Cazane presurizate din Otel RCA

Indrumar tehnic

Instructiuni pentru:

Instalare

Folosire

Intretinere

1.     Descriere

Generatoarele de caldura BIASI, seria RCA, sunt cazane din otel cu ardere presurizata fie de combustibil lichid, fie de combustibil gazos.

Sunt proiectate pentru presiunea maxima de 5 kg/cm² (4,9 bar) si sunt de tipul celor cu focar orizontal, cilindric, construit pentru doua drumuri de fum cu intoarcerea flacarii, al treilea drum de fum fiind reprezentat de fascicolul de tuburi care strabat cazanul.

In interiorul acestor tuburi se gasesc elemente de turbionare alcatuite din lamele ondulate din otel inoxidabil care fac sa creasca turbulenta in fluxul de gaze arse, intensificand astfel schimbul termic si randamentul generatorului.

Usa din fonta faciliteaza montarea arzatorului ales de catre beneficiar, interiorul acesteia fiind capitonat cu un strat izolant/refractar si rezistent la temperaturi mari; acesta este astfel modelat incat gazele arse provenite din la focar sa fie direct dirijate spre fascicolul de tuburi.

Deasupra placii de fixare a arzatorului se afla instalat un manson cu o ferestruica din sticla pirex, care permite observarea flacarii in camera de ardere.

Pentru a raci si a mentine curata ferestruica amintita mai sus, aceasta este prevazuta cu un racord din cauciuc care se ataseaza la "priza" de aer a arzatorului; desfacerea temporara a acestei legaturi permite masurarea presiunii in camera de ardere.

Camera de fum posterioara este prinsa in buloane pentru a putea fi usor demontata in cazul in care este necesara efectuarea unei intretineri mai deosebite; aceasta este prevazuta, pe langa racordul de fum pentru legarea la cos si cu o usa demontabila ce permite inspectarea, curatarea si efectuarea drenajului in caz de condens.

Balamalele usii frontale sunt astfel realizate incat aceasta sa se poate deschide si din partea dreapta si din partea stanga.

Corpul cazanului este izolat cu invelis din vata minerala iar finisajul exterior, cu carenaj patrat, este realizat din panouri de otel tratat anticoroziv, izolate la interior.

Structura de sustinere este alcatuita dintr-un cadru de baza.

2.     Lista de componente si conexiuni

Fig. 3           Fig. 4

3.     Aparatura si accesorii

Cazanele din seria RCA sunt prevazute cu urmatoarele piese componente:

Panou de comanda si control precablat dotat cu:

termostat de reglare

termostat de siguranta cu rearmare manuala

termometre

intrerupator de pornire

Teaca pentru termometrul de proba

Placa frontala gaurita pentru montare arzator

Izolatie din fibra ceramica pentru protejare termica arzator

Serie completa de elemente de turbionare

Contraflansa cu garnitura si suruburi (pentru prindere pe flansa)

Ambalaj din carton care contine:

invelis din vata de sticla pentru izolatia termica a corpului cazanului

mantale exterioare

Pentru aceste tipuri accesoriile sunt deja montate in momentul furnizarii lor.

La cerere sunt furnizate termostate pentru comanda celei de a II-a si a III-a treapta a arzatorului.

Termostatele sunt omologate conform documentatiei "R" a I.S.P.E.S.L.

4.     Instalare

Pozitionati cazanul pe suprafata prevazuta pentru instalarea sa; aceasta trebuie sa fie orizontala si sa ofere un sprijin continuu al structurii de sustinere, fiind dimensionata pentru greutatea cazanului plin cu apa.

Efectuati o inspectie generala (aici fiind inclusa si izolatia refractara a usii) pentru a constata daca elementele cazanului au avut de suferit sau nu in timpul transportului.

Fig. 5

Treceti la asamblarea pieselor componente, dupa cum urmeaza:

Infasurati invelisul izolator (6) din vata de sticla in jurul cazanului plecand de la capatul superior (in cazul in care lungimea invelisului este mai mare, atunci acest capat se va infasura peste cel initial, decupand portiunile corespunzatoare racordurilor) si fixandu-l la pozitie in 2 - 3 puncte cu ajutorul benzii de fier zincat.

