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2.1 Impianto di mescolazione
La combustione della miscela avviene tramite un impianto di mescolazione
del bruciatore a fiamma blu. Aggiungendo i gas combusti caldi, la nebulizza-
zione del combustibile evapora ancora prima della reazione di combustione
vera e propria. Grazie ad un livello di temperatura basso nella zona dell'eva-
porazione e al contenuto d'acqua nei gas combusti è possibile evitare la for-
mazione di fuliggine. L'intensità della corrente di ritorno è descritta dal tasso
di ricircolo che indica la parte di portata del gas combusto ricircolato dell'in-
tera portata dei gas combusti. Il tasso di ricircolo basso favorisce la forma-
zione di fuliggine. L'irraggiamento del corpo solido dà alla fiamma un colore
giallo. Aumentando il ricircolo di gas combusti si riduce il tasso della forma-
zione di fuliggine ottenendo una fiamma completamente priva di fuliggine
che emette un irraggiamento di colore blu appena visibile ad occhio nudo.
Per ottenere un intenso ricircolo dei gas combusti con una fiamma molto sta-
bile in tutto il condotto, l'aria per la combustione viene condotta sotto forma
di getto libero vorticoso. La figura riportata di seguito raffigura schematica-
mente il funzionamento di un impianto di mescolazione. L'aria di combustione
entra tramite un ugello nel tubo di combustione. Tramite allargamento im-
provviso di taglio trasversale del getto d'aria nasce una zona di sottopres-
sione al margine dell'ugello. Questa zona di sottopressione fa entrare i gas
combusti caldi dall'interno del tubo di combustione in zona di evaporazione.
Oltre a ciò i gas combusti già raffreddati arrivano tramite dei fori nel tubo del
combustibile dal focolare alla zona di evaporazione. Inoltre, per via del flusso
vorticoso dell'aria di combustione si forma una zona di ritorno nel centro di
rotazione della fiamma.
Il trasporto inverso intensivo di gas combusti alla radice della fiamma permette
non solo di evitare la formazione di fuliggine, ma di ridurre anche le emissioni
di ossidi di azoto. A questo contribuiscono essenzialmente due meccanismi.
Il primo prevede che la pressione parziale dell'ossigeno della miscela venga
ridotta. Così si ottiene la riduzione della concentrazione locale delle molecole
d'ossigeno dissociate che a contatto con l'azoto dell'aria di combustione rea-
giscono agli ossidi di azoto. Il secondo meccanismo riduce la temperatura
della fiamma attraverso il ricircolo di gas inerti con elevata capacità termica
specifica (CO
e H
O).
2
2
B
D
A
C
K
H
I
G
Impianto di mescolazione
2.2 Soffiante dell'aria comburente
L'aria comburente è trasportata mediante un soffiante ibrido brevettato ca-
ratterizzato soprattutto dalla resistenza alla pressione estremamente alta. In
questo modo si garantisce un avvio del bruciatore privo di pulsazioni e senza
ritardo anche alle altissime pressioni del focolare. Grazie ad un rendimento
ottimo del soffiante, il fabbisogno di energia elettrica viene ridotto notevol-
mente, soprattutto nei confronti dei soffianti convenzionali.
In caso di funzionamento dipendente dall'aria circostante è possibile sosti-
tuire la copertura sull'accesso del soffiante con un silenziatore di aspirazione
d'aria reperibile come accessorio. In caso di funzionamento indipendente
dall'aria circostante è possibile scegliere tra bocchettoni per l'aspirazione
d'aria comburente di Ø 50 mm o di Ø 80 mm.
Inoltre è disponibile un bocchettone girevole di Ø 50 mm combinabile con
un silenziatore collegato in serie.
2.3 Pompa dell'olio combustibile e sistema di chiusura
ugelli
La pompa dell'olio combustibile è una pompa ad ingranaggi. In figura è rap-
presentato lo schema idraulico di una pompa a olio combustibile a funzio-
Pompa dell'olio 1-fase dello schema idraulico
A Vorticatore
E
B Elettrodo d'ignizione
C Ugello dell'aria
D Zona di ritorno esterna
E Zona di ritorno interna
F Fiamma
F
G Tubo di ricircolazione
H Ugello d'iniezione
l'preriscaldatore dell'olio
combustibile
K Aria
namento monostadio. Il combustibile viene trasportato grazie a un set di
ruote dentate attraverso un filtro a cartuccia installato nel serbatoio del sis-
tema di alimentazione olio all'ugello del combustibile. La pressione d'inie-
zione esatta viene impostata sul regolatore della pressione. Il processo
d'iniezione è controllato tramite la valvola magnetica che, senza corrente,
rimane chiusa. In questo stato di commutazione il flusso di combustibile ri-
torna al serbatoio attraverso la valvola del regolatore della pressione. Per
l'iniezione del combustibile, la valvola magnetica viene alimentata e quindi
si apre. Il combustibile giunge pertanto all'ugello con la pressione regolata
sulla valvola di regolazione della pressione.
