Λύσεις — Κεφάλαιο 5: Καυστήρες (σελ. 73) – ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΘΕΡΜΑΝΣΕΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 5: Καυστήρες (σελ. 73)

Λύσεις των 13 ερωτήσεων του κεφαλαίου 5 (η 10 αριθμητική: w = 10 kg/h).

Ερώτηση 1 — Είδη καυστήρων πετρελαίου και περιοχές ισχύος

Ερώτηση: Ποια είναι τα είδη των καυστήρων πετρελαίου και για ποιες περιοχές ισχύος είναι κατάλληλο το καθένα;

Απάντηση:

• Με βάση τον τρόπο διασκορπισμού-ανάμειξης του πετρελαίου με τον αέρα (σελ. 61, 63-66): 1. Καυστήρες εξάτμισης — το πετρέλαιο εξατμίζεται σε χώρο θερμαινόμενο από τη φλόγα και αντικαθίσταται από ίση παροχή νέου· καίνε «καθαρό» (φωτιστικό) ή κοινό πετρέλαιο· πολύ μικρές ισχείς (Κ.Θ. μονοκατοικιών, θερμάστρες πετρελαίου)· περιορισμένες χρήσεις, πάντα σε πολύ μικρές εγκαταστάσεις. 2. Καυστήρες διασκορπισμού — το καύσιμο διασπάται σε μικρές σταγόνες μέσω γραναζωτής αντλίας και ακροφυσίου, ανάμειξη με τον αέρα στο ακροφύσιο· οι πιο κατάλληλοι για μικρές και μεσαίες εγκαταστάσεις Κ.Θ. (πολυκατοικίες, κτίρια)· για καταναλώσεις > 10 kg/h (≈ > 80.000 kcal/h) διβάθμιοι με δύο σκάλες φλόγας/δύο μπεκ, για μεγάλους — δύο μπεκ με επιστροφή· αυτόματη, σταθερή, ασφαλής λειτουργία, υψηλός βαθμός απόδοσης, χαμηλή ρύπανση, χαμηλός θόρυβος. 3. Καυστήρες περιστροφής (φυγοκεντρικοί) — το πετρέλαιο φυγοκεντρίζεται και εκτινάσσεται ακτινικά στην εστία· μεγάλης ισχύος εγκαταστάσεις, με παροχές έως 400 kg/h (≈ 3-4.000.000 kcal/h), κατάλληλοι για διάφορους τύπους πετρελαίου και κυρίως μαζούτ· ανθεκτικοί, ασφαλείς, αλλά θορυβώδεις (βιομηχανίες, όχι κτίρια παραμονής). (Επιπλέον οι «οικολογικοί» καυστήρες διασκορπισμού με διατάξεις μείωσης ρύπων.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Εξάτμισης — πολύ μικρές ισχείς (μονοκατοικίες, θερμάστρες)· διασκορπισμού (αντλία + μπεκ) — μικρές και μεσαίες Κ.Θ. (οι καταλληλότεροι· διβάθμιοι για > 10 kg/h)· περιστροφής/φυγοκεντρικοί — μεγάλες ισχείς, μαζούτ, παροχές έως 400 kg/h (βιομηχανικές).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 3 είδη + ισχύς.

Ερώτηση 2 — Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα καυστήρων περιστροφής

Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των καυστήρων περιστροφής;

Απάντηση:

• Οι περιστροφικοί (φυγοκεντρικοί) καυστήρες φυγοκεντρίζουν το πετρέλαιο και το εκτινάσσουν ακτινικά στην εστία, όπου γίνεται η ανάμειξη με τον προσαγόμενο αέρα και η καύση (σελ. 65-66). Πλεονεκτήματα: 1. μεγάλα περιθώρια ρύθμισης της παροχής τους, με ρυθμιστική βαλβίδα πετρελαίου (προσαρμογή στο φορτίο)· 2. κατάλληλοι για διάφορους τύπους πετρελαίου, ακόμη και κατώτερης ποιότητας — κυρίως μαζούτ (βαρύ, παχύρρευστο καύσιμο που δεν μπορεί να ψεκαστεί από κοινό μπεκ)· 3. κατάλληλοι για εγκαταστάσεις μεγάλης ισχύος (παροχές έως 400 kg/h)· 4. ανθεκτικοί και λειτουργούν με ασφάλεια. Μειονεκτήματα: 1. αυξημένη στάθμη θορύβου (περιστρεφόμενο κύπελλο υψηλών στροφών, ισχυρός ανεμιστήρας) — γι' αυτό είναι ακατάλληλοι για Κ.Θ. κτιρίων παραμονής και εργασίας ανθρώπων· 2. μεγαλύτερο κόστος και πολυπλοκότητα, ακατάλληλοι για μικρές-μεσαίες εγκαταστάσεις όπου υπερτερούν οι καυστήρες διασκορπισμού· 3. το μαζούτ απαιτεί προθέρμανση και έχει μεγαλύτερη ρύπανση (θείο).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πλεονεκτήματα: μεγάλα περιθώρια ρύθμισης παροχής, καίνε διάφορους τύπους πετρελαίου και κυρίως μαζούτ, κατάλληλοι για μεγάλες ισχείς (έως 400 kg/h), ανθεκτικοί και ασφαλείς. Μειονεκτήματα: αυξημένος θόρυβος → ακατάλληλοι για κτίρια παραμονής/εργασίας, κόστος-πολυπλοκότητα, μόνο για μεγάλες εγκαταστάσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• +4 / −θόρυβος.

Ερώτηση 3 — Λειτουργία καυστήρων διασκορπισμού

Ερώτηση: Πώς λειτουργούν οι καυστήρες διασκορπισμού;

Απάντηση:

• Οι καυστήρες διασκορπισμού (σελ. 63-65) ονομάζονται έτσι γιατί το καύσιμο διασπάται σε μικρές σταγόνες μέσω γραναζωτής αντλίας και προσαρμοσμένου ακροφυσίου (μπεκ). Λειτουργία: ο ηλεκτροκινητήρας κινεί ταυτόχρονα την αντλία πετρελαίου και την πτερωτή του ανεμιστήρα. Η αντλία αναρροφά το πετρέλαιο από τη δεξαμενή (μέσω φίλτρου), το συμπιέζει (συνήθως 10-14 bar) και το στέλνει στο ακροφύσιο, το οποίο το ψεκάζει σε λεπτότατα σταγονίδια με κωνική δέσμη· η περίσσεια επιστρέφει. Ο ανεμιστήρας προσάγει τον αέρα καύσης — πρωτεύοντα (γύρω από το μπεκ, μέσω του δίσκου ανάμιξης που τον στροβιλίζει) και δευτερεύοντα — ώστε η ανάμειξη σταγόνων-αέρα να γίνεται στο ακροφύσιο/κεφαλή καύσης, με ρύθμιση από το τάμπερ αέρα. Το μίγμα αναφλέγεται από τον σπινθήρα των ηλεκτροδίων που τροφοδοτεί ο μετασχηματιστής έναυσης, και η φλόγα (κώνος φλόγας) αναπτύσσεται μέσα στον φλογοθάλαμο του λέβητα. Ο ηλεκτρικός πίνακας αυτόματης λειτουργίας ελέγχει την ακολουθία (προαερισμός, έναυση, άνοιγμα ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, παρακολούθηση) και το φωτοκύτταρο επιτηρεί τη φλόγα — αν δεν σχηματιστεί, ο καυστήρας μπλοκάρει (λυχνία-μπουτόν). Για καταναλώσεις > 10 kg/h χρησιμοποιούνται διβάθμιοι: με ένα μπεκ ξεκινούν με μικρή πίεση (1η βαθμίδα) και συνεχίζουν με πλήρη (2η)· οι μεγάλοι έχουν δύο μπεκ με σύστημα επιστροφής, με προοδευτική αυξομείωση πίεσης-παροχής (ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, προθερμαντήρας πετρελαίου, υδραυλικό τάμπερ).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κινητήρας κινεί αντλία και ανεμιστήρα· η γραναζωτή αντλία συμπιέζει το πετρέλαιο και το μπεκ το διασπά σε λεπτά σταγονίδια· ο ανεμιστήρας δίνει πρωτεύοντα (δίσκος ανάμιξης) και δευτερεύοντα αέρα, με ανάμειξη στο ακροφύσιο/κεφαλή· έναυση με σπινθήρα από τον μετασχηματιστή, έλεγχος φλόγας από φωτοκύτταρο και πίνακα αυτοματισμού (μπλόκο)· για > 10 kg/h διβάθμιοι (δύο πιέσεις ή δύο μπεκ).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Αντλία-μπεκ-αέρας-έναυση-έλεγχος.

