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18/11/2020

Come nasce un Bruciatore Baltur

Come nasce un Bruciatore Baltur 1

Il processo che porta alla nascita dei Bruciatori Baltur è lungo,  complesso, e molto sfidante. 

Ce lo racconta ​Gianluca Masetti​, Tecnico di laboratorio in Baltur.

I: Qual è nello specifico il suo ruolo all’interno del Laboratorio?

GM: Il mio ruolo principale è quello di combustion engineer e tecnico di laboratorio.

I: In che cosa consiste?

Consiste nell’esecuzione di prove e test a fuoco, cioè prove di combustione e di funzionamento, su bruciatori prototipi nell’ambito della ricerca e dello sviluppo.
Durante i test a fuoco vengono raccolti dati in funzione dei quali vengono poi apportate modifiche e migliorie sino al raggiungimento degli obiettivi prefissati e portare così il bruciatore prototipo alla sua omologazione.
In questo periodo mi sto occupando di un bruciatore da 16 MW, per dare un’idea, la potenza massima sviluppata da questo bruciatore corrisponde a quella sviluppata da circa 700 caldaie domestiche in funzionamento simultaneo a pieno regime, mi riferisco alla caldaia di casa, quella che molti di noi utilizzano per fare riscaldamento e acqua calda sanitaria.

I: Qual è il percorso che porta un bruciatore da prototipo a prodotto di serie?

GM: Per prima cosa è necessario definire gli obbiettivi da raggiungere in termini di performance del bruciatore, ad esempio, a quale classe di emissioni dovrà appartenere, quale dovrà essere il campo di lavoro, ovvero le potenze minima e massima che dovrà sviluppare in varie condizioni di esercizio, quali sono le caratteristiche della caldaia alla quale potrebbe essere accoppiato e così via.

La maggior parte dei Bruciatori che sviluppiamo e che rappresentano il core business dell’azienda, sono destinati ad installazioni nell’ambito di processi industriali, teleriscaldamento, ovvero riscaldamento centralizzato di interi quartieri residenziali, ospedali, condomini, ambiti nei quali è richiesta l’erogazione di potenze molto alte da parte del bruciatore.

Per arrivare al conseguimento degli obiettivi e al superamento dei test imposti dalle normative, quindi portare il bruciatore alla sua omologazione, possono essere necessari molti mesi di lavoro, durante i quali vengono apportate modifiche ai componenti, effettuati innumerevoli test e analizzati i dati acquisiti.

I: Quindi anche in base all’impiego e alle performance che dovrà raggiungere il buciatore, i test e la quantità di test ai quali sarà sottoposto sarà differente?

GM: Maggiori sono gli obbiettivi e le performance da raggiungere, maggiori sono le tempistiche e la quantità dei test.

Inoltre, bisogna precisare che il percorso di sviluppo di un bruciatore fa sempre riferimento a normative che richiedono il superamento di prove anche estreme, soprattutto in materia di sicurezza per l’uomo e per l’ambiente.

Quando il bruciatore verrà installato, avviato e manutenuto da tecnici specializzati e autorizzati, sarà in grado di garantire condizioni di esercizio in sicurezza e nel rispetto dell’ambiente.

I: Superati i test di sviluppo quale percorso porterà il Bruciatore alla sua omologazione?

GM: Superati questi test possiamo dire di essere soltanto all’inizio dell’omologazione, che si svolgerà in più fasi, coinvolgendo diverse figure.

La prima fase, chiamata test tipo, prevede l’analisi dei test effettuati e la ripetizione dell’intero campo di lavoro del bruciatore in presenza di uno o più ispettori rappresentanti l’ente omologatore, allo scopo di accertare le prestazioni del bruciatore in conformità a quanto previsto dalle norme vigenti.

Sempre in questa fase vengono effettuati i test elettrici, grado di protezione, prove di continuità, rigidità e isolamento dei circuiti elettrici, oltre a verifiche visive per constatare la conformità dei componenti utilizzati nella realizzazione del circuito.

Successivamente vengono sottoposti agli ispettori i disegni costruttivi del bruciatore per una verifica delle quote indicate, contestualmente ad una verifica visiva dello stesso bruciatore in tutti i suoi componenti.

A questo punto la procedura prevede una serie di aspetti burocratici che includono ad esempio, l’analisi dei rischi, la verifica dei certificati di tutti i componenti di cui è costituito il bruciatore e l’invio di tutta la sua documentazione tecnica all'associazione tecnica e scientifica che apporrà il timbro per sancire, alfine, l’avvenuta omologazione ed il conseguente rilascio del marchio CE che ne autorizza la vendita.

I: Come vi assicurate che il funzionamento del bruciatore sia stabile, indipendentemente dalle variazioni ambientali e ad altre variabili?

GM: Le condizioni ambientali rappresentano una delle variabili più significative.

Temperatura ambiente, percentuale di umidità nell’aria e pressione atmosferica cambiano continuamente, durante i test di laboratorio queste condizioni vengono costantemente monitorate, di conseguenza si effettuano regolazioni manuali sul bruciatore per avere un apporto di aria corretto per la combustione.

Affinché i dati acquisiti siano sempre vicini a uno standard di riferimento, vengono utilizzati fogli di calcolo che contengono formule in grado di apportare le correzioni necessarie in funzione delle variazioni ambientali.

Più complessa è la situazione nel luogo di installazione del bruciatore, dove entrano in gioco altri fattori di rilevante importanza, come ad esempio, altitudine e zona climatica di installazione, una possibile deriva degli organi meccanici di regolazione del bruciatore, contropressione nel focolare o tiraggio al camino, inoltre per quanto riguarda il combustibile, nel tempo si possono avere variazioni di potere calorifico, temperatura, pressione, viscosità, densità o anche variazioni di portata dovute, ad esempio, allo sporcamento dei filtri di gas o gasolio.

Se tali condizioni rimanessero costanti potremmo regolare il bruciatore con un eccesso d’aria minimo ed essere certi di mantenerli nel tempo.

Nella realtà, i valori di combustione tarati dal tecnico in fase di accensione, a causa dell’effetto di quanto descritto precedentemente, non rimangono costanti per lunghi periodi, influenzando così la composizione della miscela combustibile/aria, peggiorando l’efficienza del sistema combustione compromettendo il risparmio energetico.

Per questo motivo Baltur adotta per i propri bruciatori, un sistema in grado di monitorare i valori delle emissioni in termini di ossigeno (O2) e incombusti (CO).

Tale sistema, dotato di sonde per il controllo delle emissioni collegate ad un’apparecchiatura elettronica, viene interfacciato alla centralina elettronica del bruciatore che gestisce e regola la combustione automaticamente al variare delle condizioni ambientali.

In questo modo si è in grado di contenere il fabbisogno energetico senza rinunciare alle prestazioni, di migliorare l’efficienza di tutto il sistema combustione, di ottenere una riduzione delle emissioni e una diminuzione dei costi di esercizio.

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