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IMPAG. vapore 2_ita

1. Da nn 1 r 1 sci J 7 DO N p a gt f y N Ol 1 i A N SL re q N Y pae 7 mM b N LL D O IRA easy like a Sunday morning quaderni tecnici Note sulla teoria del calore quaderni tecnici Garioni Naval sono stati pensati per offrire uno strumento utile agli uffici tecnici ed agli utilizzatori di vapore acqua surriscaldata ed olio diatermico Non abbiamo certo la presunzione di voler insegnare come le cose dovrebbero essere fatte Vogliamo solamente mettere a disposizione di coloro che desiderano ampliare le proprie conoscenze nel settore la nostra esperienza derivata da tanti anni di studio e di duro lavoro Speriamo vivamente che quanto riportato in questi Quaderni Tecnici consenta ad ogni lettore di poter lavorare con pi facilit e serenit e di evitare dove possibile di cadere in errori che altri prima di lui hanno involontariamente commesso per arrivare ad un certo livello di conoscenza del settore termotecnica Pubblichiamo questa serie di quaderni in due edizioni una in lingua italiana e laltra in lingua inglese Abbiamo pensato al fine di evitare possibili confusioni che fosse pi pratico e tecnicamente pi appropriato non mischiare le due lingue La raccolta dedicata a tutti coloro che hanno contribuito e stanno tuttora contribuendo allo sviluppo ed alla crescita della GARIONI NAVAL Se qualcuno fosse
2. N 1 tubazione da 3 N 1 tubazione da 1 1 2 N 1 tubazione da 2 N 1 tubazione da 3 Esempio Entrata Uscita si effettua la somma delle sezioni delle sole tubazioni uscenti 1 1 2 14 2 cm 2 22 8 cm 3 52 4 cm 89 4 cm Aumento del 50 44 7 Totale 134 1 cm D cm 134 1 13 cm 130 mm 0 785 Viene scelto un diametro uguale o immediatamente superiore a quello corrispondente al esterno della tabella quindi nel nostro caso si adotta un collettore 5 con diametro esterno 139 7 mm esterno interno Sez area interna Te ra ni 20 26 9 3 91 1 1 4 32 42 4 40 14 20 22 80 69 6 38 20 3 80 88 9 52 40 134 00 DEE SN ES A OS 197 00 8 200 2160 2040 343 00 10 250 508 00 Caldaie collegate in batteria se il sr mJ VR zj pipi out l PRA GARISMI Pai tj R MA hj gt A al El AA N a i 2 A j m f i LI Y L LL di VR valvola di ritegno Art 24 Ciascun generatore deve essere prowvisto di una valvola manuale atta ad intercettare ogni comunicazione della condotta del vapore presa vapore Quando pit generatori devono fornire il vapore ad un medesimo condotto ciascuno di essi deve essere reso indipendente dagli altri sia per resa che per alimentazione Se le pressioni di bollo dei generatori sono diverse tra loro necessario installare una valvola di sicurezza tarata per la pressione di timbro
3. Q portata vapore kg h W Calorie richieste dall aerotermo kcal h L Calorie latente del vapore utilizzato Esempio Aerotermo da 25 000 kcal h viene utilizzato vapore a 3 ate da tabella il calore latente di 509 kcal kg Batterie per riscaldamento aria Vapore Q V xAtxCs L o 11 At t La Condensa Q portata vapore kg h V volume aria da riscaldare Nm h At incremento di temperatura C t2 t1 Cs calore specifico dell aria 0 3 kcal m_ C L calore latente del vapore utilizzato kcal kg Esempio batteria riscaldante con una portata d aria di 6000 Nm3 h temperatura ingresso tl 15 C temperatura di uscita t2 65 C vapore disponibile a Sate 498 kcal kg Q 6000 x 65 15 x 0 3 180 kg h 498 Scambiatori istantanei Vapore J Condensa Se sono gid conosciute le calorie avremo Q W L Q portata vapore kg h W Calorie richieste dallo scambiatore kcal h L Calorie latente del vapore utilizzato Esempio scambiatore da 150 000 kcal h viene utilizzato vapore a 2 ate 517 kcal kg Q 150 000 290 kg h di vapore a 3ate 517 Quando il dato della resa o delle calorie richieste non disponibile ma si conoscono o si possono rilevare le caratteristiche del fluido riscaldato come portata temperatura in ingresso ed in uscita e natura del fluido Cs si ricorre alla seguente formula Q Cs x F x At L Q portata vapore kg h F portata del fluido kg
4. 10 Serranda regolazione aria 11 Ventilatore 12 Testa di combustione O 0 YN 0s Or Ah 0 N A m L Mj india il E 13 Elettrovalvola di regolazione classe carico cosinaore arranco rata biro 14 Dispositivo fughe interne gas 15 Pressostato di massima gas TUBAZIONI GAS METANO Portate GAS METANO in m h densit 0 6 per una perdita di carico massima di 5 mm Metano 8000 cal m Calcolo per distanze rettilinee Ogni curva o diramazione si deve considerare 0 5 m in pi della tubazione Distanza da 01 2 03 4 01 011 41 011 07 02 2 py 04 contatore a l i f 415 53 8 69 6 81 8 104 caldaia rame 18x rame 22x1 rame 28x1 rame 35x1 rame42x mt Portate in m h calorie bruciate con P C I 8000 cal mc 9 9 16 9 35 5 50 102 203 313 551 32 000 72 000 135 000 284 000 400 000 816 000 1 624 000 2 504 000 4 408 000 4 2 7 6 11 4 24 33 8 69 139 214 390 21 600 48 000 91 200 192 000 270 000 552 000 1 112 000 1 712 000 3 120 000 6 2 1 4 8 9 19 27 54 110 171 318 32 000 72 000 72 000 152 000 216 000 432 000 880 000 1 368 000 2 544 000 8 1 8 3 6 7 7 16 22 8 46 5 94 146 275 14 400 32 800 61 600 128 000 182 400 372 000 752 000 1 168 000 2 200 000 10 1 6 3 6 6 7 14 20 A 82 128 246 12 800 28 800 53 600 112 000 160 000 328 000 656 000 1 024 000 1 968 000 15 1 3 2 8
5. EA om a en amo _ eso _ Sui processi di riscaldamento si sfrutta il calore latente esempio Portata vapore 1000 kg h 10ate Calore sensible 186 8 kcalkg Galore latente 478 0 kcallog Calore totale 664 8 kralkg Scambiatira E peo Sa DUE ATI A 478 0 kcal kg a vd Portala condense 1000 kgh Calore sensibile 186 8 kcal kg Calore totala 186 8 kcal kg La condensa sa defurta abmastanca bar al porter 310008 cl os yin pra Loca a Generalmente in un processo di riscaldamento con vapore ci che ha maggior importanza il calore latente Confrontando il calore latente di vapore a late ed a 10ate si ha Calore latente a late 526 kcal kg Calore latente alOate 478 kcal kg Da questo risulta che 1kg di vapore a late pu cedere 48kcal pi di quelle che pu cedere vapore a 10ate N Calore utilizzato R rendimento dell utilizzatore Calore entrante totale Considerando 2 impianti uno 10ate ed uno a late con condensa scaricata in atmosfera e non riutilizzata 478 A Vapore a 10 ate R ea 72 526 Vapore a ate R le 81 Si ha quindi con vapore a late un aumento di rendimento del 9 Se in questi 2 impianti si riutilizza la condensa a 100 C con contenuto di 100kcal 478 3 Vapore a 10 ate R 664 100 gt 85 526 o Vapore a 1 ate R 76 100 78 In questo caso l aumento di rendimento del 11 Esempi pratici Aerotermo Vapore Q W L ii Condensa
6. Portate in Nm h calorie bruciate con P C I 8000 Kcal h 5 0 6 1 25 2 2 2 8 4 1 8 4 4 800 10 000 17 600 22 400 32 800 67 200 10 0 41 0 85 1 5 1 9 2 9 5 4 3 280 6 800 12 000 15 200 20 000 43 200 Calcolo perdita di carico per grosse tubazioni metano Diametro nominale Valori di D AP 1 2 FIAT DN25 1 169 D s DN32 4 656 AP perdita di carico in mm c a L lunghezza tubazione in DN40 me If 1 386 metri Q portata del gas metano in Nmc h DN50 2 4 181 D Diametro interno della tubazione in mm DN65 211 15 414 Esempio Linea Metano L 100m Potenzialit richiesta 6 000 000 kcal Tubazione DN150 Portata gas metano 750 mc h DN80 3 34 439 Ap L2x 750 x 100 63 mm c a 160 3 DN100 4 146 253 Esempio n Linea metano che dal punto di consegna dista 200 m portata DN125 408 394 metano 750 mc h la pressione del gas metano al punto di consegna di 1500 mm c a e viene accettata una perdita di DN150 6 1 058 443 carico non superiore a 150mm c a a fine linea bruciatore ps 12x02xL ps_ 12x 750 2 x 200 _ 900 000 DN200 8 3 997 331 150 AP DN250 10 12 298 388 Da tabella troviamo il valore D5 che pi si avvicini a quello calcolato e cio 1 058 443 che corrisponde a una tubazione da 6 TUBAZIONI GAS PROPANO LIQUIDO G P L Pressione iniziale 1 5 ate 37 1 1 lt GPL 0 5 Kg 1 Kg GPL 2 It 1 lt GPL 2 Kg Kcal Kg 11 000 1 lf GPL 0 25 m 1 Kg GPL 0 5 m 1 It
