Temperatura di combustione e temperatura dei gas all'uscita del forno

Voglie come fenomeno fisico

Prima di considerare le caratteristiche del design del focolare, è necessario capire cos'è un vuoto nel focolare. Il vuoto o il tiraggio è una diminuzione della pressione dei prodotti della combustione, aria, grazie alla quale è garantito l'afflusso del mezzo attraverso i canali della struttura nella zona di bassa pressione. È consuetudine distinguere tra due tipi di trazione: (Vedi anche: Riparazione di forni da forno fai-da-te)

• naturale - eseguito sotto l'influenza della forza di Archimede. L'aria entra nel forno o nella caldaia direttamente al bruciatore o alla griglia. Durante la combustione viene generata aria calda. Viene in parte raffreddato dall'afflusso di aria nuova, in parte dal contatto con le pareti del focolare. L'aria calda salirà lungo il tubo. Più lungo è il tubo, più forte è la spinta.

Per controllare il processo, puoi chiudere il foro attraverso il quale entra nuova aria. Molto spesso nelle piccole caldaie e stufe domestiche il tiraggio naturale è così buono che deve essere addirittura ridotto. L'unico inconveniente è che maggiore è la temperatura ambiente, minore è il vuoto. E inoltre, con una cattiva regolazione, ci sarà così tanta aria fredda all'interno che la stufa non si scalderà;

• forzato - con l'aiuto di speciali dispositivi meccanici. Di solito, per crearlo vengono utilizzati aspiratori di fumo: meccanismi a lama, ventilatori. Lo svantaggio di un tale dispositivo è che il vuoto diminuisce con la distanza dal meccanismo e il vantaggio è che controllando la velocità di rotazione è possibile modificare la spinta.

(Vedi anche: Bricchetti per stufe da riscaldamento)

L'aspiratore di fumo richiede molta elettricità, fa rumore durante il funzionamento. Per piccole stufe e caldaie, è meglio scegliere le opzioni con i ventilatori. Di solito, insieme alla trazione forzata, la trazione naturale sarà presente in qualsiasi sistema, ma non sono sempre co-direzionali.

Decifrare la modifica della caldaia

Il produttore russo di unità, il Barnaul Boiler Plant, oggi si chiama Sibenergomash - BKZ LLC, iniziò le sue attività al culmine della Grande Guerra Patriottica nel 1942 e fu esportato da Leningrado.

Per molto tempo, le caldaie sono state chiamate BKZ, tuttavia, in connessione con l'ingresso nel mercato estero, è stata ottenuta una nuova norma EN ISO 9001: 2000, dopo di che le caldaie hanno iniziato a essere chiamate in modo diverso, ad esempio BKZ 670- L'unità 140-3 è stata rinominata Еп-670-13.8-545 e BKZ 220-100-9 in E-220-9.8-540 KBT.

Allo stesso tempo, le designazioni della prima lettera sono praticamente cambiate ei numeri che caratterizzano la produzione di vapore e la pressione nel tamburo dell'unità sono rimasti invariati, tranne per il fatto che la dimensione è cambiata, kgf / cm2 è stata sostituita da un'unità nel sistema - MPa.

Il produttore aderisce al rigoroso principio dell'etichettatura delle apparecchiature, che può essere utilizzato per determinare molte importanti caratteristiche del suo funzionamento, ad esempio, per l'unità caldaia BKZ-420-140 NGM-3:

• BKZ - produttore di LLC Sibenergomash - BKZ;
• 420 - capacità oraria di vapore per vapore surriscaldato (PP), t / h;
• 140 - Pressione PP, kgf / cm2;
• H - funziona sotto sovralimentazione, 49 MPa;
• GM è un bruciatore a gasolio che funziona con olio combustibile gassoso e pesante.

Secondo i nuovi standard, questa caldaia è contrassegnata E-420-13.8-560:

• E - circolazione naturale dell'acqua;
• 420 - produttività oraria del vapore surriscaldato, t / h;
• 13,8 - pressione del vapore P, MPa;
• 560 - Temperatura PP, C.

Dimensioni del forno per un'ottima combustione

Quando si dispone la stufa da soli, è necessario sapere come disporre correttamente il focolare. Inoltre, questa conoscenza potrebbe essere richiesta quando si sceglie un focolare. Il focolare è una camera rettangolare all'interno della quale viene bruciato il combustibile.Ci sono sempre temperature molto elevate, quindi è necessario utilizzare materiali speciali. Le dimensioni standard sono 25x38 cm. L'altezza è di circa 80 cm. Molto spesso, la camera viene utilizzata per bruciare legna da ardere, torba, carbone.

