операторы регулируют шиберы и направляющие аппараты, а двигатели дымососов и вентиляторов работают на постоянных оборотах вне зависимости от реальной нагрузки.

ЗАО «Вольна» проектирует и производит системы управления дымососами и вентиляторами (СУДВ) для котельных ЖКХ, производственных котельных и объектов теплоэнергетики в Минске и по всей Беларуси.

Что такое СУДВ и какие задачи она решает

СУДВ – это программно-аппаратный комплекс для автоматического регулирования тягодутьевых механизмов котельной: дымососов и дутьевых вентиляторов с асинхронными электродвигателями. Основа системы – шкаф управления с частотным преобразователем и программируемым контроллером.

Главная задача системы проста: поддерживать заданное разрежение в топке котла и давление воздуха в соответствии с режимной картой в автоматическом режиме. Это значит, что оператор задаёт уставки, а система сама управляет оборотами двигателей, реагируя на показания датчиков.

Где применяется:

• водогрейные и паровые котлы в котельных ЖКХ,
• промышленные котельные предприятий,
• ТЭЦ,
• промышленная вентиляция с высокими требованиями к поддержанию давления.

Функции системы

Автоматизация дымососов и дутьевых вентиляторов через СУДВ обеспечивает следующие функции:

• Регулирование давления воздуха и степени разрежения в топке в реальном времени по сигналу датчиков.
• Автоматический и ручной режимы работы с возможностью переключения прямо с панели оператора.
• Дистанционное управление и настройка уставок без выхода на площадку к оборудованию.
• Плавный пуск и плавный останов двигателей без пусковых бросков тока.
• Управление несколькими дымососами или вентиляторами одновременно с единого контроллера.
• Передача данных в систему диспетчеризации котельной по протоколам Modbus или другим стандартным интерфейсам.

Без автоматики тягодутьевые механизмы котельной работают на постоянных оборотах: летом, когда нагрузка мала, они гоняют воздух и тянут дым вхолостую, тратя электроэнергию впустую.

Состав и принцип работы

Типовой состав шкафа управления дымососом и вентилятором производства «Вольны»: силовой шкаф управления со степенью защиты IP54, питание сети 3 × 380 В; частотный преобразователь (ЧП), подобранный по мощности двигателя; программируемый контроллер (ПЛК) с алгоритмом ПИД-регулирования; датчики давления и разрежения; панель оператора с отображением текущих параметров; пусковая и защитная аппаратура.

Принцип работы отличается от традиционного дросселирования шиберами и направляющими аппаратами. Датчик давления или разрежения передаёт текущее значение контроллеру. Контроллер сравнивает его с уставкой и через частотный преобразователь для дымососа меняет частоту питания двигателя, то ускоряя, то замедляя вращение рабочего колеса. Шиберы при этом открыты полностью – дросселирование механическими заслонками уходит в прошлое. Так и достигается такая ощутимая экономия электроэнергии.

Режимы работы базовой системы

Работа от частотного преобразователя

Основной режим. Контроллер непрерывно регулирует обороты двигателя через ЧП, удерживая давление или разрежение в заданных границах. Мощность привода при этом меняется в зависимости от реальной нагрузки: чем меньше нужно подавать воздуха или отводить газов, тем ниже обороты и ниже потребляемая мощность.

Работа напрямую от сети

Резервный режим на случай обслуживания или ремонта частотного преобразователя. Двигатель запускается через контактор прямым подключением к сети на полных оборотах. Управление тягодутьевыми установками в этом режиме ведётся вручную оператором. Наличие байпасной схемы позволяет не останавливать котёл на время технического обслуживания ЧП.

Режим энергосбережения

Когда тепловая нагрузка падает, например в тёплый сезон или в ночные часы, контроллер автоматически снижает обороты тягодутьевых машин до минимально необходимых. Энергосбережение в котельной в этом режиме наиболее выражено: при лёгкой нагрузке мощность вентилятора пропорциональна кубу его угловой скорости, поэтому даже небольшое снижение оборотов даёт значительное снижение потребления.

Виды защит

Электродвигатели дымососов и дутьевых вентиляторов дороги, а их аварийный останов в большинстве случаев означает останов самого котла. СУДВ реализует многоуровневую защиту двигателей.

Максимально-токовая и время-токовая защита срабатывают при токовой перегрузке с выдержкой времени, соответствующей тепловой характеристике двигателя. Температурная защита контролирует нагрев обмоток или подшипниковых узлов и останавливает двигатель до его повреждения. Защита от токов короткого замыкания обеспечивается автоматическими выключателями в силовой цепи. Защита от недопустимых отклонений и перекоса напряжения питающей сети предотвращает работу двигателя в ненормальных электрических условиях.

При каждом аварийном останове система фиксирует его причину и отображает на панели оператора. Это важно для диагностики: специалист сразу видит, что именно сработало, а не разбирает ситуацию по косвенным признакам.

Экономический эффект и энергосбережение

Снижение потребления электроэнергии на привод тягодутьевых механизмов заметно уже в первый месяц работы системы. В базовом режиме при среднегодовой нагрузке экономия составляет от 30 до 60 % относительно работы двигателей на постоянных оборотах. В тёплый сезон, когда котёл работает на малой нагрузке, этот показатель может быть 70%.

Точное поддержание режимной карты котла улучшает качество горения и снижает расход топлива. Даже небольшое улучшение КПД котла на протяжённом периоде эксплуатации даёт ощутимый результат в деньгах.

Плавный пуск двигателей через частотный преобразователь исключает пусковые броски тока. Это снижает ударные нагрузки на рабочее колесо, вал и подшипники при каждом запуске. Механизмы меньше изнашиваются, реже требуют замены. Срок окупаемости системы по совокупности этих факторов обычно составляет менее 1 года.

Этапы внедрения и заказ

Проект реализуется в несколько последовательных этапов.

1. Обследование объекта: инженеры выезжают на котельную, изучают состав и параметры котлов, двигателей дымососов и дутьевых вентиляторов, схему электроснабжения и условия размещения шкафа управления. На основании обследования формируется техническое задание.

2. Разработка проекта: инженеры подбирают частотные преобразователи под мощность двигателей (рабочий диапазон мощностей типовых СУДВ охватывает приводы от 7,5 до 75 кВт), разрабатывают электрическую схему, алгоритм управления и конфигурацию шкафа.

3. Сборка и испытание: шкаф управления дымососом и вентилятором собирается на производственной базе «Вольны», проходит наладку ПЛК и ЧП, функциональные испытания на стенде.

4. Монтаж и пусконаладка: шкаф устанавливается в котельной, подключается к двигателям и датчикам, настраивается под конкретные уставки разрежения и давления, проводится опробование на работающем котле.

После сдачи в эксплуатацию предоставляется гарантия на оборудование и выполненные работы. По запросу заключается договор сервисного сопровождения.

Купить систему управления вентиляторами в Минске или заказать СУДВ для объекта в любом регионе Беларуси можно, оставив заявку на сайте или позвонив напрямую.

Чтобы получить расчёт под ваш объект, сообщите количество дымососов и вентиляторов, мощность двигателей и тип котлов. Специалист свяжется в течение рабочего дня.