In orificiul (7) introduceti presetupa care cuprinde cablurile de alimentare si de interfata cu arzatorul (8) si montati partile laterale (1).

Montati panoul superior (2).

Prin orificiul (3) de pe panoul de comanda (4) introduceti toate cablurile precum si pe cel de impamantare a cazanului.

Scoateti capetele termometrului si ale termostatelor din panoul de comanda (4) prin orificiul special realizat pentru a le introduce apoi in teaca (5).

Fixati panoul de comanda de panoul superior (3) si montati-l apoi pe acesta din urma pe cazan.

Efectuati legaturile hidraulice ale instalatiei evitand ca greutatea conductelor precum si dilatarile termice sa exercite forte importante asupra racordurilor de pe cazan.

Legati racordul respectiv la reteaua de golire introducand un robinet de inchidere.

Insatlati arzatorul pe placa frontala speciala si conectati rampa de gaz sau fixati conductele flexibile de combustibil astfel incat usa arzatorului sa poata fi usor deschisa.

Deschideti usa arzatorului si umpleti cu izolatie din fibra ceramica bine presata spatiul existent intre tunul arzatorului si orificiul de trecere al acestuia prin usa.

Verificati prezenta elementelor de turbionare in tuburile traseelor de fum si absenta corpurilor straine sau a reziduurilor din interiorul focarului.

Inchideti usa si strangeti usor si uniform garnitura de etanseitate pentru fum prin intermediul unor suruburi de inchidere.

Instalati conducta de fum intre cazan si cos, astfel incat sa permita demontarea camerei de fum de care este prinsa.

Instalati un manometru pentru a controla presiunea instalatiei.

Pe conducta de retur instalati un termometru (sau un stut) pentru a controla temperatura apei de pe returul instaltiei.

Instalati un robinet pe racordul de drenaj pentru eventualul condens format in camera posterioara de fum.

Instalatia trebuie sa fie completa cu dispozitive prevazute cu note tehnice aplicative (Documentatie "R") din 1 decembrie 1975 D.M. - Titlul II - cu privire la normele de siguranta pentru aparatele care contin lichide calde sub presiune, elaborate de ISPESL.

Dispozitivele amintite sunt alcatuite din vas de expansiune (deschis sau inchis) si in functie de tipul instalatiei si de puterea cazanului, din:

Conducta de siguranta;

Supapa sau supape de siguranta;

Manometru cu robinet si flansa pentru manometru de control;

Presostat de siguranta;

Termostat de siguranta sau supapa de intrerupere a combustibilului sau supapa de descarcare termica.

Instalatia trebuie sa corespunda caracteristicilor prevazute in documentatia "R" iar dispozitivele trebuie sa fie omologate de ISPESL.

Inainte de a incepe efectuarea instalatiei, instalatorul trebuie sa prezinte o declaratie la ISPESL cu privire la modelul de aparat folosit, insotita de proiectul instalatiei semnat de un proiectant abilitat pentru aceasta.

Instalatia va putea fi pusa in functiune numai dupa ce au fost efectuate verificarile regulamentare din partea ISPESL:

Conformitatea instalatiei cu proiectul aprobat de ISPESL;

Omologarea dispozitivelor de siguranta si protectie;

Verificarea dispozitivelor de control.

In cazul unor incidente sau grave avarii, in timp de 24 de ore de la producerea acestora, trebuie prezentata o declaratie la ISPESL semnata de administratorul cladirii respective sau de catre beneficiarul aparatului respectiv.

5.     Legaturi electrice

Fig. 6

Fig. 7

LEGENDA

IG - intrerupator pornire (general)

TS - termostat de siguranta cu rearmare manuala

TR - termostat de reglare

T2 - termostat treapta a II-a (la cerere)

T3 - termostat treapta a III-a (la cerere)

Reteaua de 220 V a cazanului si cea de alimentare a arzatorului trebuie sa provina de la un tablou de distributie a centralei termice, tablou prevazut cu separator general, protectie fuzibila (sau magnetotermica) si protectie diferentiala de impamantare.