7. scaricare tutto il vapore prodotto dal generatore alla pressione di taratura bollo e la condotta del generatore venga affidata a persona fisicamente idonea tecnicamente capace e di et non inferiore a 18 anni Tale obbligo compete all utente e deve essere continua salvo per i generatori dotati di un pressostato di esercizio in pressostato di sicurezza a riarmo manuale un flussostato di blocco a riarmo manuale due termostati di blocco a riarmo manuale hi D RS A ETE NEEN E oe I EE on n E vi 1 TE na ini PSH PSL j en F yf ot Il dd LA L TEHH i 1 r m Ug 1 ir GARI e NI FAAL Fal pel A ae F i E I F i Lo h l or l I 1 y A I Hi i enna i AE fi x 1 m e A a D M 1 Marzo 1974 G U N 99 del 16 04 74 Art 1 Patenti per conduttori caldaie a vapore Patente 4 gradoGeneratori di vapore di qualsiasi avente producibilit massima fino a 1T h Patente 3 gradoGeneratori di vapore di qualsiasi avente producibilit massima fino a 3T h Patente 2 gradoGeneratori di vapore di qualsiasi avente producibilit massima fino a 20T h Patente 1 gradoGeneratori di vapore di qualsiasi avente producibilit oltre le 20T h Art 2 Determinazione della producibilit qna nee tipo tipo tipo tipo Il valore della producibilit da prendere in considerazione ai fini dei gradi stabiliti dell art 1 quello della producibilit massima cont
8. 0 03 per combustibili liquidi 0 024 H Altezza utile del camino lo Da non confondere con l altezza di costruzione H del camino Le sezioni risultanti dovranno essere incrementate del 50 nel caso di impiego di lignite 25 nel caso di impiego di carbone da vapore a lunga fiamma 10 per ogni 500 m di altitudine della localit sul livello del mare E ammessa l adozione di elementi prefabbricati aventi sezione commerciale superiore del 30 o inferiore sino al 10 del valore risultante dalla formula di calcolo La sezione minima non dovr essere in nessun caso inferiore a 220 cmp Nel caso di camini aventi sezione diversa da quella circolare il rapporto tra i lati non deve essere superiore a 1 5 Non sono permessi camini a sezione triangolare l altezza utile h del camino si ricava dall altezza di costruzione H diminuita 0 5 m per ogni cambiamento di direzione C 1 m per ogni metro di sviluppo del condotto sub orizzontale L 1 m per ogni millimetro di perdita di carico della caldaia p In linea di massima si pu ritenere che le perdite di carico sul lato fumi per le caldaie in depressione siano 2 mm per caldaie sino a 160 000 Kcal h 3 mm per caldaie sino a 320 000 Kcal h 4 mm per caldaie di potenzialit maggiore Altezza h di calcolo camini h H c x 0 5 L P Esempio Caldaia da 300 000 Kcal p 3 mm Altezza di costruzione H 15 m N 2 curve c Tratto orizzontale
9. GPL 4 li Kcal m 22 000 Kcal lt 5 500 Esempio pressione di linea 1 5 ate Lunghezza tubazione 60 m Calorie richieste 220 000 Kcal h Viene scelta una tubazione in ferro da 3 4 o in rame 22x1 DIMENSIONAMENTO TUBAZIONI G P L Pressione 300 mm H O a y u oj 26 47 103 000 209 000 4 0 o COI 45 5ss00 29 Bso 12 esoo 22 8000 to fazooo 2 44 000 te o _ 380 1 lt GPL 0 5 Kg 1 Kg GPL 2 It 1 lt GPL 2 Kg Kcal Kg 11 000 1 lt GPL 0 25 m3 1 Kg GPL 0 5 m3 1 lt GPL 4 lt Kcal m3 22 000 Kcal lt 5 500 Esempio Pressione di linea 300 mm H20 Lunghezza tubazione 60 m Calorie richieste 220 000 Kcal h Viene scelta una tubazione in ferro da 2 o rame 54 x 1 5 Loro Classificazioni e Tiraggio aspirato e Tiraggio indotto e Tiraggio equilibrato o compensato e Tiraggio aspirato CAMINI A TIRAGGIO NATURALE Nel processo di combustione va fornito al combustibile un adeguato quantitativo d aria Nei vecchi generatori l aria entra nella camera di combustione richiamata dalla depressione che vi si forma Per ottenere questa depressione necessario che i prodotti della combustione uscenti dalla caldaia vengano scaricati all atmosfera ad una altezza superiore a quella della caldaia tramite un condotto denominato camino In tal modo la depressione statica esistente nella camera di combustione corrisponde al peso della colonna atmosferic
10. a caduta da un sopra elevato bacino deposito etc purch la pressione sia maggiore di 1 5 ate e assistenza dal conduttore abilitato l esonero dalla prescrizione relativa all assistenza del conduttore abilitato subordinato alla condizione che la condotta del generatore di vapore sia affidata a persona fisicamente idonea tecnicamente capace e di et non inferiore a 18 anni Da notare bene che l assistenza del conduttore non abilitato deve essere continua fatta eccezione per quei generatori dotati delle seguenti apparecchiature e un regolatore di pressione pressostato di esercizio e un regolatore di livello livellostato di esercizio e un pressostato di blocco a riarmo manuale indipendente meccanicamente ed elettricamente da quello di esercizio e due livellostati di blocco a riarmo manuale indipendenti meccanicamente da quello di esercizio Da ricordare infine che qualora l impianto di combustione sia alimentato con combustibili solidi o liquidi e la sua potenzialit sia superiore a 200 000 kcal h il conduttore non abilitato deve essere in possesso del patentino di I grado ai sensi dell art 16 della legge N 615 del 13 07 66 e art 2 del D P R N 1931 del 22 12 70 Precisazioni aggiuntive Le caldaie che hanno ottenuto la dichiarazione di esonero totale dall assistenza del conduttore abilitato sul luogo d impianto ai sensi dell art 39 del D M 21 05 74 possono essere installate nella centrale termica in numero llimit
11. al diametro della flangia di uscita della valvola di sicurezza DE diametro tubazione entrata DU diametro tubazione uscita DU n DE USUALI DIMENSIONI DELLE VALVOLE DI SICUREZZA PRATICATE DAI COSTRUTTORI DE DU 25 40 32 50 40 65 50 80 65 100 80 125 100 150 b la tubazione di scarico deve essere realizzata in modo da evitare il formarsi di condensa E sconsigliabile in maniera assoluta utilizzare il foro di drenaggio situato sul corpo della valvola come scarico del condensato Ancorare saldamente la tubazione di scarico alle strutture dell edificio Pi corto possibile _ Drenaggio c la tubazione di scarico deve essere fortemente ancorata e sostenuta in modo che le sollecitazioni create dal passaggio improwiso e violento di vapore non vadano a scaricarsi sulla valvola di sicurezza d se pi valvole di sicurezza collegate su unica tubazione di scarico questa deve avere una sezione interna utile pari alla somma delle sezioni di uscita delle valvole esempio Sezione totale delle due valvole 22 8 22 8 45 6 cmq Viene scelta una tubazione da 3 avente una sezione interna di 52 4 cmq CHA sar 62 aom Dees in ar Ag COREL ner o bor Calcolo della portata di vapore d acqua saturo D M 21 05 74 Q Ax 0 9x KI x 113 8 x Cx PL VI a OA IIS 09 xK1x1138xCx PL VI Q portata di scarico della valvola kg h A area utile di passaggio cm 0 9 coefficiente di riduzione KI c
12. h At incremento di temperatura C t2 t1 Cs calore specifico del Fluido acqua 1 olio 0 5 L calore latente del vapore utilizzato kcal kg rr Vapore gt l Condensa Esempio Acqua da riscaldare Cs1 portata acqua 4000 h Temperatura entrata t1 15 C Temperatura uscita t2 60 At 45 C viene usato vapore a 4ate Q 1 x 4000 x 45 357 kg h 503 Esempio Olio combustibile Cs 0 5 portata olio 4000 l h Temperatura entrata t1 45 C Temperatura uscita t2 90 At 45 C viene usato vapore a 4ate Q 0 5 x 4000 x 45 178 kg h 503 Calcolo superficie serpentino per scambiatore Vapore 11 t2 E al i Condensa Q de K x Atm S superficie di riscaldo m Q potenzialit richiesta kcal h K coefficiente di trasmissione kcal m C Atm Differenza media logaritmica di temperatura tra due fluidi C VALORI DI K coefficiente di trasmissione serpentino Attraverso Ferro Vapore Atm con approssimazione senza dover ricorrere alle tavole logaritmiche e con vapore sino a ate si pu procedere cos tl t3 t5 t2 t4 t6 E t5 i t6 Esempio Kcal richieste 100 000 serpentino in rame k 1200 vapore disponibile 3ate calore di vaporizzazione 510 kcal kg t1 143 C t2 100 C t3 60 C t4 70 C 143 70 100 80 46 5 C 2 100 000 S 1200x 46 5 a Atm Se il serpentino viene costruito con tubo di rame gl 6x1
13. interessato a ricevere tutti i numeri pu richiederli inviandoci il tagliando allegato via Internet attraverso il nostro sito www garioninaval com o per e mail all indirizzo GARIONINAVAL compuserve com Il vapore tradizionale ma allo stesso tempo moderno ed efficiente strumento praticamente fondamentale ed insostituibile per alcuni settori petrolchimico chimico carta tintura farmaceutico alimentare inscatolamento gomma ed industrie di plastica ecc per i quali rappresenta la cosiddetta materia prima E anche indispensabile nel settore civile per la sterilizzazione in ospedali e cliniche viene altres utilizzato preferibilmente in mense e lavanderie in impianti di aria condizionata a livello industriale dove spesso utilizzato per scaldare Inoltre ha un largo utilizzo nelle grandi installazioni di riscaldamento a terra e sulle navi per la produzione di energia tramite turbine pompe ed alternatori Ovunque ci sia il bisogno di produrre pompare ed utilizzare energia termica e pressione il vapore la soluzione ideale Quali sono i suoi vantaggi e le ragioni per cui il suo utilizzo cos ampiamente diffuso Innanzitutto bisogna precisare che il vapore pu essere facilmente prodotto deriva dall acqua che almeno in relazione alla produzione globale di vapore futura e presente fortunatamente ancora disponibile in grandi quantit e a condizioni economicamente vantaggiose senza considerare il fatto che nelle
