Il fatto che un bruciatore a gasolio (o a gas) completamente attivo con prestazioni superiori mantenga le stesse prestazioni di combustione superiori una volta installato su una caldaia dipende in larga misura dalla corrispondenza delle caratteristiche dinamiche del gas dei due bruciatori. Solo una buona corrispondenza può sfruttare appieno le prestazioni del bruciatore, ottenere una combustione stabile nel forno, ottenere la resa termica prevista e ottenere un'eccellente efficienza termica della caldaia.
1. Adattamento delle caratteristiche dinamiche del gas
Un singolo bruciatore completamente attivo è come un lanciafiamme, che spruzza la griglia di fuoco nel forno (camera di combustione), ottenendo una combustione efficace nel forno e produce calore. L'efficacia della combustione del prodotto viene misurata dal produttore del bruciatore, che la effettua in una specifica camera di combustione standard. Pertanto, le condizioni degli esperimenti standard vengono generalmente utilizzate come condizioni di selezione per bruciatori e caldaie. Queste condizioni possono essere riassunte come segue:
(1) Potere;
(2) Pressione del flusso d'aria nel forno;
(3) La dimensione dello spazio e la forma geometrica (diametro e lunghezza) del forno.
Il cosiddetto adattamento delle caratteristiche dinamiche del gas si riferisce al grado in cui vengono soddisfatte queste tre condizioni.
2.Potenza
La potenza del bruciatore indica la quantità di massa (kg) o volume (m³/h, in condizioni standard) di combustibile che può bruciare all'ora a piena combustione. Indica anche la corrispondente potenza termica (kW/h o kcal/h). La caldaia è calibrata per la produzione di vapore e il consumo di combustibile. I due parametri devono corrispondere al momento della scelta.
3. Pressione del gas nel forno
In una caldaia a gasolio (o a gas), il flusso di gas caldo parte dal bruciatore, attraversa il focolare, lo scambiatore di calore, il collettore dei fumi e il tubo di scarico e viene scaricato in atmosfera, formando un processo termico fluido. La pressione a monte del flusso d'aria calda generato dopo la combustione scorre nel canale del focolare, proprio come l'acqua in un fiume, con la differenza di pressione (caduta, carico idrico) che scorre verso il basso. Poiché le pareti del focolare, i canali, i gomiti, i deflettori, le gole e i camini oppongono una resistenza (detta resistenza al flusso) al flusso di gas, che causa perdite di carico. Se la pressione non riesce a superare le perdite di carico lungo il percorso, la portata non verrà raggiunta. Pertanto, è necessario mantenere una certa pressione dei fumi nel focolare, chiamata contropressione per il bruciatore. Per le caldaie senza dispositivi di tiraggio, la pressione del focolare deve essere superiore alla pressione atmosferica, tenendo conto delle perdite di carico lungo il percorso.
L'entità della contropressione influisce direttamente sulla potenza del bruciatore. La contropressione è correlata alle dimensioni del forno, alla lunghezza e alla geometria della canna fumaria. Le caldaie con elevata perdita di carico richiedono un'elevata pressione al bruciatore. Per un bruciatore specifico, la sua prevalenza ha un valore elevato, corrispondente a una grande serranda e a condizioni di portata d'aria elevate. Quando la valvola di aspirazione cambia, cambiano anche il volume e la pressione dell'aria, e di conseguenza la potenza del bruciatore. La prevalenza è piccola quando il volume d'aria è piccolo, mentre è alta quando il volume d'aria è grande. Per un bruciatore specifico, quando il volume d'aria in ingresso è grande, la perdita di carico aumenta, aumentando la contropressione del forno. L'aumento della contropressione del forno inibisce la portata d'aria del bruciatore. Pertanto, è fondamentale comprenderlo nella scelta di un bruciatore. La sua curva di potenza è ragionevolmente adattata.
4. Influenza delle dimensioni e della geometria del forno
Per le caldaie, la dimensione dello spazio del forno viene determinata innanzitutto selezionando l'intensità del carico termico del forno durante la progettazione, in base alla quale è possibile determinare in via preliminare il volume del forno.
Dopo aver determinato il volume del forno, è necessario determinarne anche la forma e le dimensioni. Il principio di progettazione è quello di sfruttare al massimo il volume del forno per evitare il più possibile angoli morti. Deve avere una certa profondità, una direzione del flusso ragionevole e un tempo di inversione sufficiente per consentire al combustibile di bruciare efficacemente nel forno. In altre parole, è necessario lasciare che le fiamme espulse dal bruciatore abbiano un tempo di pausa sufficiente nel forno, poiché, sebbene le particelle di olio siano molto piccole (<0,1 mm), la miscela di gas è stata accesa e ha iniziato a bruciare prima di essere espulsa dal bruciatore, ma non è sufficiente. Se il forno è troppo basso e il tempo di pausa non è sufficiente, si verificherà una combustione inefficace. Nel peggiore dei casi, il livello di CO2 allo scarico sarà basso, nel peggiore dei casi verrà emesso fumo nero e la potenza non soddisferà i requisiti. Pertanto, quando si determina la profondità del forno, la lunghezza della fiamma deve essere adattata il più possibile. Per il tipo a ritorno di fiamma intermedio, il diametro dell'uscita deve essere aumentato e il volume occupato dal gas di ritorno deve essere aumentato.
La geometria del forno influisce significativamente sulla resistenza al flusso d'aria e sull'uniformità dell'irraggiamento. Una caldaia deve essere sottoposta a ripetuti controlli prima di potersi adattare correttamente al bruciatore.
Data di pubblicazione: 15-12-2023