Il design è tale che lo scarico nel forno della caldaia è uniforme. Il focolare ha una parte obbligatoria: una griglia e un ventilatore. La griglia si trova leggermente sotto lo sportello del bocchettone di rifornimento del carburante. Legna da ardere, torba, materiali combustibili giacciono su di esso. Sono praticati dei fori per consentire il flusso d'aria. Il ventilatore è un foro nel forno sotto il focolare, necessario per migliorare la trazione. La parte inferiore del focolare sotto la griglia è un cassetto cenere dove verranno raccolti i rifiuti. (Vedi anche: Come aumentare il tiraggio del camino)

Ci sono tre sottigliezze che determinano la dimensione del focolare del forno:

1. Creazione della temperatura massima. Maggiore è la temperatura nel focolare, più efficiente sarà la combustione. La temperatura varia notevolmente con le dimensioni. Un focolare ampio è dannoso in quanto i prodotti della combustione sotto forma di fuliggine si solleveranno rapidamente e si depositeranno sulle pareti del tubo, compromettendo il tiraggio e non avrà nemmeno il tempo di riscaldarsi. L'efficienza è calcolata sia per i forni che per le caldaie. I design moderni consentono fino al 90% per le stufe a legna. Per riprodurre tali condizioni, è necessario rendere il focolare largo circa 25 cm e la lunghezza necessaria per il registro. Tipicamente, la profondità varia da 50 a 63 cm.
2. Utilizzo di mattoni refrattari per l'interno del focolare. È facile creare una struttura di qualsiasi dimensione da questo materiale e il materiale resiste bene anche alle alte temperature.
3. Altezza focolare. Dovrebbe essere il più alto possibile la fiamma. Di solito il fuoco della legna è più alto del carbone. Se la stufa viene utilizzata come stufa, l'altezza del focolare non supera i 40 cm e per riscaldare la stanza è meglio scegliere 70 cm.

Camini in mattoni e caldaie moderne

Resistenze locali in un camino rettangolare

Poche persone sanno che l'unica forma corretta del camino è un cilindro. Ciò è dovuto al fatto che i vortici formati ad angolo retto impediscono la rimozione del fumo e portano alla formazione di fuliggine. Tutti i camini fatti in casa di forme quadrate, rettangolari e persino triangolari non solo sono più costosi persino di un camino rotondo in acciaio, ma creano anche molti problemi e, soprattutto, possono ridurre l'efficienza della migliore caldaia dal 95 al 60%

Sezione tonda del camino

Vecchie caldaie funzionanti senza controllo automatico e con alte temperature dei fumi. Di conseguenza, i camini non si sono quasi mai raffreddati ei gas non si sono raffreddati al di sotto del punto di rugiada e, di conseguenza, non hanno rovinato i camini, ma allo stesso tempo è stato speso molto calore per altri scopi. Inoltre, questo tipo di camino ha un tiraggio relativamente basso a causa della sua superficie porosa e ruvida.

Le caldaie moderne sono economiche, la loro potenza è regolata in base alle esigenze della stanza riscaldata e, quindi, non funzionano sempre, ma solo nei periodi in cui la temperatura ambiente scende al di sotto di quella impostata. Pertanto, ci sono periodi di tempo in cui la caldaia non funziona e il camino si raffredda. Le pareti di un camino funzionante con una caldaia moderna non vengono quasi mai riscaldate a una temperatura superiore alla temperatura del punto di rugiada, il che porta ad un costante accumulo di vapore acqueo. E questo, a sua volta, porta a danni al camino. Un vecchio camino in mattoni può crollare in nuove condizioni operative. Poiché i gas di scarico contengono: CO, CO2, SO2, NOx, la temperatura dei gas di scarico delle caldaie a gas murali è piuttosto bassa, 70-130 ° C. Passando attraverso un camino in mattoni, i gas di scarico si raffreddano e quando viene raggiunto il punto di rugiada di ~ 55 - 60 ° C, la condensa cade. L'acqua che si deposita sulle pareti nella parte superiore del camino farà sì che si bagnino, inoltre, durante il collegamento

SO2 + H2O = H2SO4

si forma acido solforico, che può portare alla distruzione del canale di mattoni. Per evitare la condensa, si consiglia di utilizzare una canna fumaria coibentata o installare un tubo in acciaio inox nel canale in muratura esistente.