Ερώτηση 4 — Οικολογικοί καυστήρες

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για τους οικολογικούς καυστήρες;

Απάντηση:

• Οι «οικολογικοί» καυστήρες πετρελαίου (σελ. 65-66) ονομάζονται έτσι γιατί είναι εφοδιασμένοι με διατάξεις και ρυθμίσεις που έχουν σκοπό να βελτιώσουν την καύση και άρα να μειώσουν τους ανεπιθύμητους ρύπους που αυτή προκαλεί (NOx, CO, αιθάλη). Βασική τεχνική είναι η ανακύκλωση καυσαερίων (επανεισαγωγή μέρους των καυσαερίων στη ζώνη καύσης — μείωση θερμοκρασίας φλόγας → λιγότερα NOx, «μπλε φλόγα»), η πλήρης εξάτμιση/ανάμειξη του καυσίμου πριν την καύση και η ακριβής ρύθμιση αέρα-καυσίμου σε κάθε βαθμίδα. Ενδεικτικά μέρη (εικ. 5.1.ε): αντλία πετρελαίου, ρυθμιστής καυσίμου 1ης και 2ης βαθμίδας, ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα 1ης και 2ης βαθμίδας, υδραυλικό σύστημα τάμπερ αέρα με θέσεις «κλειστό», «1η βαθμίδα», «2η βαθμίδα» (ώστε η ποσότητα αέρα να ακολουθεί την παροχή καυσίμου σε κάθε βαθμίδα) και υδραυλικό σύστημα LGO. Δηλαδή είναι κατά κανόνα διβάθμιοι καυστήρες διασκορπισμού με αυτόματη προσαρμογή αέρα και ανακυκλοφορία καυσαερίων· έχουν καλύτερο βαθμό απόδοσης, χαμηλότερες εκπομπές και αθόρυβη λειτουργία, αλλά απαιτούν σωστή ρύθμιση και τακτική συντήρηση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καυστήρες (συνήθως διβάθμιοι διασκορπισμού) με διατάξεις-ρυθμίσεις που βελτιώνουν την καύση και μειώνουν τους ρύπους: ανακύκλωση καυσαερίων (λιγότερα NOx), ρυθμιστές και ηλεκτροβαλβίδες καυσίμου 1ης/2ης βαθμίδας, υδραυλικό τάμπερ αέρα με θέσεις κλειστό/1η/2η βαθμίδα, σύστημα LGO — ακριβής αναλογία αέρα-καυσίμου σε κάθε βαθμίδα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σκοπός + διατάξεις.

Ερώτηση 5 — Βασικά κριτήρια διάκρισης καυστήρων αερίου

Ερώτηση: Ποια είναι τα βασικά κριτήρια διάκρισης των καυστήρων αερίου;

Απάντηση:

• Υπάρχουν πολλά κριτήρια (σελ. 67)· τα δύο πιο σημαντικά είναι: 1. Ο τρόπος προσαγωγής του καυσίμου — καυστήρες διάχυσης (σύστημα σωλήνων παροχής αερίου με οπές, ώστε να επιτυγχάνεται συνέχεια της καύσης στο άκρο τους), καυστήρες με εγχυτήρες (η αύξηση της ταχύτητας έγχυσης στο ακροφύσιο μειώνει τη στατική πίεση — νόμος Bernoulli — με επακόλουθο τη μερική αναρρόφηση του αέρα καύσης), καυστήρες πλήρους προανάμιξης (δυνατότητα αναρρόφησης όλου του αέρα καύσης πριν τη φλόγα). 2. Ο τρόπος προσαγωγής του αέρα — ατμοσφαιρικοί (φυσικού ελκυσμού, ο αέρας έρχεται με φυσική ροή) και πιεστικοί (με φυσητήρα/ανεμιστήρα). Άλλα κριτήρια: ο βαθμός αυτοματοποίησης των τμημάτων ρύθμισης (αυτόματοι, ημιαυτόματοι κ.λπ.), η παραγόμενη φλόγα (διάχυσης, προανάμιξης), η πίεση του καύσιμου αερίου (χαμηλής/μέσης), και το είδος λειτουργίας — διπλής (εναλλακτικής υγρό-αέριο) ή μικτής (ταυτόχρονης, σταθερή αναλογία).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα δύο βασικά: τρόπος προσαγωγής καυσίμου (διάχυσης, με εγχυτήρες — Bernoulli, πλήρους προανάμιξης) και τρόπος προσαγωγής αέρα (ατμοσφαιρικοί, πιεστικοί)· επιπλέον βαθμός αυτοματοποίησης, φλόγα, πίεση αερίου, διπλή/μικτή λειτουργία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 2 βασικά + λοιπά.

Ερώτηση 6 — Εφαρμογές ατμοσφαιρικών καυστήρων

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές χρησιμοποιούνται ατμοσφαιρικοί καυστήρες;

Απάντηση:

• Οι ατμοσφαιρικοί καυστήρες (φυσικού ελκυσμού, με φλόγα διάχυσης) παίρνουν τον αέρα καύσης χωρίς φυσητήρα· ο αέρας έρχεται σε επαφή με τη φλόγα μόνο εξωτερικά, οπότε προκύπτει επιμήκης φωτεινή φλόγα με σχετικά χαμηλή μέγιστη θερμοκρασία (~1200 °C), ενώ σε επαφή με στερεές επιφάνειες δημιουργείται καπνιά (σελ. 67). Είναι ασφαλείς και αθόρυβοι, με μεγάλη ποικιλία διατάξεων εκροής, και χρειάζονται σύστημα ρύθμισης παροχής, διακόπτη, διαμορφωμένη επιφάνεια καύσης και συστήματα ρύθμισης-ασφάλειας. Εφαρμογές: συνεργάζονται συνήθως με λέβητες μικρής ισχύος (επίτοιχοι λέβητες αερίου, μικρές μονάδες θέρμανσης, θερμοσίφωνες), προστατευόμενοι από υπερβολική αύξηση του ελκυσμού με ειδική χοάνη (διακόπτη ελκυσμού) μεταξύ καπναγωγού και καπνοδόχου· επίσης χρησιμοποιούνται σε όλες τις μικροσυσκευές του αερίου πόλης — κουζίνες, θερμάστρες, ταχυθερμοσίφωνες (περίληψη σελ. 72). Για λεβητοστάσια με ατμοσφαιρικό καυστήρα το άνοιγμα αερισμού είναι Α = 3·Β cm² (κεφ. 3).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε λέβητες μικρής ισχύος (επίτοιχες μονάδες, μικρές Κ.Θ.) με χοάνη προστασίας από υπερβολικό ελκυσμό, και σε όλες τις μικροσυσκευές αερίου πόλης (κουζίνες, θερμάστρες, θερμοσίφωνες) — ασφαλείς, αθόρυβοι, φλόγα διάχυσης ~1200 °C.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μικρή ισχύς, συσκευές.

Ερώτηση 7 — Εφαρμογές πιεστικών καυστήρων

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές χρησιμοποιούνται πιεστικοί καυστήρες;

Απάντηση:

• Οι πιεστικοί καυστήρες αερίου είναι εφοδιασμένοι με φυσητήρα (ανεμιστήρα) του αέρα καύσης, που προσάγει τον αέρα υπό πίεση και επιτρέπει καλή ανάμειξη, ρύθμιση (τάμπερ), υψηλή θερμική φόρτιση της εστίας και υπερνίκηση της αντίθλιψης του λέβητα (σελ. 68). Χρησιμοποιούνται στους σύγχρονους πιεστικούς λέβητες Κεντρικής Θέρμανσης — δηλαδή στους λέβητες μεσαίας και μεγάλης ισχύος (πολυκατοικίες, κτίρια, βιομηχανίες) με κλειστό, υπό πίεση φλογοθάλαμο, όπως και οι καυστήρες πετρελαίου διασκορπισμού (συχνά είναι καυστήρες διπλής λειτουργίας). Διαθέτουν τάμπερ αέρα, αντιδονητικό σύνδεσμο, διανομέα αερίου, δίσκο διασκορπισμού αέρα, σημεία μέτρησης πίεσης αερίου (κεφαλή, γραμμή), βάνα τροφοδότησης, πιεζοστάτη αέρα (ασφάλεια — επιβεβαίωση ροής αέρα), ηλεκτρόδιο ιονισμού (έλεγχος φλόγας), ανεμιστήρα-κινητήρα, βίδα ρύθμισης κεφαλής και αγωγό παροχής αερίου (συρμός αερίου με φίλτρο, σταθεροποιητή, ηλεκτροβαλβίδες). Για λεβητοστάσια με πιεστικό καυστήρα το άνοιγμα αερισμού είναι Α = 1·Β cm² (κεφ. 3).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στους σύγχρονους πιεστικούς λέβητες Κεντρικής Θέρμανσης (μεσαίας-μεγάλης ισχύος, κλειστός φλογοθάλαμος υπό πίεση), όπου ο φυσητήρας του καυστήρα προσάγει τον αέρα καύσης με πίεση, με τάμπερ, πιεζοστάτη αέρα, ηλεκτρόδιο ιονισμού και συρμό αερίου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Πιεστικοί λέβητες Κ.Θ.

Ερώτηση 8 — Εφαρμογές καυστήρων διπλής και μικτής λειτουργίας

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές χρησιμοποιούνται καυστήρες διπλής και μικτής λειτουργίας;

Απάντηση:

• Καυστήρες διπλής (εναλλακτικής) λειτουργίας (σελ. 68): χρησιμοποιούνται όπου πρέπει να καλύπτεται και η περίπτωση διακοπής του αερίου — π.χ. σε κτίρια/εγκαταστάσεις με μεγάλες απαιτήσεις αδιάλειπτης θέρμανσης (νοσοκομεία, ξενοδοχεία, βιομηχανίες) ή με διακοπτόμενη σύμβαση παροχής αερίου (φθηνότερο τιμολόγιο με δικαίωμα διακοπής της εταιρείας σε αιχμές)· ο καυστήρας έχει ειδική κεφαλή διπλής τροφοδοσίας και σύστημα παροχής υγρού καυσίμου, ώστε να λειτουργεί εναλλακτικά με αέριο ή με πετρέλαιο, με κοινό φωτοκύτταρο ελέγχου φλόγας για τις δύο λειτουργίες. Καυστήρες μικτής λειτουργίας: γίνεται ταυτόχρονη παροχή αερίου και υγρού καυσίμου με σταθερή αναλογία και κοινό έλεγχο φλόγας· χρησιμοποιούνται σε μεγάλες/βιομηχανικές εγκαταστάσεις όπου διατίθεται και πρέπει να αξιοποιηθεί ένα δευτερεύον αέριο καύσιμο (π.χ. βιοαέριο, αέριο διεργασιών χαμηλής θερμογόνου δύναμης) μαζί με πετρέλαιο ή μαζούτ, ή για βελτίωση της καύσης βαρέων καυσίμων και εξισορρόπηση κόστους-διαθεσιμότητας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Διπλής (εναλλακτικής) λειτουργίας: όπου πρέπει να εξασφαλίζεται η θέρμανση και σε διακοπή του αερίου (νοσοκομεία, ξενοδοχεία, βιομηχανίες, διακοπτόμενες συμβάσεις) — κεφαλή διπλής τροφοδοσίας, εναλλακτικά αέριο/πετρέλαιο, κοινό φωτοκύτταρο. Μικτής: ταυτόχρονη καύση αερίου + υγρού σε σταθερή αναλογία, σε μεγάλες/βιομηχανικές εγκαταστάσεις με διαθέσιμο δευτερεύον αέριο (π.χ. βιοαέριο).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Διακοπή αερίου / ταυτόχρονη.