Instalati un intrerupator general in exteriorul incaperii in care se gaseste cazanul, pentru a putea fi usor de manevrat in cazul unui incendiu.

6.     Caracteristici ale apei

Pentru orice tip de cazan cu canale de fum, depunerile interioare de calcar pot produce fisuri in special in zonele cele mai solicitate din punct de vedere termic (spre exemplu, in punctul de unire a canalelor de fum cu placa anterioara a camerei de fum).

De aceea este necesar sa verificati duritatea apei folosite pentru umplerea instalatiei.

O duritate totala maxima a apei de 5 - 6 grd F este acceptabila daca nu sunt prevazute schimburi ale apei iar completarile cu apa sunt practic nule.

In caz contrar, este absolut necesar sa se prevada un tratament al apei care inseamna dedurizarea acesteia (in cazul in care apa este schimbata des sau se fac frecvente completari cu apa, duritatea maxima admisa este de 1 grd F egala cu 10 mg/l CaCO₃).

Cu cat apa are mai mult oxigen, cu atat devine mai dedurizata iar, in cazan, oxigenul eliberat tinde sa se miste din zonele de schimb termic, producand astfel importante coroziuni sub forma de mici cratere; de aceea, este bine ca in momentul in care se face dedurizarea apei sa se introduca odata cu substanta dedurizatoare si o alta substanta - conditionata - care sa produca dezoxigenarea chimica si formarea de pelicule protectoare de suprafata.

Pentru a fi evitate coroziunile acide este bine sa nu se foloseasca apa cu un pH < 8,5.

Aceste tratamente sunt in mod normal efectuate de catre firme de specialitate.

Daca sunt prevazute opriri ale instalatiei pe durata iernii, cu posibilitate de inghet, atunci este bine sa adaugati in apa din instalatie produse antigel.

Apa din instalatia de incalzire nu trebuie deloc sa fie amestecata cu cea menajera.

Defectele cauzate de agentii externi (calcar, oxigen, aciditate, etc.) nu intra in garantia cazanului.

7.     Arzator

Cazanele RCA sunt potrivite pentru arzatoarele pe gaz metan, G.P.L., motorina si CLU.

Arzatorul ales trebuie:

Sa fie reglat pe o putere termica adecvata necesarului instalatiei si care sa nu fie mai mare decat valorile prezentate in tabelul de la pag. 14.

Sa fie capabil sa invinga rezistenta canalelor de fum (a se vedea acelasi tabel).

Sa aibe portiunea de tun care intra in focar nu mai mica de 10 cm.

8.     Prima pornire

Operatiile care trebuie efectuate sunt urmatoarele:

Umpleti instalatia cu apa; aceasta din urma trebuie sa aibe caracteristicile prezentate mai sus;

Aveti grija de aerisirea din partea de sus a instalatiei si verificati cu manometrul ca presiunea sa fie cea prevazuta;

Efectuati o inspectie foarte atenta a instalatiei, verificand sa nu existe pierderi; controlati ca toate garniturile sa fie bine stranse;

Verificati ca toate garniturile de pe partea de fum sa fie bine stranse;

Fixati termostatul de reglare (si eventual termostatul pentru treptele II si III flacara) pe valoarea de temperatura dorita;

Porniti pompa de circulatie dupa ce ati constatat ca sensul sau de rotatie este corect si ca apa circula in cazan;

Porniti arzatorul regland si verificand (in functie de tipul de combustibil folosit):

debitul combustibilului;

forma flacarii din camera de ardere;

CO₂;

Indicele bacharach;

Temperatura fumului;

Presiunea/ depresiunea de pe teava cosului de fum (daca depresiunea depaseste 3 - 4 mmCA actionati clapeta de reglare a tirajului de pe teava cosului de fum).

