Que un cremador de gasoil (gas) completament actiu amb un rendiment superior continuï tenint el mateix rendiment de combustió superior quan s'instal·la en una caldera depèn en gran mesura de si les característiques dinàmiques del gas dels dos coincideixen. Només una bona coincidència pot donar ple rendiment al cremador, aconseguir una combustió estable al forn, assolir la producció d'energia calorífica esperada i obtenir una excel·lent eficiència tèrmica de la caldera.
1. Ajust de les característiques dinàmiques dels gasos
Un únic cremador completament actiu és com un llançaflames, que ruixa la reixa de foc al forn (cambra de combustió), aconsegueix una combustió eficaç al forn i produeix calor. L'eficàcia de combustió del producte la mesura el fabricant del cremador. Es duu a terme en una cambra de combustió estàndard específica. Per tant, les condicions dels experiments estàndard s'utilitzen generalment com a condicions de selecció per a cremadors i calderes. Aquestes condicions es poden resumir de la següent manera:
(1) Poder;
(2) Pressió del flux d'aire al forn;
(3) La mida de l'espai i la forma geomètrica (diàmetre i longitud) del forn.
L'anomenada coincidència de les característiques dinàmiques dels gasos es refereix al grau en què es compleixen aquestes tres condicions.
2. Poder
La potència del cremador fa referència a la quantitat de massa (kg) o volum (m3/h, en condicions estàndard) de combustible que pot cremar per hora quan està completament cremat. També indica la producció d'energia tèrmica corresponent (kw/h o kcal/h). La caldera està calibrada per a la producció de vapor i el consum de combustible. Els dos han de coincidir a l'hora de seleccionar.
3. Pressió del gas al forn
En una caldera de gasoil (gas), el flux de gas calent comença des del cremador, passa pel forn, l'intercanviador de calor, el col·lector de gasos de combustió i el tub d'escapament i es descarrega a l'atmosfera, formant un procés tèrmic fluid. La pressió aigües amunt del flux d'aire calent generat després de la combustió flueix al canal del forn, igual que l'aigua en un riu, amb la diferència de pressió (caiguda, alçada d'aigua) fluint cap avall. Com que les parets del forn, els canals, els colzes, els deflectors, les gorges i les xemeneies tenen resistència (anomenada resistència al flux) al flux de gas, cosa que provocarà pèrdues de pressió. Si la pressió no pot superar les pèrdues de pressió al llarg del camí, no s'aconseguirà el flux. Per tant, s'ha de mantenir una certa pressió de gasos de combustió al forn, que s'anomena contrapressió per al cremador. Per a calderes sense dispositius de tiratge, la pressió del forn ha de ser superior a la pressió atmosfèrica després de considerar la pèrdua de pressió al llarg del camí.
La mida de la contrapressió afecta directament la sortida del cremador. La contrapressió està relacionada amb la mida del forn, la longitud i la geometria del conducte de fums. Les calderes amb una gran resistència al flux requereixen una pressió del cremador elevada. Per a un cremador específic, la seva pressió té un valor gran, corresponent a un amortidor gran i a unes condicions de flux d'aire grans. Quan l'estrangulador d'entrada canvia, el volum i la pressió de l'aire també canvien, i la sortida del cremador també canvia. La pressió és petita quan el volum d'aire és petit, i la pressió és alta quan el volum d'aire és gran. Per a una olla específica, quan el volum d'aire entrant és gran, la resistència al flux augmenta, cosa que augmenta la contrapressió del forn. L'augment de la contrapressió del forn inhibeix la sortida d'aire del cremador. Per tant, cal tenir-ho en compte a l'hora de triar un cremador. La seva corba de potència és raonablement equivalent.
4. Influència de la mida i la geometria del forn
Per a les calderes, la mida de l'espai del forn es determina primer mitjançant la selecció de la intensitat de la càrrega calorífica del forn durant el disseny, a partir de la qual es pot determinar preliminarment el volum del forn.
Després de determinar el volum del forn, també s'ha de determinar la seva forma i mida. El principi de disseny és aprofitar al màxim el volum del forn per evitar cantonades mortes tant com sigui possible. Ha de tenir una certa profunditat, una direcció de flux raonable i un temps d'inversió suficient per permetre que el combustible es cremi eficaçment al forn. En altres paraules, cal deixar que les flames expulsades del cremador tinguin un temps de pausa suficient al forn, perquè tot i que les partícules d'oli són molt petites (<0,1 mm), la barreja de gasos s'ha encès i ha començat a cremar abans de ser expulsada del cremador, però no és suficient. Si el forn és massa poc profund i el temps de pausa no és suficient, es produirà una combustió ineficaç. En el pitjor dels casos, el nivell de CO2 a l'escapament serà baix, en el pitjor dels casos, s'emetrà fum negre i la potència no complirà els requisits. Per tant, a l'hora de determinar la profunditat del forn, s'ha de coincidir tant com sigui possible amb la longitud de la flama. Per al tipus de retroflama intermèdia, s'ha d'augmentar el diàmetre de la sortida i el volum ocupat pel gas de retorn.
La geometria del forn afecta significativament la resistència al flux d'aire i la uniformitat de la radiació. Una caldera ha de passar per repetides proves de depuració abans que pugui tenir una bona coincidència amb el cremador.
Data de publicació: 15 de desembre de 2023