Ερώτηση 9 — Παράγοντες παροχής καυσίμου

Ερώτηση: Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η απαραίτητη παροχή καυσίμου σε εγκατάσταση Κ.Θ.;

Απάντηση:

• Οι καυστήρες υπολογίζονται από την ισχύ του λέβητα με τον οποίο θα συνεργαστούν· το μέγεθος του καυστήρα εκφράζεται στην ωριαία ποσότητα καυσίμου που καταναλώνει (σελ. 69-71): w = Q_Λ / (H · η) (kg/h για πετρέλαιο) ή V = Q_Λ / (H · η) (Nm³/h για αέριο). Άρα η παροχή εξαρτάται από: 1. τη θερμική ισχύ του λέβητα Q_Λ (kcal/h ή kW) — ανάλογη· όσο μεγαλύτερες οι θερμικές απώλειες του κτιρίου, τόσο μεγαλύτερη ισχύς και παροχή· 2. τη θερμογόνο δύναμη του καυσίμου H (kcal/kg ή kcal/Nm³, κατώτερη) — αντιστρόφως ανάλογη· καύσιμο με μεγαλύτερη θερμογόνο δύναμη χρειάζεται μικρότερη παροχή (πετρέλαιο ~10.000 kcal/kg, φυσικό αέριο ~8.000 kcal/Nm³)· 3. τον βαθμό απόδοσης η της καύσης/εγκατάστασης (0,7-0,9) — αντιστρόφως ανάλογη· χαμηλή απόδοση = μεγαλύτερη κατανάλωση. Στις πρακτικές εφαρμογές για το γινόμενο H·η λαμβάνεται 8.000-8.500 kcal/kg για πετρέλαιο. Επιπλέον, το πραγματικό μέγεθος του καυστήρα επηρεάζεται από τα μεγέθη λειτουργίας του λέβητα (αντίθλιψη/πίεση φλογοθαλάμου) — επιλογή από διαγράμματα κατασκευαστή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Από τη θερμική ισχύ του λέβητα Q_Λ (ανάλογα), τη (κατώτερη) θερμογόνο δύναμη του καυσίμου H (αντιστρόφως) και τον βαθμό απόδοσης η = 0,7-0,9 (αντιστρόφως): w = Q_Λ/(H·η) kg/h ή V = Q_Λ/(H·η) Nm³/h· πρακτικά H·η ≈ 8.000-8.500 kcal/kg για πετρέλαιο· το μέγεθος του καυστήρα επηρεάζεται και από την αντίθλιψη του λέβητα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Q, H, η.

Ερώτηση 10 — Υπολογισμός παροχής πετρελαίου για λέβητα 80.000 kcal/h

Ερώτηση: Να υπολογίσετε την απαραίτητη παροχή πετρελαίου για λέβητα με ισχύ QΛ = 80.000 kcal/h (δεχθείτε η = 0,8).

Απάντηση:

• Δεδομένα: Q_Λ = 80.000 kcal/h, η = 0,8, θερμογόνος δύναμη πετρελαίου H ≈ 10.000 kcal/kg (σελ. 19, 70). Τύπος (σελ. 69): \(w = \dfrac{Q_Λ}{H \cdot η}\). Υπολογισμός: \(w = \dfrac{80.000}{10.000 \cdot 0{,}8} = \dfrac{80.000}{8.000} = 10\ \mathrm{kg/h}\). Απάντηση: η απαραίτητη παροχή (κατανάλωση) πετρελαίου είναι w = 10 kg/h — δηλαδή ο καυστήρας πρέπει να έχει μέγιστη ωριαία παροχή τουλάχιστον 10 kg/h (≈ 12 l/h, αφού η πυκνότητα του πετρελαίου είναι ~0,84 kg/l). Παρατηρήσεις: με το πρακτικό γινόμενο H·η = 8.000-8.500 kcal/kg προκύπτει w = 80.000/8.000 … 80.000/8.500 = 10 … 9,4 kg/h — ίδια τάξη· επειδή η παροχή είναι στο όριο των 10 kg/h, μπορεί να επιλεγεί διβάθμιος καυστήρας· η τελική επιλογή γίνεται από το διάγραμμα του κατασκευαστή λαμβάνοντας υπόψη και την αντίθλιψη του λέβητα (mm Σ.Ν.).