14. la cui superficie di 0 05m m lineare occorrerano 1 79 Metri 0 05 35 8 m Vasche di trattamento superficiale NETA Solitamente si calcola la richiesta termica della vasca poi si procede al dimensionamento del serpentino Calcolo di richiesta termica con riscaldamento iniziale a freddo La richiesta termica e data dalla considerazione delle seguenti voci 1 Calore richiesto per innalzare la temperatura del liquido al valore iniziale a quello di regime Q1 2 Compensazione delle dispersioni termiche dalle pareti della vasca verso l ambiente Q2 3 Compensazione delle dispersioni termiche dalla superficie del liquido verso l ambiente Q3 4 Assorbimento termico dei materiali in trattamento immersi nella vasca Q4 Innalzamento della temperatura del liquido q1 Cs x P x At So P Peso del liquido in kg o litri Cs calore specifico At Salto termico del liquido C Esempio contenuto 10200 litri acqua Temperatura iniziale 50 C Temperatura a regime 60 C Tempo di preriscaldo 3 ore 1x 10200 x 10 170 000 kcal h Q1 Dispersioni termiche dalle pareti Tenperalura superficie dui palo bar i 602 BOUL BEST i TEH 14 nro il br sa rege fe DES deb dolls tebe i rabuc al s Esempio Acqua calda contenuta nella vasca 60 C Temperatura ambiente 10 C Calorie di dispersione 527 kcal m Superficie pareti verticali lambite dall acqua A 527 8 959 kcal
15. pi bassa Due generatori bollati rispettivamente 12 e 10 bar la valvola di sicurezza deve essere tarata a 10bar Inoltre negli impianti di generatori isolati o in batteria di oltre 200m_ caduno di superficie riscaldata e funzionanti a pressioni superiori a ate deve essere applicata dopo la presa di vapore una valvola automatica di chiusura ovvero una valvola di non ritorno ai sensi della circolare tecnica A N C C N 7 79 protocollo 4150 del 01 02 79 Esoneri totali dall applicazione di prescrizioni in materia di generatori di vapore d acqua D M 21 05 74 Generatori di vapore a bassa pressione ART 39 Per ogni generatore di vapore con 1 Pressione massima di esercizio non superiore a late 2 Superficie di riscaldamento non superiore a 100 m 3 Producibilit di vapore a carico massimo continuo non superiore a 2 000 kg h Pu essere concessa a richiesta l esonero totale di cui all art 38 nonch l esonero dall osservanza delle seguenti prescrizioni dalla installazione della seconda valvola di sicurezza purch l unica montata sia idonea a scaricare alla massima pressione di esercizio tutta la quantit di vapore producibile a massimo carico continuo e Applicazione di mezzi meccanici di alimento elettropompe pompe a mano Esempio potranno essere adottate le seguenti soluzioni e ritorno a ciclo chiuso della condensa del vapore e derivazione dal civico acquedotto mediante condotta forzata e
16. punta i _ S FU ATDTDITAGNTT o AA fr A ANG easy like a Sunday morning DIAGRAMMA DI DIMENSIONAMENTO TUBAZIONI A VAPORE AR R N a hp Gi pai Witt A Pressione vapore 3 5 bar Portata 1000 Kg h Velocit prescelta 25 m s Ne risulta tubazione con diametro mm 80 Esempio easy like a Sunday morning 7 EH i fap e E a a a Pressione vapore 3 5 bar Portata 1000 Kg h Tubazione con diametro mm 80 Ne risulta una perdita di carico di 0 3 bar su una lunghezza di 100 m Portata vapore attraverso fori o ugelli Sing ed a I SZ i Pertala vapere in Kg Esempio Tubazione vapore alla pressione di 1 late con un foro o ugello di 5mm si ha una portata di 80kg h Pressione del vapore in bar Kc PORTATA TUBAZIONI VAPORE SATURO portata in kg h PH a E e a e O E D E EN E E 25 ta 28 45 72 100 ie om ad rie 1008 1878 2018 4629 6204 2 1018 47 Go 106 167 206 6 650 troa 4712 3417 4532 7251 was 8 a ir 29 43 65 112 taz 260 aro Goa 1920 1064 2514 4045 CI A Ce ee eee 20 Dea os ar fof 228 tdan srs o a 00 000 n Lio IEEE AAA A A i eA 1505 2040 3083 62417 8743 28 26 6 100 tne 275 ass Gar 2480 3440 6779 00008 amino Un AE 62 49 42 FU 06 158 201 432 695 1166 1685 2450 4610 7121 Hasa 2 30 63 115 1
17. 00 x 0 12 x 50 1 200 kcal h Calcolo della superficie del serpentino riscaldante Q5 Una volta stabilita la massima richiesta termica che nel nostro caso data Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 la superficie del serpentino pu essere calcolata ricorrendo alla seguente formula s Q5 K Ts TL Q5 calorie totali necessarie kcal h K coefficiente di trasmissione termica tra vapore parete del tubo liquido da riscaldare kcal h m C Ts temperatura media del liquido riscaldato C TL temperatura media del liquido riscaldato C S superficie di scambio del serpentino Valori pratici del coefficiente di trasmissione K fra fluidi attraverso metalli non in controcorrente DA ATTRAVERSO A K 900 Rame 1000 Riferendoci agli esempi esposti avremmo Q5 170 000 11 014 45 000 1 200 227 214 kcal h Considerando la temperatura media dell acqua 60 C temperatura del vapore a 4ate 152 C serpentino in ferro K 900 227 214 900 152 60 2 m Impiegando tubo in ferro da 61 1 4 la cui superficie esterna di 0 152m_ m lineare dovremmo impiegare 2 7 0 152 18 metri lineari per formare il serpentino Con vapore a 4ate il cui calore latente di 503 kcal kg per soddisfare tali esigenze il cosnumo sar di 227 214 Q 503 452 kg h Tale valore si riferisce ad un carico di avviamento il cui preriscaldamento stato considerato di 3 ore il mantenimento ridurr circa il consumo di 1 4 del valore di
18. 2 m L Combustibile Gasolio K 0 024 h H cx0 5 L p h 15 2x0 5 2 3 h 15 1 2 3 h 15 6 h 9 m S K e yh S 0 024 x gt 2400 cm Cio occorre un camino con sezione utile netta 49 x 49 cm Si sceglie la misura commerciale pi vicina che 50 x 50 Da questo esempio si riafferma la differenza tra altezza di costruzione H 15 m e altezza utile di calcolo h 9 m fonte continua di equivoci nella scelta dei camini Caldaie a combustione pressurizzata La pressurizzazione del bruciatore elimina il problema delle perdite di carico lato fumi caldaia p per cui l altezza h di calcolo del camino risulta h H c x 0 5 L Il coefficente K scende 0 008 a ta 8 148 a 2a ri 4 Q La sezione del camino S 0 008 x 9 Esempio per la stessa caldaia di cui sopra con il medesimo impianto si avr h 15 2x0 5 2 h 15 1 2 h 12m S 0 008 x 300 000 _ 693 cm misura commerciale 12 30x25 cm COMBUSTIBILE LIQUIDO TABELLA SEZIONE DEI CAMINI COLLEGATI A CALDAIE IN ASPIRAZIONE n e ma A arsa di calecio dai camini in matri COMBUSTIBILE LIQUIDO TABELLA SEZIONE DEl CAMINI COLLEGATI A CALDAIE IN ASPIRAZIONE LA E a ae A ezza di calcolo del camini in Pead bruciate arna rain rn l Calima in Sezione 6 8 12 15 18 21 24 27 a3 36 aapirazione TELES is 55 I E I ee 2500 0 pu een sic E w E
19. 40 x 40 a a 40250 ES oda ui 50x50 E E ss A re Joe Hi 3 E Esempio Caldaia pressurizzata Calorie bruciate 325 000 Altezza h di calcolo del camino 7 m Ne risulta un camino con dimensioni interne 30 x 40 cm TABELLA SEZIONE DEI CAMINI COLLEGATI A CALDAIE FUNZIONANTI CON COMBUSTIBILI GASSOSI ALTEZZA DI CALCOLO DEL CAMINO H 10m 10m lt H lt 20m PORTATE TERMICHE Kcallh if alas 213 ss 000 000 AU i a a LI E LI E a a a I m x a 1 Bf i 245 000 320 000 40 407 000 708 000 dC ed Le La rd eed bred lali 38833 in a ela 000 DOC 607 000 849 000 1 062 000 1 231 000 1 413 000 920 000 1 608 000 1 039 000 1000 1453000 1816 000 7 164 000 1 628 000 2035 000 287 000 1814000 2268 00 1437 000 2010 000 3 013 000 i 3 fa 4 Per consumi maggiori si dovr adottare una sezione La sezione di una canna fumaria rettangolare deve circolare di essere almeno uguale alla sezione della canna cilindrica 3 5 cm2 per ogni 1 000 Kcal h per H lt 10 m corrispondente maggiorata del 10 2 5 cm per ogni 1 000 Kcal h per H compreso fra 10 e 20 m 2 cm per ogni 1 000 Kcal h per H gt 20 m www garioninaval com 03 T Calcolo rapido dimensionamento collettori 0114 07 OF i i GARISNIRAAL U Calcolo rapido dimensionamento collettori D cm Sup tot tubaz in uscita 50 0 785