Verificati functionarea regulata a dispozitivelor de reglare si siguranta ale cazanului si arzatorului;

Verificati ca circulatia apei din cazan sa fie suficient de intensa (saltul de temperatura al apei de la intrarea sa si pana la iesirea din cazan nu trebuie sa depaseasca 20^oC).

Cu instalatia calda, verificati daca au fost stranse toate garniturile atat de apa cat si pentru fum. Pentru a nu scurta durata de viata a garniturilor de fum (de la usa anterioara, camera de fum posterioara etc.) este bine sa nu le strangeti excesiv, ci numai atat cat sa asigure o buna etansare.

Pe parcursul primei zile este bine ca arzatorul sa functioneze pe minim (daca este posibil) sau sa se efectueze repetate opriri pentru a permite o "coacere" treptata a izolatiei refractare de pe usa frontala a cazanului.

9.     Intretinere

1)     Dupa o perioada de pauza a arzatorului, la fiecare pornire a sa este bine sa repetati verificarile prezentate la subcapitolul "Prima pornire".

2)     Verificati periodic eficienta dispozitivelor de masurare, reglare si siguranta ale cazanului si arzatorului.

3)     Verificati periodic etanseitatea hidraulica a instalatiei pentru a evita efectuarea de completari cu apa care, daca nu este tratata in mod adecvat, duce la formarea de depuneri calcaroase, daunatoare pentru cazan.

4)     Verificati etanseitatea garniturilor de la usa frontala de la camera posterioara de fum si de la usita de curatare, efectuand daca este necesar - in cazul in care iese fum prin aceste locuri - strangerea acestora; daca pierderile de fum persista atunci schimbati garniturile; faceti acest lucru, in special, la usita anterioara deoarece se poate produce supraincalzirea tablei de fier si ca atare deformarea ireparabila a acesteia.

5)     Verificati periodic parametrii de ardere; in cazul in care exista o cantitate mai mare de fum pe cos, respectiv o ardere in care aerul lipseste sau s-a format un amestec anormal de aer - combustibil, atunci interveniti rapid deoarece aceasta situatie poate produce intoarceri periculoase ale flacarii.

6)     Randamentul crescut al cazanelor RCA coroborat cu o temperatura scazuta a apei din cazan, poate conduce la aparitia condensarii produselor de ardere; prin folosirea CLU s-a constatat ca acest condens este acid si poate produce coroziuni. Pentru aceasta, este necesar sa mentineti crescuta temperatura apei de pe returul cazanului, astfel incat aceasta sa nu fie mai mica de 60^oC.

7)     Deschideti periodic robinetul de drenare pentru eventualul condens format in camera posterioara de fum; de retinut ca atunci cand are loc drenarea nu se poate efectua si scurgerea la canal.

8)     Saptamanal pentru CLU, trimestrial pentru motorina si anual pentru gaz metan este bine sa verificati, deschizand usa frontala, starea de curatenie interioara a cazanului; daca se observa prezenta unor depuneri, atunci treceti la curatarea cazanului, procedand in felul urmator:

periati focarul cu o perie de sarma;

scoateti elementele de turbionare;

curatati conductele cu o perie din otel;

indepartati depunerile deschizand usa posterioara de curatare.

Cu aceasta ocazie verificati si starea izolatiei refractare a usii si starea lanei de fibra ceramica existenta intre tunul arzatorului si gaura usii.

9)     Dupa o perioda mai indelungata de pauza este bine sa efectuati o curatare, conform celor prezentate mai sus, protejand suprafetele de umiditate ("ungand" cu o carpa imbibata in motorina si/sau introducand in focar produse higroscopice) si impiedicand comunicarea cu aerul din exterior (inchizand ermetic usita anterioara si astupand cosul de fum). Daca este necesar, ca urmare a conditiilor de clima, este bine sa adaugati in apa si produse antigel.