Σύνοψη: w = Q_Λ/(H·η) = 80.000/(10.000 × 0,8) = 10 kg/h πετρελαίου (≈ 12 l/h)· με H·η = 8.000-8.500 kcal/kg: 9,4-10 kg/h.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• w = 10 kg/h.

Ερώτηση 11 — Πρόσθετο στοιχείο ελέγχου συνεργασίας λέβητα-καυστήρα

Ερώτηση: Ποιο άλλο στοιχείο (εκτός της παροχής) πρέπει να ελέγχεται, ώστε να εξασφαλίζεται η συνεργασία λέβητα - καυστήρα;

Απάντηση:

• Στην πράξη το μέγεθος του καυστήρα που θα χρησιμοποιηθεί αλλάζει σε σχέση με τον απλό υπολογισμό της παροχής, γιατί πρέπει να ληφθούν υπόψη και τα μεγέθη λειτουργίας του συνεργαζόμενου λέβητα — κυρίως η πίεση (σελ. 69-70), δηλαδή η αντίθλιψη του φλογοθαλάμου του λέβητα (η αντίσταση που συναντούν τα καυσαέρια στη διαδρομή τους μέσα στον λέβητα, σε mm Σ.Ν. ή mbar). Ο ανεμιστήρας του καυστήρα πρέπει να μπορεί να υπερνικήσει την αντίθλιψη αυτή για τη συγκεκριμένη παροχή, ώστε να εξασφαλίζεται η σωστή ποσότητα αέρα καύσης και η πλήρης καύση. Γι' αυτό, μετά την εύρεση της παροχής, ο καυστήρας επιλέγεται από τα προσαρμοσμένα διαγράμματα λειτουργίας του κατασκευαστή (παροχή kg/h στον οριζόντιο άξονα – αντίθλιψη στον κατακόρυφο, με το πεδίο λειτουργίας κάθε τύπου). Παράδειγμα (σελ. 70): λέβητας 280.000 kcal/h με αντίθλιψη 52 mm Σ.Ν. (~5,2 mbar), η = 0,8 → w = 35 kg/h· στο διάγραμμα τα 35 kg/h αντιστοιχούν στους καυστήρες ΟΕ-3.2Ζ (έως 30 mm ΣΝ) και ΟΕ-4.2Ζ (έως 60 mm ΣΝ) → επιλέγεται ο ΟΕ-4.2Ζ, που καλύπτει την αντίθλιψη. (Για αέριο ελέγχεται αντίστοιχα ότι η διαθέσιμη πίεση δικτύου υπερκαλύπτει σταθεροποιητή + αντίθλιψη + αντιστάσεις — σελ. 71.) Επίσης πρέπει να ταιριάζουν οι γεωμετρικές διαστάσεις (μήκος κεφαλής-φλογοθαλάμου, φλάντζα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πίεση/αντίθλιψη του φλογοθαλάμου του λέβητα (mm Σ.Ν.): ο καυστήρας πρέπει να την υπερνικά στη συγκεκριμένη παροχή, γι' αυτό επιλέγεται από το διάγραμμα παροχής-αντίθλιψης του κατασκευαστή (π.χ. 35 kg/h με 52 mm ΣΝ → ΟΕ-4.2Ζ αντί ΟΕ-3.2Ζ)· επίσης η γεωμετρική προσαρμογή κεφαλής-φλογοθαλάμου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Αντίθλιψη → διάγραμμα.