20. 5 3 11 16 32 65 102 195 10 400 22 400 42 400 88 000 128 000 256 000 520 000 816 000 1 560 000 2 1 1 2 45 45 96 13 6 27 6 55 86 174 8 800 19 600 36 000 76 800 108 800 220 000 440 000 688 000 1 392 000 95 0 9 2 1 4 8 4 11 9 24 49 76 156 7 200 16 800 32 000 67 200 95 000 192 000 392 000 608 000 1 248 000 30 0 88 1 9 3 6 7 6 10 8 22 68 142 7 000 15 200 28 800 60 800 86 400 176 000 352 000 544 000 1 136 000 40 0 74 1 6 3 6 4 9 18 37 58 123 5 900 12 800 24 000 51 000 72 000 144 000 236 000 368 000 984 000 50 0 66 1 4 2 72 5 7 8 16 33 51 110 5 200 11 200 21 600 45 600 64 000 128 000 364 000 408 000 880 000 60 0 59 1 3 2 4 5 7 14 29 46 100 4 700 10 400 19 200 40 000 56 000 112 000 232 000 368 000 800 000 80 0 5 1 1 2 4 6 12 25 39 87 4 000 8 800 16 000 32 000 48 000 96 000 200 000 312 000 696 000 100 0 44 0 98 1 8 3 8 5 4 11 22 34 65 3 500 7 800 14 400 30 400 43 000 88 000 176 000 272 000 520 000 Esempio Caldaia metano con calorie bruciate 150 000 Distanza da contatore a caldaia m30 Viene scelta una tubazione da 2 che permette una portata di 22 m2 h metano 176 000 Kcal h con una perdita di carico di 5 mm H O TUBAZIONI IN RAME Lunghezza rame rame rame rame rame rame virtuale 12x10 14x12 16x14 18x16 22x20 28x25 in metri
21. 80 270 50 tag 1080 1900 2905 4225 7866 12208 07300 R FE inan atao 4940 7050 12001 somes amma oe ee ea o Mier Tan ee Tuon aos las om ss m aas 1265 2110 3540 5150 ELA 14268 20051 i 58 fir 228 ine uso Joss 1900 too 3010 100 7879 ire as 94 Ss 105 159 225 425 692 995 1555 2525 53400 6654 10097 saz as S or pte Jana 1370 Pesa ion 1 1620 2000 4250 1617 eme ren na EA OS On as Tr tia too 200 450 res EE AER KIRA A 405 e REE 2020 anan 7O00 toman tetit soari O A A ee ee io i ae sg dar i Sia rae f iane as Datan T 605 65 des amo Pan a opa 9994 12655 32713 25 66 146 405 See 90 1530 2205 3825 6955 soso 26660 15060 A te 216 aoa 615 Sid 1628 Ca as 2600 6230 cano 14390 zenet 1011 arsen O eee 1270 467 3220 S215 7300 tart 58 20018 AAA A GE E ao 125 305 555 12 la 3425 8510 10630 asa Siam runs Esempio Tubazione DN5O 92 pressione di 4 bar velocit 25 m s si avr una portata di vapore di 450 kg h Q Ci si riferisce al classico fenomeno dello scoppio di una caldaia originato da eccesso di pressione da avarie difetti di costruzione errori di conduzione es mancanza d acqua che abbiano determinato la formazione di zone di minor resistenza con conseguente sguarcio delle lamiere ed istantan
22. LLO MINIMO 4 PRESSOSTATO DI REGOLAZIONE Apparecchiatura che serve a controllare la pressione del generatore e mantenerla entro valori prefissati di massima e minima pressione Tale caratteristica operativa si ottiene con pressostati provvisti di regolazione differenziale del punto di lavoro R R Manopola di regolazione della pressione D Manopola di regolazione del valore differenziale Esempio Caldaia con pressione di bollo 12 bar pressione di esercizio 9bar Punto di controllo del pressostato 9bar differenziale predisposto 1bar in detrazione Ci significa che raggiunta la pressione di 9bar il pressostato stacca il bruciatore e riattacca quando la pressione scende a 8bar 9 1 Superando determinate potenze circa 200 000 250 000 kcal h il bruciatore ha un funzionamento bistadio in tal caso esisteranno 2 pressotati tarati a pressioni diverse e ciascuno collegato ad uno stadio del bruciatore GARISNI FF AVAL PSL pressostato di regolazione 1 stadio PSH pressostato di regolazione 2 stadio 5 PRESSOSTATO DI BLOCCO A RIARMO MANUALE Apparecchiatura con compiti di sicurezza che interviene in caso di avaria del pressostato di regolazione Viene tarato ad una pressione superiore di quella del pressostato di regolazione ma inferiore alla pressione di bollo della caldaia l intervento fa aprire il circuito elettrico del comando del bruciatore un appendice tiene il contatto elettrico permanentemente bl
23. RATICI 30 33 DIAGRAMMA DI DIMENSIONAMENTO TUBAZIONI A VAPORE il 34 35 OORTATA TUBAZIONI VAPORE SSATURO i 36 AVARIE FUGHE DI VAPORE SCOPPIO DI CALDAIE 37 AVAL easy like a Sunday morning We Il take care of the rest GARIONI NAVAL srl V le dei Caduti 3 25030 CASTELMELLA Bs Italy phone 39 030 2681541 fax 39 030 2680910 GARIONINAVAL compuserve com www garioninaval com
24. a esistente alla bocca del camino p s a diminuita del peso della colonna dei gas caldi contenuti nel camino p s f e quindi inferiore a quella esistente all ingresso dell aria in caldaia risultante dal peso di sola aria fredda p s a Tale differenza di pressione viene definita tiraggio che costituisce il trasferimento della massa gassosa dall esterno verso il bruciatore alla camera di combustione e al condotto di evacuazione Tale processo viene chiamato TIRAGGIO NATURALE Questo sar tanto pi grande quanto pi alto il camino e quanto maggiore sar la differenza di temperatura tra fumi e aria comburente La buona efficienza del sistema implica Alti camini con perfetto isolamento Camere di combustione caldaia a perfetta tenuta senza infiltrazioni dall esterno Temperatura dei gas scaricati al camino con valori alti l introduzione di ricuperatori e scambiatori di calore abbassa la temperatura finale di gas caldi aumenta le perdite di carico lato aria e rende difficoltoso se non nullo l effetto del tiraggio naturale O EN A AAA AAA AA AAA CAMINI A TIRAGGIO FORZATO l introduzione di un ventilatore che spinga l aria e i gas di combustione costituisce tiraggio forzato Tiraggio aspirato Viene realizzato con l installazione alla base del camino di un ventilatore che aspira i fumi dalla caldaia per poi spingerli nel camino Il ventilatore deve avere caratteristiche costruttive particolari dovendo la gir
25. ante sopportare alte temperature e resistere a eventuali corrosioni dovute a presenza di composizioni acide sviluppatesi dal tipo di P S A PSF P S A E gt Aa combustibile anidride solforica una serranda posta alla base del camino e in aspirazione del ventilatore permette una grossolana regolazione di portata gas Lefficenza di tale sistema compromesso se la camera di combustione non a perfetta tenuta verso l esterno Tiraggio indotto Viene realizzato installando un ventilatore all esterno del camino che possa aspirare una parte dei fumi uscenti dalla caldaia per poi spingerli nel camino stesso tramite un acceleratore di velocit che potrebbe essere un iniettore La parte di fumo soffiato dal ventilatore nel camino spinge la colonna rimanente dei gas caldi verso la bocca del camino con alta velocit contemporaneamente dalla parte aspirante del ventilatore si crea una depressione che determina il tiraggio forzato nella camera di combustione l efficienza di tale sistema compromesso se la camera di combustione non a perfetta tenuta verso l esterno P S A E gt P S F a E Tiraggio equilibrato o compensato Viene ottenuto con due ventilatori uno che spinge l aria comburente in caldaia l altro che aspira i prodotti della combustione e li spinge al camino Il ventilatore che immette l aria comburente in caldaia denominato ventilatore premente mentre quello che spinge i prodotti della co
26. ato Il pressostato ed il livellostato di blocco a riarmo manuale nel loro intervento devono singolarmente e separatamente togliere tensione alla linea elettrica generale di alimentazione bruciatore mm ee a r peme na e e SH PSHH Pressostato di blocco a riarmo manuale LSHH Livellostato di blocco a riarmo manuale Esoneri parziali dall applicazione di prescrizione in materia di generatori di vapore d acqua D M 21 05 74 Generatori di vapore a funzionamento automatico Art 43 Per ogni generatore di vapore che utilizzi combustibile liquido gassoso polverizzato o energia elettrica e 1 avente pressione massima di esercizio non superiore a 15 ate 2 avente producibilit a carico massimo continuo non superiore a 3 000 kg h pu essere concesso a richiesta l esonero dalla prescrizione relativa alla presenza continua nel luogo di installazione del conduttore abilitato P lt 15ate W O lt 3Th Per l ottenimento dell esonero sopra detto il generatore deve essere corredato dei seguenti accessori regolatore di pressione pressostato di esercizio regolatore di livello livellostato di esercizio pressostato di blocco a riarmo manuale indipendente meccanicamente ed elettricamente da quello di esercizio livellostato di blocco a riarmo manuale indipendenti meccanicamente da quello di esercizio dispositivo di controllo fiamma fotocellula etc con blocco a riarmo manuale all intervento delle a