10.  Caracteristici dimensionale

Fig. 8

Fig. 9

Tabel I

Tabel II

11.  Caracteristici tehnice

Tabel III

Presiunea maxima de functionare      : 5 kg/ cm² ~ 4,9 bar

Presiune hidraulica de proba  : 7,5 kg/ cm² ~ 7,35 bar

Temperatura maxima de functionare:            95 ^oC

12.  Cosul de fum

Fiecare instalatie trebuie sa dispuna de unul sau mai multe cosuri de fum, la care nu se va putea conecta nici o alta instalatie si care sa asigure o evacuare regulata a fumului.

Fluxul de aer din focar si evacuarea fumului pot fi activate prin tirajul natural al cosului sau prin

mijloace mecanice.

Se admite ca mai multe focare sa evacueze fumul printr-un singur cos, numai daca acestea se gasesc in aceeasi incapere. In acest caz fiecare focar va scoate fumul printr-un colector de sectiune egala cu o data si jumatate din cea a cosului de fum; de asemeni, fiecare focar trebuie sa fie prevazut cu propriul clapet de intrerupere, distinct de cel de reglare a tirajului.

Este permisa instalarea mai multor cosuri de fum alaturate, chiar daca au sectiuni diferite si functionare independenta sau comuna obtinuta prin intermediul clapetelor de intrerupere dispuse corect in aceeasi instalatie.

In afara de ceea ce s-a stabilit, sectiunea utila si inaltimea cosurilor de fum cu tiraj natural trebuie corelate intre ele prin urmatoarea formula:

S = K * P / H   1).

Unde S este aria sectiunii cosului de fum masurata in cm², P este puterea termica a focarelor deosebite, masurata in Kcal/h, H este inaltimea cosului masurata in metri intre planul orizontal mijlociu al flacarii si capatul cosului de fum, micsorata asa cum s-a aratat mai sus, iar K este un coeficient egal cu 0,03 pentru combustibil solid si 0,024 pentru cel lichid.

Sectiunile, determinate conform formulei de mai sus, vor fi marite cu cel putin:

50 % in cazul folosirii lignitului;

25 % in cazul folosirii carbunelui;

10 % pentru fiecare 500 m altitudine a localitatii peste nivelul marii.

Este permisa alegerea de elemente prefabricate cu o sectiune comerciala mai mare de pana la 30% sau mai mica de pana la 10% din valoarea rezultata din determinarile efectuate mai sus.

Sectiunea minima nu va trebui sa fie in nici un caz mai mica de 220 cm².

Pentru cazul in care cosurile de fum au o sectiune diferita de cea circulara, raportul intre axele principale ortogonale ale sectiunii dreptunghiulare nu trebuie sa fie mai mare de 1,5. Nu sunt permise cosuri de fum in sectiune triunghiulara.

Valoarea H din formula 1), este data de inaltimea din constructie a cosurilor de fum, micsorata dupa cum urmeaza:

1.     De pierderile de sarcina proprii aparatului din care face parte focarul, pierderi exprimate in milimetri coloana de apa, in masura de un metru pentru fiecare mm de apa.

2.     Cu 0,50 m pentru fiecare schimbare de directie sau T;

Cu 0,50 m pentru fiecare schimbare de sectiune;

Cu 1,00 m pentru fiecare metru de panta cu inclinare sub orizontala.

Cosurile de fum care deservesc focare cu putere termica egala sau mai mare de 1.000.000 de Kcal/h, cosurile de fum cu tiraj fortat ca si cele pentru care proiectantii nu au considerat ca se poate aplica formula 1) vor  trebui proiectate cu una din metodele de calcul care tin cont de pierderile efective de sarcina precum si de conditiile meteorologice cele mai nefavorabile care se pot produce local.

Eficienta unor astfel de cosuri de fum cu privire la efectele tirajului va trebui verificata in momentul omologarii instalatiei pentru diferite conditii de functionare a focarului de la pornire pana la puterea sa maxima.

Schimbarile de sectiune si schimbarile de forma ale sectiunii cosurilor trebuie sa fie racordate intre ele cu trunchiuri intermediare care sa aibe inclinari mai mici de 1/5.