Misurazione della portata

Nei locali caldaie, le situazioni di emergenza sono estremamente indesiderabili, poiché molto dipende da esse, potrebbero esserci vittime tra il personale di servizio. Ma anche in una piccola casa, una stufa o una caldaia deve funzionare correttamente. Molti sensori monitorano costantemente il funzionamento del dispositivo. C'è un sensore di vuoto nel focolare. Esistono diversi design del sensore, l'importante è che funzioni correttamente.

Il sensore può misurare la risoluzione o rispondere quando viene superato un determinato valore. Nelle aziende, il segnale viene trasmesso dal sensore al dispositivo di notifica: luminoso, sonoro, elettromagnetico. E i dipendenti o gli automatismi adottano misure per stabilizzare la situazione. Ad esempio, il flusso di aria o carburante può essere ridotto. Le misure adottate dipendono dal design della particolare caldaia o forno.

Primo focolare forno e controllo tiraggio

Dopo che la stufa è stata piegata, è necessario fare due cose: lasciarla asciugare e determinare la qualità del tiraggio. Ci vuole una settimana perché il forno si asciughi. Per questo periodo, tutte le porte sono lasciate aperte, la fornace è stata bruciata. Puoi bruciare piccole quantità di carta e trucioli di legno. Se non si lascia asciugare correttamente, è possibile che il materiale si spezzi in futuro.

Per scoprire quanto calore darà la stufa, viene effettuato un controllo del tiraggio. Dipende da:

• levigatezza delle pareti interne, comprese le pareti del forno e del camino;
• altezza del tubo - almeno 5 metri. Di solito usano la raccomandazione che più è alto, meglio è.

I forni di prova vengono eseguiti lentamente. Per prima cosa bruciano sempre carta e trucioli di legno, quindi danno fuoco alla legna. Nella stanza potrebbe formarsi del fumo. Ciò indica una trazione non molto buona. A volte il problema viene risolto bruciando carta o trucioli di legno nel camino. Una fiamma cremisi indica una combustione incompleta del carburante. Si formerà molta fuliggine, che si depositerà nel camino e restringerà l'apertura.

Se il fuoco è giallo paglierino e il fumo è incolore, la stufa è piegata correttamente. Puoi controllare la trazione utilizzando un dispositivo speciale. Se non è disponibile, è possibile utilizzare carta normale. Un foglio o una striscia di carta viene portato con cura alla porta aperta del focolare. Se devia verso il focolare con un flusso d'aria e viene aspirato verso l'interno, non ci sono problemi. Una stufa ben piegata può essere decorata con un orologio da camino. Non solo riscalderà la stanza, ma sarà anche esteticamente gradevole.

Protezione di una caldaia a combustibile solido contro la corrosione a bassa temperatura

Nella modalità di accensione della caldaia a una temperatura del liquido di raffreddamento inferiore a 55-65 gradi. La condensa dei fumi si forma sulla superficie dello scambiatore di calore nella caldaia. La condensa si miscela con i prodotti della combustione del carburante e intasa gradualmente lo scambiatore di calore, che riduce l'efficienza della caldaia. Inoltre, i depositi contengono acido, che accelera la corrosione del metallo e riduce notevolmente la durata della caldaia e del camino.

Per proteggere la caldaia dalla corrosione a bassa temperatura, la temperatura dell'acqua nel tubo di ritorno, all'ingresso della caldaia, durante l'accensione è necessario alzarlo al di sopra di 55-65 gradi il prima possibile e non abbassarlo in futuro.

Il gruppo di protezione della caldaia contro la corrosione a bassa temperatura (elemento 6 sul circuito di riscaldamento) divide il circuito in due circuiti: sul circuito di protezione della caldaia, QC - circuito caldaia e ok - circuito di riscaldamento.

All'accensione della caldaia, la valvola a tre vie dirige la circolazione del liquido di raffreddamento lungo il circuito della caldaia, oltre i dispositivi di riscaldamento. Di conseguenza, il liquido di raffreddamento e la caldaia si riscaldano rapidamente.

Dopo che la temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito della caldaia aumenta di oltre 55-65 gradi, la valvola a tre vie inizia a mescolarsi gradualmente, aggiungere acqua dal circuito di riscaldamento.