27. co dei generatori deve essere convogliato e 1 8 m h i mb E PL im rt Pubbl Mn lax saad i Fial wh a ri sistemato in modo da non recare danno alle persone ed il punto di scarico deve essere ispezionabile 4 Lo scarico delle valvole di sicurezza deve essere convogliato all esterno in maniera tale da non recare danno alle persone obbligatorio quando il generatore supera la potenzialit di 1T h 5 Tutti i condotti del fumo debbono essere resi ispezionabili 6 Non sono ammessi depositi di combustibili liquidi gassosi nei locali di installazione dei generatori Gli eventuali serbatoi ausiliari di combustibili liquidi possono essere tollerati purch siano chiusi e non sistemati sopra i generatori siano provvisti di tubi di troppo pieno con scarico all esterno del locale di linea ritorno in cisterna principale e la capacit non superiore a 200 litri Normative vigenti R D del 12 05 27 N 824 N 1208 del 05 09 1966 D M del 21 05 74 1 Manometro 2 Valvola di sicurezza 3 Indicatore di livello 4 Pressostato di regolazione 5 Pressotato di blocco a riarmo 6 Regolatore di livello 7 Regolatore di livello di sicurezza con blocco 8 Apparecchi di alimentazione 9 Gruppo di alimentazione 10 Gruppo di scarico 1 MANOMETRO Il manometro un apparecchio che serve a misurare ed indicare la pressione relativa esistente all interno della caldaia Ogni manometro deve essere provvisto di un manometro
28. con scala graduata in MPa kg cmq ate o bar ed il valore di fondo scala deve arrivare ad un valore di pressione non inferiore ad una volta e venticinque ma non superiore al doppio della pressione di bollo o quella di taratura dei dispositivi di e sicurezza specifica tecnica applicativa D M 21 05 74 gt raccolta E punto El D 2 2 Nel caso di manometri a scala unificata secondo Tab UNI 4663 il fondo scala pu essere determinato in base alla corrispondenza fissata nella tabella Fondoscala manometro ic 50 05 25 oF 6 1 13 20 EX 20 22 40 Ae A 1 46 60 is Al 126 16 0 IZE 200 Fn SO A HS 220 500 i Sul manometro deve essere stampigliato con colore rosso la pressione di bollo a e consigliabile che il manometro sia corredato di tubo a sifone a serpentino dove il vapore ha modo di condensarsi venendo a contatto con l elemento sensibile del manometro b deve essere applicato un rubinetto d intercettazione a 3 vie provvisto di una appendice con disco piano 940mm e 4mm di spessore 2 VALVOLA DI SICUREZZA Le valvole di sicurezza si distinguono in 3 categorie a valvole qualificate sono quelle in cui il valore del coefficiente di efflusso K attribuito alle valvole stato verificato sperimentalmente alla presenza di incaricato 1 S P E S L b valvole qualificate ad alzata controllata sono quelle per cui il valore del coefficiente di efflusso k stato attribuito dal
29. eamente liberazione della enorme quantit di energia potenziale contenuta nella caldaia Con il vapore saturo ad ogni pressione corrisponde una certa temperatura dell acqua In un recipiente aperto l acqua bolle mediamente alla temperatura di 100 C mentre in un recipiente chiuso bollir alla temperatura corrispondente alla pressione raggiunta 1 ate l acqua bolle a 120 C 5 ate l acqua bolle a 158 C 10 ate l acqua bolle a 183 C In una caldaia in cui si produce vapore a 10ate si ha una massa d acqua con temperatura a 183 C Se per le cause sopra accennate si formasse in caldaia un ampio squarcio la pressione diminuirebbe istantaneamente da 10ate alla pressione atmosferica contemporaneamente la temperatura scenderebbe da 183 C a 100 C che la temperatura di ebollizione dell acqua alla pressione atmosferica Si liberebbe cos 183 100 83 calorie per ogni kg di acqua contenuta nella caldaia Poich per evaporare un kg di acqua che si trovi a 100 C occorrono 539 calorie 639 calore totale 100 calore sensibile all acqua 539 calore latente con 83 calorie se ne evaporano 0 154 kg 83 539 si producono cio 154 kg di vapore ogni mq d acqua contenuto in caldaia Un kg di vapore alla pressione atmosferica occupa il volume di 1 67mq pari a circa 1725 litri quindi ciascun litro di acqua pari a 1kg che evapora dalla caldaia tende ad assumere istantaneamente il volume di 1 67 mq Supponiamo d
30. h Superficie del fondo 2x3 6m x 527 x 0 65 2 055 kcal h Q2 11 014 kcal h Dispersioni termiche dalla superficie libera Q3 TEMPERATURA DELLA SUPERFICIE DELL ACQUA IN C Kealnrr disperse dalla superficie bera dev acqua in aria immenile Kcaltym disperse dalla superficie fibera dell acqua con aria in movimento cappe di aspirazione Par eupartici piane orieranthali ni versa l alto morra par Per superio oriol disperder Mol caso le superfici siano s lsis Esempio Con temperatura superficiale sul pelo libero dell acqua di 60 C e aria circostante ferma immobile abbiamo una dispersione di 3000 kca h m Con la stessa temperatura superficiale ma con aria in movimento alla velocit di 4 m s cappa aspirante la dispersione sale a 7 500 kcal h m La superficie evaporante della nostra vasca di 3 x 2 m con una vasca aspirante sovrastante avremo una dispersione di 6m x 7 500 45 000 kcal h Pertanto Q3 45 000 kcal h Calore assorbito dal materiale trattato q4 Generalmente si considera che la temperatura finale del materiale raggiunga quella del liquido in cui immerso Q4 P x Cs x At P peso del materiale da trattare in kg Cs Calore specifico del materiale kcal kg C At Incremento di temperatura del materiale C Esempio Immergendo nella vasca un blocco di acciaio dal peso di 200 kg il cui calore specifico di 0 12 da portate da 10 C a 60 C avremo Q4 2
31. i avere una caldaia a vapore con bollo a 10ate ed un contenuto di 5000 litri con il peso di 76 quintali Per un avaria si svilupperebbe una massa pari 0 154 x 5000 x 1 725 1 330 000 litri di vapore si avrebbe lo stesso fenomeno che si verifica in una bomba a cui si accende la carica cio la formazione istantanea di un enorme volume di gas Questa forza generata riuscirebbe a spingere verso l alto la caldaia e tutta l acqua in essa contenuta per un peso paria 126 quintali ad un altezza di 1000m Naturalmente questo un risultato puramente teorico ma da un idea della enorme forza che si sviluppa in uno scoppio VELOCITA m s Ia J warm ino i z ari LE FFE ES SY AAA Desidero ricevere il prossimo numero di COGNOME E GARIONI NAVAL QUADERNI TECNICI DA _ INDIRIZZO ___ TELEFONO ge soscrnso rosone EAN Firma _ SANA dati da Lei trasmessi che ai sensi della legge 675 96 ci autorizza a trattare e comunicare saranno utilizzati da GARIONI NAVAL per l iniziativa in oggetto nonch per finalit informative dati verranno raccolti registrati ed elaborati anche elettronicamente con riservatezza e nel rispetto della legge sulla privacy Lei potr in ogni momento accedere ai dati e chiederne correzione o la cancellazione 490 AAA e e say yl ilkik ea as ndadyymmo
32. i sono installati generatori di vapore funzionanti a pressione non superiore a 0 5ate adibiti esclusivamente a riscaldamento locali di abitazione non sono soggetti a nessuna delle disposizioni del presente decreto ad eccezione di quanto stabilito dallOarticolo 26 del regolamento R D 12 05 27 N 824 essere bene illuminati e di facile ingresso ed uscita Proposta di variazione del titolo IV del DM 22 4 1935 1 locali devono avere dimensioni tali da assicurare le seguenti distanze minime al netto di qualsiasi ingombro a Fronte o zona di manovra dei generatori Distanza tale da permettere una agevole lettura degli indicatori di livello minimo consigliato 1 5m b Fianchi dei generatori Consigliabile 0 8 m riducibile a 0 6 m qualora il generatore sia adiacente ad una parete o ad un altro generatore e nell interspazio non sia previsto alcun accessorio o comando 0 8 m 0 6 mi demo nemo c Posteriore generatore Consigliabile 0 8 m per facilitare l ispezione al camino E per E i a mi GARISNIFAAAL J LI 1 8 m tra il pi alto piano di camminamento ed il pi basso ostacolo che la copertura del locale presenta ed Im tra il punto pi in alto del generatore ed il pi basso ostacolo esistente tra il generatore e copertura stessa 2 generatori installati in un medesimo locale devono essere disposti ed orientati in modo da risultare controllabili a vista diretta o immediata da una stessa zona di manovra 3 Lo scari