La baza fiecarei parti ascendente a cosului trebuie sa existe o camera pentru adunarea si descarcarea materialelor solide: sectiunea sa nu trebuie sa fie mai mica de o data si jumatate din cea a cosului; inaltimea sa utila (adica cea de sub racordul orizontal) nu trebuie sa fie mai mica de 1/20 din inaltimea partii de cos de deasupra, cu un minim de 0,5 m pentru celelalte instalatii care functioneaza cu combustibil solid; aceasta nu trebuie sa fie nici mai mica cu 1/30 din inaltimea partii de cos de deasupra, tot cu un minim de 0,5 m pentru instalatiile care functioneaza cu combustibil lichid.

In partea inferioara a fiecarei camere trebuie practicata o deschidere prevazuta cu o usita de inchidere pentru etanseitatea aerului; aceasta deschidere e formata cu un perete dublu din metal, pentru a usura extragerea depunerilor si inspectarea canalelor.

Gurile cosurilor trebuie sa fie mai inalte cu cel putin 1 m fata de creasta acoperisurilor, fata de parapete sau oricare alte obstacole sau structuri aflate la o distanta mai mica de 10 m.

Gura cosului trebuie sa se termine cu o piesa antiintemperii cu sectiune utila de iesire nu mai mica decat sectiunea dubla a cosului, realizata astfel incat sa nu impiedice tirajul si sa favorizeze imprastierea fumului in atmosfera, chiar si in cazul in care este vant puternic.

Gurile cosurilor ce deservesc focare cu o putere termica egala sau mai mare de 100.000 Kcal/h sau cu tiraj fortat pot fi lipsite de piesele paravant.

Pentru portiunea de cos care iese din acoperisul cladirii nu se poate impune o inaltime de constructie mai mare de 5 m.

Cosurile de fum trebuie construite din structuri si materiale impermeabile la gaz, rezistente la fum si caldura. Aceleasi calitati trebuie sa existe si in cazul eventualelor elemente prefabricate folosite in constructia cosurilor, pe portiuni sau in totalitate.

Cosurile de fum trebuie sa fie pe toata lungimea lor - exceptie facand partea finala a acestora care iese deasupra acoperisului - despartite de peretii inconjuratori; acestea trebuie sa fie dublate concentric cu cate un tub continuu cu care formeaza un spatiu intermediar; acesta are anumite caracteristici care nu permit, in cazul unui tiraj natural, existenta unor scaderi ale temperaturii medii a fumului mai mari de 1⁰C pentru fiecare metru de traseu vertical. Acest spatiu intermediar (are rol izolant) trebuie sa fie deschis in partea inferioara.

Pentru a putea fi prelevate cu usurinta esantioane de fum, trebuie ca pe axul cosului sa fie facute la baza cosului doua gauri, una cu diametrul de 50 mm, cealalta cu diametrul de 80 mm, fiecare cu inchidere metalica.

Canalele de fum

Canalele de fum pentru o instalatie termica, trebuie sa aibe pe orice portiune diferita de orizontala o inclinare ascendenta nu mai mica de 5%. Pentru canalele de fum folosite in instalatiile cu o putere termica mai mare de 1.000.000 de Kcal/h, inclinarea acestora trebuie sa nu fie mai mica de 2%.

Sectiunea canalelor de fum in orice punct al traseului nu trebuie sa fie mai mare cu mai mult de 30% din sectiunea cosului si nici mai mica fata de sectiunea propriu-zisa a cosului.

Canalele de fum trebuie sa fie din aceleasi materiale si sa aibe aceleasi caracteristici ca si cosul de fum.

Canalele de fum trebuie sa aiba pe toata lungimea lor o protectie eficace si de lunga durata si in acelasi timp izolanta, care sa nu permita temperaturii suprafetelor exterioare sa fie in nici un punct mai mare de 50⁰C.

Racordurile dintre canalele de fum si aparatele din care fac parte focarele trebuie sa fie neaparat metalice si usor de manevrat si trebuie sa aibe o grosime care sa nu fie mai mica de 1/100 din diametrul lor mediu, in cazul materialelor feroase obisnuite si o grosime adecvata in cazul altor metale.