Pertanto, la circolazione del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento inizia solo dopo che il circuito della caldaia si è riscaldato rapidamente. La temperatura dell'acqua nel tubo di ritorno all'ingresso della caldaia, mentre il combustibile brucia nella caldaia, rimane sempre sopra i 55-65 gradi.

Dal gruppo META

Fino a quattro opzioni per gli inserti per camini sono prodotte da META:

• ARDENFIRE - Forni in ghisa META prodotti in Francia. Questo modello ha occhiali resistenti al calore per il monitoraggio del processo. Hanno una buona dissipazione del calore e sono durevoli. Tutti i connettori sono inoltre sigillati con un cavo speciale.
• EUROKAMIN - tutti i modelli sono assemblati da parti realizzate in Europa. Sono inoltre dotati di vetri speciali. La stufa si distingue per un buon trasferimento di calore, resistenza alle alte temperature.
• METAFIRE - inserti per camini progettati per camini. La base è in acciaio, la camera è inoltre disposta con piastre refrattarie. I focolari in questi modelli possono essere regolati in altezza, anche il vetro è da incasso. Il prezzo e la qualità di questi modelli sono ben bilanciati.
• Caminetti è uno dei nuovi prodotti. Il focolare in ghisa è rivestito dall'interno con acciaio di alta qualità. Ha un vetro resistente al calore. È caratterizzato da un rapido riscaldamento della stanza, ha dimensioni ridotte ed è esteticamente bello.

Da Keddy

Gli ingegneri svedesi sono rinomati per la loro capacità di lavorare con la ghisa. I focolari Keddi si distinguono per la qualità della ghisa utilizzata in primis. Le sue tecnologie di produzione e lavorazione sono classificate. Per molto tempo hanno imparato le sottigliezze del lavoro con questo materiale. Per questo ogni loro prodotto si distingue per:

• alta efficienza. Il riscaldamento della stanza inizia nel momento in cui il fuoco è appena acceso. Oltre alla ghisa, la costruzione utilizza la pietra Olivi, che accumula calore e lo cede a lungo;
• ridotto consumo di carburante. La temperatura verrà mantenuta nella stanza per lungo tempo senza la necessità di aggiungere frequentemente carburante:
• durevolezza. Qualsiasi prodotto resisterà a più di un anno di lavoro, una garanzia fino a 10 anni.

Dispositivo BKZ-160-100 GM

Secondo lo schema di principio del funzionamento di una caldaia BKZ a tamburo singolo, il suo design consiste in un forno, diversi bruciatori, un tamburo superiore con separatori ciclonici esterni, diversi pacchetti di surriscaldatori, un economizzatore, un percorso di alimentazione, un riscaldatore d'aria, camini, un aspiratore di fumo e un sistema di alimentazione del carburante. Tutte le apparecchiature sono progettate, installate e regolate con cura per un funzionamento ottimale della caldaia.

Focolare

La camera di combustione è di tipo aperto, a sezione rettangolare, schermata con tubi 60x4 in acciaio caldaia St.20. Gli schermi posteriore e anteriore formano una struttura a bassa pendenza isolata con mattoni di argilla refrattaria.

La parte superiore della camera di combustione è chiusa con un surriscaldatore. Forno 13 circuiti indipendenti collegati da collettori superiore e inferiore da tubi caldaia 219 x 25 mm.

Le superfici riscaldanti dello schermo anteriore e posteriore formano una costrizione al livello di 11380 mm dal fondo del forno, che divide la camera di combustione in due parti: combustione e raffreddamento. Per una combustione efficiente, i tubi nella camera inferiore sono chiodati e ricoperti da una massa di cromite resistente al calore.

Bruciatore

Per la combustione del carburante sul lato, e in alcune strutture sulla parete anteriore della camera di combustione, sono previsti più bruciatori da 2 a 8. Possono essere carbone polverizzato o gasolio.

I bruciatori principali a flusso diretto si trovano ad angolo rispetto all'orizzontale. I bruciatori a scarica si trovano sopra i bruciatori principali e formano un flusso vorticoso della miscela aria-carburante con senso di rotazione opposto al centro della camera di combustione.Per l'accensione il gruppo caldaia è dotato di 2 bruciatori a muffola posti ai lati del focolare.

Caldaia a tamburo e separazione del vapore

Spedizione del fusto della caldaia BKZ
Il tamburo del gruppo caldaia ha D = 1600 mm ed è realizzato in acciaio 16GNMA. La caldaia ha due fasi di evaporazione. Il primo è nello scomparto pulito, che include il tamburo e gli schermi frontali. Il secondo comprende schermi laterali e posteriori con cicloni esterni che formano il vano del sale.