33. installazioni di vapore viene applicato il riciclaggio continuo pertanto pu essere recuperato all incirca al cento per cento Il vapore ha un elevato ma ponderato contenuto di calore il che significa che i tubi e le unit di utenza devono sostenere un carico leggero ma significa anche un attrezzatura mobile con un eccellente coefficiente di cambio compatto ed economico Il vapore circola naturalmente senza richiedere acceleratori e le temperature possono essere alte a pressioni piuttosto basse pertanto relativamente sicuro e facile da gestire Le temperature o le regolamentazioni di pressione possono essere effettuate usando semplicemente le valvole a due vie soprattutto ha il vantaggio di essere estremamente flessibile il che significa che contrariamente ad altri fluidi come acqua acqua pressurizzata olio diatermico ecc si adatta bene ad eventuali variazioni e cambi Chiaramente quanto sopra detto particolarmente adatto alle installazioni di vapore disegnate e costruite razionalmente soprattutto per quanto riguarda il recupero di energia Riteniamo importante tuttavia sottolineare che in caso di bisogno i tecnici che hanno una buona conoscenza dell argomento vapore dovrebbero essere comunque interpellati perch anche se il vapore non cos complesso come gli altri fluidi richiede sempre una buona preparazione teorica e l abilit tecnica della pratica DM 28 02 1986 Apparecchiatura di sicurezza e controllo s
34. inua dichiarata dal costruttore e riportato nel libretto matricolare del generatore Ove il valore di cui al precedente comma non fosse specificato sono stabiliti i seguenti limiti Patente 4 grado Valido per la conduzione di generatori aventi superficie di riscaldamento non superiore a 30 mq Patente 3 grado Valido per la conduzione di generatori aventi superficie di riscaldamento non superiore a 100 mq Patente 2 grado Valido per la conduzione di generatori aventi superficie di riscaldamento non superiore a 500 mq Patente 1 grado Nessuna limitazione 3 Deo M a a Le Es go a a ES D M 22 04 35 Norme del regolamento di cui R D 12 05 27 N 824 e circolare A N C C Prot 49729 del 22 12 71 Art 19 locali in cui si trovano i generatori di vapore devono avere a le porte degli accessi apribili dall interno verso l esterno b essere adibiti esclusivamente alla condotta dei generatori Deve pertanto vietarsi l accesso alla C T del personale che non sia addetto ai lavori inerenti al funzionamento dei generatori di vapore ed affliggere all entrata dei locali un cartello ben visibile che indichi tale divieto Art 21 I locali esistenti soprastanti e sottostanti ai locali dei generatori non possono essere adibiti a dimora o ad abituale permanenza di persone Il divieto suddetto non vige quando i generatori installati corrispondono ai tipi sottoelencati a generatori funzionanti a pre
35. l 1 S P E S L verificando semplicemente l alzata dell otturatore c valvole non qualificate o valvole ordinarie sono quelle non sottoposte ad alcuna verifica 1 S P E S L e per le quali al coefficiente di efflusso K stato attribuito senza distinzioni di sorta un valore di 0 05 molto penalizzante Ogni generatore di vapore deve essere munito di almeno 2 valvole di sicurezza esclusi i generatori di cui all art 28 29 39 41 D M 21 05 74 a sede piana ciascuna delle quali sia capace e caricata in modo da dare sfogo al vapore quando stata raggiunta la pressione massima effettiva di lavoro GARISNIRAAL j Pressione di taratura valvola di sicurezza pressione di bollo caldaia kg cmq Portata di scarico valvole di sicurezza produzione massima di vapore della caldaia a carico continuo kg h complessivamente fra le due valvole Esempio Caldaia a vapore Pressione di bollo 12 kg cmq Portata vapore 4000 kg h Vengono scelte 2 valvole di sicurezza di cui ciascuna deve avere le seguenti caratteristiche Pressione di taratura 12 kg cmq Portata di scarico gt 2000 kg h le valvole di sicurezza installate su caldaie a vapore con potenza al carico massimo continuo uguale o superiore a 1 T h devono obbligatoriamente lo scarico convogliato verso l esterno Raccomandazioni nella realizzazione delle tubazioni di scarico a Si consiglia installare la tubazione di scarico con diametro immediatamente superiore
36. lla esistente sia idonea a scaricare alla pressione di bollo del generatore la quantit di vapore prodotto da questti al carico massimo continuo e assistenza dal conduttore abilitato GENERATORI DI VAPORE DI PICCOLA POTENZIALIT A LAMA D ACQUA A TUBI DI FUMO ED ELETTRICI Esoneri totali dall applicazione di prescrizioni in materia di generatori di vapore d acqua D M 21 05 74 Generatori di piccola potenzialit art 28 Per i generatori di vapore per i quali il prodotto della pressione di progetto bollo in ate per la capacit totale in litri non superi i 300 e la pressione di bollo non superi 10ate pu essere concesso l esonero totale di cui all art 27 nonch l esonero dall osservanza delle seguenti prescrizioni e applicazione della seconda valvola di sicurezza e applicazione del secondo mezzo di alimentazione e applicazione del secondo indicatore di livello e assistenza dal conduttore abilitato P x V 3200 3 P lt 10ate E 3 kA Per potere fruire di tale esonero il generatore deve e avere l unico livello conforme a quanto stabilito dall art 22 del regolamento di cui al R D 12 05 27 N 824 essere del tipo regolamentare come i grandi generatori e superare di buon esito una prova a caldo e essere costruiti in moda rendere possibile la pulitura interna di norma non pu essere che chimica l unico mezzo di alimentazione deve essere idoneo portata e prevalenza adeguate e stabilmente c
37. mbustione denominato ventilatore aspirante Per ottenere un buon processo di combustione i costruttori di caldaie regolano la prevalenza dei ventilatori in modo da mantenere nella camera di combustione una leggera depressione 5 10 mm H20 cio il ventilatore aspirante ha una prevalenza superiore a quello premente l intento quello di evitare nella camera di combustione fuoriuscite di gas caldi o forti per rientrate d aria fredda che penalizzerebbero il buon funzionamento Per contro tale sistema molto delicato richiede continue tarature ed il suo costo di installazione e di esercizio sostenuto PSA Po PSA PSF Tiraggio con caldaia pressurizzata Si pu affermare che da alcuni anni l introduzione della caldaia a combustione pressurizzata ha eliminato la maggior parte di caldaie con i sistemi sopra descritti Difatti per eliminare tutti gli inconvenienti derivanti da un tiraggio alquanto approssimativo stato ideato il bruciatore a combustione pressurizzata il quale ha incorporato il ventilatore premente che conferisce all aria comburente aspirata dall esterno la pressione o prevalenza necessaria per vincere tutte le perdite di carico del circuito aria fumi camino Vantaggi dimensioni contenute della caldaia minor potenza elettrica assorbita minor costi di esercizio e di manutenzione DIMENSIONAMENTO CAMINI Tiraggio di un camino E la possibilita che ha una canna fumaria di smaltire tut
38. nel loro intervento devono singolarmente e separatamente togliere tensione alla linea elettrica generale di alimentazione bruciatore Pann PJH PAL Fal do pres i EET i S GARIS NI FAAL i I p LEH A RO A A I i li A i I i l r i TT j 3 j I LI l q r i l i ARPA al PSHH Pressostato di blocco a riarmo manuale LSHH Livellostato di blocco a riarmo manuale Apparecchiature di sicurezza da installare d obbligo sui generatori di vapore per i quali si intende usufruire dell esonero dalla sorveglianza continua del conduttore abilitato ai sensi dell art 43 del DM 21 05 74 1 Pressostato di esercizio 2 Pressotato di blocco a riarmo manuale indipendente meccanicamente ed elettricamente dal pressostato di esercizio con propria presa di pressione e proprio relais o teleruttore 3 La presa di pressione di ognuno dei presso stati deve avere un diametro interno non inferiore a mm19 art 43 Cap 4 11 D M 21 05 74 raccolta e specifiche tecniche applicative 4 Regolatore automatico di livello 5 Livellostato di blocco con riarmo manuale indipendente meccanicamente ed elettricamente dal regolatore automatico di livello punto 4 con proprio alloggiamento e proprio relais o teleruttore 6 Controllo fiamma corredato di blocco quando il fuoco si spegne con intervento sulla elettrovalvola del combustibile 7 L intervento di tutti i blocchi deve essere segnala