Ερώτηση 12 — Έλεγχοι μετά τον υπολογισμό παροχής καυστήρα αερίου

Ερώτηση: Ποιοι έλεγχοι είναι απαραίτητοι μετά τον υπολογισμό παροχής καυστήρα αερίου καυσίμου;

Απάντηση:

• Μετά την εύρεση της αναγκαίας παροχής αερίου V = Q_Λ/(H·η) (Nm³/h — π.χ. 72.000/(8.000·0,9) = 10 Nm³/h) ακολουθεί ο Έλεγχος καταλληλότητας του καυστήρα (σελ. 71), δηλαδή ο έλεγχος από πλευράς πίεσης του δικτύου αερίου και η επιλογή φίλτρου και σταθεροποιητή. Η διαδικασία γίνεται από τους μελετητές και ο εγκαταστάτης πρέπει να εφαρμόζει χωρίς παρέκκλιση τις επιλογές και οδηγίες. Εξετάζεται αν η κατώτερη διαθέσιμη πίεση του δικτύου (η ελάχιστη πίεση παροχής στην είσοδο του συρμού αερίου) υπερκαλύπτει: 1. την αναγκαία πίεση στην έξοδο του σταθεροποιητή (ρυθμιστή πίεσης) για τη συγκεκριμένη παροχή — δηλαδή την πίεση που χρειάζεται ο καυστήρας στην κεφαλή του για V Nm³/h· 2. την αντίθλιψη του λέβητα (αν υπάρχει — πιεστικός φλογοθάλαμος)· 3. τις αντιστάσεις ροής στο φίλτρο και στον σταθεροποιητή (πτώσεις πίεσης του συρμού: φίλτρο, ρυθμιστής, ηλεκτροβαλβίδες, μετρητής). Αν το άθροισμα αυτών υπερβαίνει τη διαθέσιμη πίεση, επιλέγεται μεγαλύτερη διατομή γραμμής/άλλος σταθεροποιητής ή ζητείται από την Εταιρεία Αερίου υψηλότερη πίεση παροχής. Ελέγχονται επίσης οι πτώσεις πίεσης του ατμοσφαιρικού αέρα (αερισμός λεβητοστασίου) και η συμβατότητα του καυστήρα με τον λέβητα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Έλεγχος καταλληλότητας από πλευράς πίεσης δικτύου και επιλογή φίλτρου-σταθεροποιητή (από τους μελετητές): η κατώτερη διαθέσιμη πίεση του δικτύου πρέπει να υπερκαλύπτει 1) την αναγκαία πίεση εξόδου του σταθεροποιητή για την παροχή, 2) την αντίθλιψη του λέβητα, 3) τις αντιστάσεις ροής σε φίλτρο και σταθεροποιητή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 3 έλεγχοι πίεσης.

Ερώτηση 13 — Στοιχεία πινακίδας αναγνώρισης καυστήρα

Ερώτηση: Ποια στοιχεία πρέπει να αναφέρονται στην πινακίδα αναγνώρισης ενός καυστήρα;

Απάντηση:

• Κάθε καυστήρας πρέπει να είναι εφοδιασμένος με μεταλλική πινακίδα, τοποθετημένη σε εμφανές σημείο, πάνω στην οποία αναφέρονται (σελ. 71-72): 1. ο κατασκευαστής και το έτος κατασκευής· 2. ο τύπος του καυστήρα και το συνιστώμενο καύσιμο (πετρέλαιο θέρμανσης, μαζούτ, φυσικό αέριο, υγραέριο)· 3. η μέγιστη και η ελάχιστη ωριαία παροχή καυσίμου — σε kg/h για υγρά καύσιμα ή m³/h για αέρια καύσιμα, σε κανονικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας (Nm³/h) — δηλαδή το πεδίο ισχύος του. Συνήθως αναγράφονται επίσης ο αριθμός σειράς, η ηλεκτρική τροφοδοσία (V, Hz, W) και η σήμανση CE. Επιπλέον, κάθε καυστήρας πρέπει να συνοδεύεται από τα σχετικά έντυπα και σχέδια εγκατάστασης, ρυθμίσεων, συνδεσμολογιών κ.λπ. (εγχειρίδιο), ώστε η εγκατάσταση, ρύθμιση και συντήρησή του να γίνονται σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταλλική πινακίδα σε εμφανές σημείο με: κατασκευαστή και έτος κατασκευής· τύπο καυστήρα και συνιστώμενο καύσιμο· μέγιστη και ελάχιστη ωριαία παροχή (kg/h υγρά, m³/h αέρια σε κανονικές συνθήκες)· συνοδεύεται από έντυπα-σχέδια εγκατάστασης, ρυθμίσεων, συνδεσμολογιών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 3 στοιχεία + έντυπα.