Valvola a
membrana
LE
chiusura della valvola in caso di spegnimento del bruciatore o per evitare la
risalita di pressione nel tubo dell'ugello a seguito di fattori esterni (ad es. pre-
riscaldamento dell'olio combustibile all'avvio del bruciatore, irraggiamento
del focolare dopo lo spegnimento del bruciatore), la pompa dell'olio com-
bustibile LE è dotata, per lo scarico della pressione, di un canale di bypass
tra il lato di aspirazione e il lato di pressione. Questo canale di bypass con-
tiene la valvola limitatrice a molla con una pressione di apertura di 2 bar. Per
l'espansione in volume dovuta alla temperatura, la pressione nel preriscal-
datore dell'olio combustibile viene rialzata. Quando la pressione eccede 2
bar la valvola limitatrice nel canale di bypass della pompa si apre. La valvola
a membrana nel preriscaldatore rimane, invece, chiusa e impedisce in questo
modo l'uscita del combustibile. Al termine della fase di riscaldamento il mo-
tore del bruciatore si avvia e all'interno della pompa la pressione aumenta
fino al valore impostato sul regolatore della pressione. La valvola magnetica
viene aperta al termine della preventilazione. La pressione d'iniezione creata
nel preriscaldatore dell'olio combustibile apre la valvola a membrana. Così
la fase di iniezione comincia in modo controllato alla pressione di apertura
prestabilita dalla valvola a membrana. Poiché la caduta di pressione sulla
valvola a membrana è trascurabile, la pressione sull'ugello dell'olio combus-
tibile corrisponde alla pressione misurata sulla pompa. Per mantenere il più
basso possibile il flusso di corrente parziale attraverso il bypass durante il
funzionamento del bruciatore, nel tubo viene installato anche un deviatore.
OFF
ON
ON
OFF
LE
Attivazione/Disattivazione del sistema LE
2.4 Sorveglianza della fiamma
Come dispositivo di sorveglianza della fiamma è possibile scegliere tra
tre sistemi opzionali e precisamente tra due pirostati ottici ed un'unità di
accensione con sorveglianza della fiamma ionizzata integrata. Qui di se-
guito si presentano questi sistemi.
Pirostato ottico KLC 2002
Le fiamme reali emettono l'irraggiamento della luce usando una frequenza al-
ternata. Questo "tremolio" della fiamma viene usato dal pirostato ottico (BST-
Solutions KLC 2002) specialmente progettato per l'impiego nei bruciatori a
fiamma blu per il riconoscimento della fiamma. L'analisi del segnale ottico
come anche la trasmissione in un segnale leggibile per l'impianto di combus-
tione avviene attraverso un collegamento del microprocessore integrato nel
pirostato. A differenza d altri dispositivi di sorveglianza della fiamma, solo il
tremolio della fiamma da controllare viene analizzato. L'irraggiamento della
luce costante del tubo di ricircolo ardente o delle altri parti all'interno del fo-
colare viene ignorato. Inoltre, anche un irraggiamento realizzato a frequenza
costante, per esempio l'irraggiamento di un tubo fluorescente, non conduce
ad un rivelamento della fiamma. Un aggiustamento della sensibilità non è ne-
cessario. Soltanto un LED nell'alloggiamento del pirostato indica lo stato di
funzionamento attuale della spia della fiamma. Si distingue tra:
Il LED è spento:
Il LED lampeggia:
Il LED è acceso continuamente: KLC attivo, fiamma rilevata
Per limitare al massimo le emissioni
all'avvio e allo spegnimento, il bru-
ciatore è stato dotato di un sistema
di chiusura ugelli Danfoss (sistema
LE). Per questo scopo il preriscal-
datore dell'olio combustibile viene
dotato di una valvola a membrana
a molla. Questa valvola si apre con
una pressione dell'olio combusti-
bile di ca. 5 bar e si chiude per
mezzo della forza elastica di ca. 3
bar. Per accelerare il processo di
Quando il bruciatore si spegne, la
valvola magnetica si chiude e la
pressione d'iniezione viene ridotta
attraverso l'ugello. Quando la
pressione scende al di sotto dei 3
bar, la valvola a membrana si
chiude nel preriscaldatore dell'olio
combustibile. In questo modo si
assicura la fine controllata del pro-
cesso d'iniezione senza sgoccio-
lamento. La pompa dell'olio com-
bustibile LE può essere usata
anche come pompa dell'olio stan-
dard. Il sistema LE può essere at-
tivato o disattivato ruotando la vite
di regolazione come mostrato in fi-
gura.
il pirostato è senza corrente
KLC attivo, nessuna fiamma rilevata
IT
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