39. occato in apertura Solo con l intervento manuale dell operatore possibile riarmare o sbloccare il circuito elettrico di comando dopo aver eliminato la causa dell avaria Bodo 1 par GARISNIFAVAL 6 REGOLATORE DI LIVELLO LIVELLOSTATO Apparecchiatura automatica avente lo scopo di mantenere il livello dell acqua nella caldaia compreso entro un intervallo definito Tale regolatore comanda l avviamento della pompa di alimentazione quando il livello nel generatore raggiunge un minimo prefissato e l arresto quando il livello raggiunge il valore massimo prefissato 7 REGOLATORE DI LIVELLO DI SICUREZZA CON BLOCCO Regolatore di livello ad elettrodi Apparecchiatura che sfrutta la conducibilit elettrica dell acqua composto d tre sonde Scoprendo le sonde 1 e 2 viene dato il consenso alla pompa di alimento aumentando il livello viene coperta la sonda 2 e successivamente la sonda 1 A questo punto si ferma la pompa Se per anomalie il livello dovesse scendere al punto tale da scoprire la sonda 3 viene automaticamente spento il bruciatore Nelllapparecchiatura elettrica di sequenza si innesca il comando di blocco che non permette l avviamento del bruciatore se non con il riarmo manuale dopo aver eliminato l anomalia Pe 231 ili il Quadra 129 A E Il lt i i Les i de Art 21 Regolamento R D 12 05 27 N 824 D P R N 1205 05 09 66 8 APPARECCHI DI ALIMENTAZIONE SA Ogni generatore deve essere prowisto di 2 appa
40. oefficiente di efflusso 113 8 costante numerica C coefficiente di espansione PI pressione allo scarico 10 1 013 kg cm VI volume specifico del vapore a P1 m2 kg Nel caso di valvole di sicurezza di tipo ordinario si assunto 0 9 x KI 0 05 Per le valvole di tipo qualificato viene assunto il valore del coefficiente di efflusso determinato nelle prove di qualifica dell I S P E S L che di solito in funzione del tipo di valvola varia da 0 2 a 0 9 K1 Esempio Determinare le dimensioni della valvola di sicurezza alla portata di 3000 kg h con pressione di scarico di 12 ate Q 3000 Kg h KI 0 66 C 0 639 Pl 14 21 Kg cm3 V1 0 141 m3 Kg A 9000 6 9 cmq 0 9 x 0 66 x 113 8 x 0 639 x 4 2 0 141 viene scelta una valvola di sicurezza con sezione di passaggio uguale o immediatamente superiore al valore trovato Nel catalogo costruttori potrebbe risultare una valvola con area utile di 8 cmq con sede di passaggio 932mm e con attacchi flangiati DN40 ingresso x DN65 uscita 3 INDICATORE DI LIVELLO Ogni generatore deve avere non meno di 2 apparecchi indicatori di livello d acqua dei quali uno deve essere a vetro l altro indicatore pu essere costituito da 2 rubinetti di prova L altezza visibile dell indicatore di livello non deve essere inferiore a 150mm dei quali non pi di 40mm devono essere sotto il livello minimo di caldaia Deve essere sempre fissata una targhetta con la dicitura LIVE
41. ollegato al generatore l unica valvola di sicurezza deve poter scaricare alla pressione di taratura quella di bollo tutto il vapore che il generatore pu produrre al carico massimo continuo la sua conduzione deve essere affidata a persona idonea tecnicamente capace e di et maggiore di 18 anni compiuti Detto obbligo compete all utente La conduzione della persona non abilitata deve essere continua fatta eccezione per quei generatori dotati di a un pressostato di esercizio b un livellostato di esercizio c un pressostato a riarmo manuale d due livellostati di blocco a riarmo manuale Tale normativa permette la costruzione di caldaie la cui potenzialit massima pu raggiungere una portata di 250 350 kg h di vapore alla pressione di esercizio di 4 5 5 ate Sono utilizzate prevalentemente in stirerie piccole lavanderie ecc GENERATORI DI VAPORE MONOTUBOLARI AD ATTRAVERSAMENTO MECCANICO DI LIMITATA POTENZIALITA le caldaie a circolazione forzata sono macchine nelle quali la circolazione dell acqua non si verifica per differenza di densit del liquido come accade ad esempio nelle caldaie a tubi di fumo ma determinata dalla spinta impressa da una pompa posta a monte del generatore Le normative vigenti permettono la costruzione di caldaie la cui potenzialit massima pu raggiungere una portata di 3000 kg h alla pressione di 12 ate Esoneri totali dall applicazione di prescrizioni in materia di genera
42. pparecchiature di blocco sopra menzionate dovr esserci una segnalazione per ogni dispositivo sia visiva che acustica nel locale caldaia Un secondo richiamo acustico dovr essere riportato in un punto esterno alla centrale termica in un luogo normalmente frequentato la mancanza di energia elettrica ad ogni apparecchiatura di sicurezza deve comportare l intervento di blocco con riarmo manuale dopo il ritorno dell energia l acqua di alimentazione e di esercizio del generatore deve rispondere ai requisiti previsti dalla circolare A N C C 30 81 protocollo del 06 06 81 deve essere istituito un apposito registro per le annotazioni giornaliere di tutte le operazioni periodiche di analisi prove controlli ed eventuali disfunzioni Tale documento dovr essere compilato tenuto aggiornato convalidato dalla firma del conduttore abilitato e controllato e vistato settimanalmente dall utente o da un suo incaricato ed essere estensibile a richiesta degli ispettori dei servizi di prevenzione delle A S L Precisazioni aggiuntive le caldaie che hanno ottenuto la dichiarazione di esonero parziale dall assistenza continua del conduttore abilitato ai sensi dell art 43 del D M 21 05 74 possono essere installate nella centrale termica in numero illimitato ja BEI Pu e Ch CARTE NI PRAML 07 Sais TER 1 ly LI fa Bi E I Ha P lt 15ale P lt 150ta P ibata 0 x3Th 0x53Th QST pressostato ed il livellostato di blocco a riarmo manuale
43. recchi di alimentazione tra di loro indipendenti in modo che in qualsiasi caso sia garantito il funzionamento di uno di essi Ai generatori aventi meno di 5mq di superficie riscaldata ed i generatori che godono dell esonero di cui all art 28 29 39 41 del D M 21 05 74 pu essere applicato un solo apparecchio di alimentazione Portata di un mezzo di alimentazione Portata del mezzo di alimentazione principale in percentuale della portata d acqua di alimentazione _richiesta dai generaton di vapore IO ONE 56 esiste la regolazione automatica dell acqua di alimentazione Produzione massima di vapore del generatore o del gruppo di generatori di vapore Se non esiste la regolazione automatica Fino a 1 Tih 200 200 Generatori di vapore a Oltre 1 Tih fino a 5 Tih 160 130 ne ete omo stn no 50 YA 129 Jure Oltre 50 Th fino a 100 Th 115 105 Generatori d vapore Fino a 1T h Non prevista ad attraversamento meccanico Oltre 1T h DI Non prevista 110 100 N B Peri generatori di vapore a bassa pressione e per quelli aventi potenzialit specifica fino a 20kg mg h la derivazione di una condotta forzata pu essere utilizzata come mezzo di alimentazione quando la pressione minima di essa superi di almeno 5 kg cmq quella del bollo del generatore Portata della pompa Vedi tabella sopra Prevalenza della pompa pressione di bollo perdita di carico tubazioni e accessori altezza idrostatica aspira
44. rinigg BRUCIATORI A GAS i 4 DM 28 02 1986 4 TUBAZIONI GAS METANO d 5 TUBAZIONI IN RAME i 6 CALCOLO PERDITA DI CARICO PER GROSSE TUBAZIONI METANO 6 TUBAZIONI GAS PROPANO LIQUIDO G P L i 7 DIMENSIONAMENTO TUBAZIONI G P L di 7 CAMINI 8 LORO CLASSIFICAZIONI 8 CAMINI A TIRAGGIO NATURALE 8 CAMINI A TIRAGGIO FORZATO di 8 DIMENSIONAMENTO CAMINI i 10 DIMENSIONAMENTO CAMINI PER COMBUSTIBILI SOLIDI E LIQUIDI di 10 COMBUSTIBILE LIQUIDO TABELLE SEZIONE DEI CAMINI 11 13 CALDAIE COLLEGATE IN BATTERIA 14 ESONERI 15 ESONERI TOTALI DALL APPLICAZIONE il 15 ESONERI PARZIALI DALL APPLICAZIONE e 16 GENERATORI DI VAPORE DI PICCOLA POTENZIALIT i 18 GENERATORI DI VAPORE MONOTUBOLARI di 18 CONDUZIONE DEI GENERATORI CONDUTTORE ABILITATO 20 DM 1 marzo 1974 G U N 99 DEL 16 04 74 dl 20 LOCALI PER EGNERATORE DI VAPORE E COLLOCAZIONE DEGLI ACCESSORI dl 21 DM 22 04 35 21 PROPOSTA DI VARIAZIONE DEL TITOLO IV DEL DM 22 04 35 il 22 APPARECCHIATURE DI CONTROLLO REGOLAZIONE E SICUREZZA 23 NORMATIVE VIGENTI i 23 MANOMETRO il 23 VALVOLA DI SICUREZZA 23 INDICATORE DI LIVELLO 25 PRESSOSTATO DI REGOLAZIONE 25 PRESSOSTATO DI BLOCCO A RIARMO MANUALE E 26 REGOLATORE DI LIVELLO LIVELLOSTATO 26 REGOLATORE DI LIVELLO DI SICUREZZA CON BLOCCO i 26 APPARECCHI DI ALIMENTAZIONE il 27 GRUPPO DI ALIMENTAZIONE 28 GRUPPO DI SCARICO di 28 UTILIZZAZIONE DEL VAPORE 29 CARATTERISTICHE FISICHE DEL VAPORE SATURO il 29 ESEMPI P