La miscela vapore-acqua proveniente dai sacchi vaglianti, il vano pulito entra nella scatola di distribuzione del tamburo e da essa si precipita nei cicloni, dove le gocce vengono separate dal vapore. L'acqua dei separatori viene restituita al fusto. E il vapore attraversa la seconda fase di separazione ed entra nel surriscaldatore.

Unità surriscaldatore

Il vapore nel surriscaldatore si muove in 2 flussi indipendenti. Il surriscaldatore è composto da 3 componenti:

• pacchetto del soffitto, che protegge completamente il focolare - tipo di radiazione;
• 20 schermi davanti alla parte orizzontale del camino - tipo semi-radiante;
• il pacco nella parte rotante è di tipo convettivo.

Se la temperatura del vapore saturo della caldaia è costante, la temperatura del vapore surriscaldato (TP) può aumentare. A volte, in base alle condizioni operative dell'apparecchiatura CHPP, deve essere ridotto. Le caldaie BKZ hanno un sistema di regolazione TPP, che viene eseguito nei desurriscaldatori di stadio 1 e 2 utilizzando l'iniezione di condensa.

L'alimentazione del liquido di condensa per l'iniezione nel desurriscaldatore del 1 ° stadio viene effettuata mediante un eiettore di vapore. Nel 2 ° stadio del desurriscaldatore a causa della differenza di pressione tra il desurriscaldatore e il condensatore.

Economizzatore e percorso nutritivo

L'economizzatore serve per riscaldare l'acqua prima di immetterla nel cesto riducendo la temperatura dei fumi. Un dispositivo di blocchi di tubi della caldaia a serpentina 32x4 mm, posti nel pozzo della caldaia.

Economizzatore per BKZ

L'acqua di alimentazione che alimenta l'unità, l'acqua della caldaia che circola attraverso gli schermi, la miscela di acqua e vapore e il vapore surriscaldato creano il percorso di alimentazione dell'unità della caldaia BKZ. Per raffreddare gli schermi, l'acqua deve avere una velocità di circolazione di progetto, può passare attraverso il circuito, sia una volta, ad esempio, come vapore surriscaldato, sia ripetutamente, come l'acqua della caldaia negli schermi.

L'alimentazione dell'acqua di alimentazione è diretta al tamburo superiore e lungo i collettori inferiori D = 133x10 mm, e la miscela vapore-acqua viene rimossa dai collettori superiori dello stesso diametro.

Ricircolo dei fumi

Il movimento dei fumi lungo il percorso dei gas della caldaia è dovuto allo scarico del forno. Gli aspiratori dei fumi per la caldaia BKZ hanno un margine di produttività del 10%, e una prevalenza fino al 30% e una frequenza di rotazione di 746 rpm, fornendo un'emissione dei fumi in atmosfera fino a 1000 m3 / h con T = 150 C.

Per ridurre le emissioni di ossido di azoto nelle caldaie BKZ, i gas di scarico vengono ricircolati. Il metodo ha iniziato ad essere applicato all'inizio degli anni '80.

Studi hanno dimostrato che il massimo risultato nella riduzione degli NOx si ottiene quando parte dei fumi viene convogliata attraverso la linea di ricircolo ai canali centrali dei bruciatori. Questo metodo è di scarsa utilità quando si brucia olio combustibile, poiché ci sono difficoltà con la sua accensione.

Pertanto, per i forni a gasolio, il ricircolo viene utilizzato miscelando parte dei fumi con aria e alimentando la miscela attraverso i canali intermedi o periferici del bruciatore.

Riscaldatore d'aria e diagramma del percorso dell'aria

Per riscaldare l'aria compressa a 300 ° C, viene installato un riscaldatore d'aria rigenerativo RVP-54 prima di essere immesso nel dispositivo del bruciatore BKZ. In precedenza, su tali unità venivano installate strutture tubolari, che avevano grandi dimensioni e bassa efficienza.

RVP-54 è costituito da un rotore rotante su un albero montato verticalmente. All'interno della struttura sono presenti sacche riscaldanti con un profilo speciale, attraverso le quali il calore dei fumi viene ceduto all'aria.La flangia dell'albero è supportata da un cuscinetto a rulli sulla trave del riscaldatore d'aria. Il rotore è ruotato da un azionamento elettromeccanico. I flussi di gas e aria sono separati da guarnizioni.