45. ssione non superiore a 10ate purch il volume d acqua per m di superficie riscaldata non sia superiore a 50 Volume acqua m superficie P lt 10ate lt 50 litri b generatori di qualsiasi tipo e capacit purch timbrati a pressione non superiore a ate c generatori di qualsiasi tipo timbrati a pressioni comprese tra i 6 e 10ate purch il prodotto della pressione in ate per il volume totale in litri non superi 30 000 P 10 ate PxV lt 30 000 Art 23 Tra il pi alto piano di camminamento per la manovra e la sorveglianza delle valvole e il pi basso ostacolo di copertura del locale deve intercedere uno spazio dell altezza minima di 1 8 m E assolutamente vietato adibire detto spazio ad asciugatoio od al collocamento di oggetti estranei all esercizio del generatore Art 24 I fognini di scarico dei generatori debbono essere sempre facilmente accessibili Qualora il tubo di scarico non sfoci direttamente nei fognini deve essere facilmente accessibile il punto ove lo scarico avviene Art 25 Tutti i condotti del fumo debbono essere resi accessibili mediante aperture che abbiano al pari dei condotti sezioni sufficienti perch l accesso sia possibile ad un uomo ed abbiano altres una luce libera di almeno 400 x 400mm Art 27 Gli accumulatori di vapore dovranno essere piazzati all aperto semprech non vi si oppongano difficolt di collocamento praticamente insuperabili Art 28 I locali in cu
46. ti i prodotti della combustione di una caldaia senza creare contropressioni Ricordarsi che i camini devono essere e Assolutamente ermetici ed internamente lisci e Convenientemente isolati per impedire un eccessivo raffreddamento dei fumi e collegamento tra caldaia e camino deve essere il pi breve possibile evitando curve e lunghi tratti orizzontali T tiraggio del camino in mm colonna d acqua h altezza utile del camino a netto di curve e tratti sub orizzontali p s a peso specifico aria p s f peso specifico fumi corrispondente alla temperatura media rilevata all interno del camino T h x p s a p s f Peso specifico dell aria p s a alla pressione 760 mmHg temperatura 5 0 5 O Ze 2 te aria C p s a Kg m 1 317 1 293 1 27 1 247 1 226 1 205 1 185 1 165 Peso specifico dei fumi p s f alla pressione 760 mmHg temperatura 160 180 200 220 240 260 280 300 fumi C p s f Kg m 0 848 0 81 0 776 0 774 0 715 0 688 0 664 0 64 Esempio temperatura esterna 5 C temperatura fumi 180 C altezza camino 10 mt T 10x 1 27 0 81 10 x 0 46 4 6 mm DIMENSIONAMENTO CAMINI PER COMBUSTIBILI SOLIDI E LIQUIDI legge antismog del 13 luglio 1966 Caldaie in depressione con camini a tiraggio naturale S Superficie netta della canna fumaria cm2 Q Calorie bruciate dalla caldaia K Coefficiente per combustibili solidi
47. to da un allarme visivo un per apparecchiatura e da un all arme acustico nella centrale termica 8 Un altro allarme acustico comune per tutte le sicurezze deve essere riportato in un locale esterno alla centrale termica che sia normalmente frequentato 9 Sono consentiti interruttori che permetto l esclusione delle apparecchiature di sicurezza purch dotati di chiara indicazione della loro posizione chiusura apertura 10 Per i generatori del tipo a piastre piano saldate di angolo al fasciame e focolare fatto obbligo l adeguamento alla circolare 30 81 ANCC anche se con superficie di riscaldamento superiore a 15m_ 11 Per detti generatori di vapore il bruciatore deve avere una portata massima non superiore al 15 di quella necessaria a produrre vapore a carico massimo continuo 12 La mancanza di energia elettrica alle apparecchiature di sicurezza deve comportare il blocco del bruciatore La rimessa in funzione al ritorno dell energia deve avvenire manualmente Generatori di vapore a sorgente termica diversa dal fuoco ART 41 Per i generatori di vapore a sorgente termica diversa dal fuoco ivi compresi quelli a riscaldamento elettrico non inseriti in circuiti nucleari pu essere concesso a richiesta l esonero da una o da tutte le seguenti prescrizioni e applicazione dal secondo indicatore di livello e applicazione del secondo mezzo di alimentazione e applicazione della seconda valvola di sicurezza purch que
48. tori di vapore d acqua D M 21 05 74 Generatori di vapore ad attraversamento meccanico di limitata potenzialit art 29 Per i generatori di vapore ad attraversamento meccanico di limitata potenzialit per i quali la pressione di bollo non superi 12ate ed il prodotto della pressione di bollo per la capacit totale in litri non superi 3000 e nei quali la separazione del vapore dal livello del liquido non netta a richiesta pu essere concesso l esonero totale di cui all art 27 nonch l esonero delle seguenti prescrizioni e applicazione della seconda valvola di sicurezza e applicazione del secondo mezzo di alimentazione e applicazione degli indicatori di livello e assistenza dal conduttore abilitato e So PxY23000 SR anen P lt 1Zate il succitato esonero viene concesso qualora i generatori in oggetto siano dotati di a di un dispositivo automatico che interrompa l afflusso del combustibile sia in caso di arresto della pompa di alimentazione dell acqua sia nel caso di aumento della temperatura del vapore oltre il valore della temperatura massima prefissata 12ate circa 191 C b sia effettuata una prova a caldo con esito favorevole c che l unico mezzo di alimentazione sia stabilmente collegato al generatore abbia prevalenza adeguata ed una portata pari al 110 della producibilit del generatore per quelli fino a 1T h e 100 per quelli oltre 1T h d che l unica valvola di sicurezza sia in grado di
49. ulla linea di alimentazione del gas Da prevedere in sedi di installazione Per i bruciatori a gas ad aria soffiata installati su impinati di riscaldamento domestici e similari produzione di acqua calda cottura riscaldamento unifamiliare e centralizzata Sono esclusi i bruciatori installati su forni o caldaie inseriti in cicli di lavorazioni industriali e quelli installati all aperto Bruciatori con potenzialita termica nominale fino a 100 kw Rubinetto di intercettazione Giunto antivibrante Presa pressione gas Filtro gas Regolatore pressione gas Pressostato di minima gas Elettrovalvola di sicurezza classe A Regolatore portata gas Pressotato aria 10 Serranda regolazione aria 11 Ventilatore ICA 12 Testa di combustione a ee le i m m e O 0 YN OO Or Ah 0 N a carico cocine a carico instalisiore Rubinetto di intercettazione Giunto antivibrante Presa pressione gas Filtro gas Regolatore pressione gas Pressostato di minima gas Elettrovalvola di sicurezza classe A Regolatore portata gas Pressotato aria 10 Serranda regolazione aria 11 Ventilatore 12 Testa di combustione 13 Elettrovalvola di regolazione classe A 14 Elettrovalvola di sfiato in atmosfera classe A O 0 Y O0s Or ah 0 N Rubinetto di intercettazione Giunto antivibrante Presa pressione gas Filtro gas Regolatore pressione gas Pressostato di minima gas Elettrovalvola di sicurezza classe A Regolatore portata gas Pressotato aria
50. zione pompa 5 Esempio Caldaia a vapore a circolazione naturale con regolazione automatica Pressione di bollo 8 bar Produzione massima di vapore 1000 kg h Perdita di carico tubazioni 1 3 bar Altezza idrostatica aspirazione 0 5bar Viene scelta una pompa con Prevalenza 8 1 3 0 5 5 10 3 bar 103 m c a In pratica si pu assumere 1 25 1 3 volte la pressione di bollo Portata 200 di 1000 2000 I h 9 GRUPPO DI ALIMENTAZIONE E composto da pompa valvola di ritegno e valvola intercettazione Valvola di intercettazione GARIS NI AAL E E A Valvola di ritegno li Ey ce Pompa ia ue i T t L T a Ei 4 fim E Ft si A 4 Sa aay ye i hi ni i b L Li i il UY Oh 1 la US I o O hk i k oa A Y d mai 10 GRUPPO DI SCARICO Permette lo svuotamento totale o parziale della caldaia o lo spurgo periodico dei fanghi Il gruppo di scarico composto da valvola di intercettazione e rubinetto a maschio LI L E qe i A L Loi A fi Fil a dl Lia li I FR IZ Valvola di intercettazione Rubinetto a maschio CARATTERISTICHE FISICHE DEL VAPORE SATURO n En de 2 1208 Se A fon ti p 521 2 O O 140 53 149 9 I I des 659 8 659 7 561 8 563 0 SIN IN A BT Y O E E T KE dci 0 16 q 3 474 6 lies POSSE AE 0 15 ae es 0 14 O i e

IMPAG. vapore 2_ita

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