Uno strumento sofisticato per una migliore pulizia della caldaia

Mirek Spicar presenta uno strumento sofisticato per la pulizia della caldaia basato su un concetto innovativo

L'incenerimento di materiali organici solidi genera gas di combustione, ceneri volanti e scorie. Le particelle fini di cenere volante vengono trascinate con i gas di combustione, mentre le scorie grossolane vengono rimosse allo scarico del forno. Le ceneri volanti e la condensa, per lo più sali metallici, si depositano sulle superfici della caldaia, ostacolando il trasferimento di calore attraverso la parete del tubo al ciclo acqua/vapore. Tutti gli operatori si trovano ad affrontare il problema della diminuzione del rendimento termico della caldaia, causato dalla sedimentazione delle ceneri volanti, chiamato incrostazione della caldaia.

Sono disponibili diversi metodi per pulire le superfici della caldaia, consentendo la pulizia delle aree di trasferimento del calore durante il funzionamento della caldaia e durante lo spegnimento. La pulizia ampiamente utilizzata mediante soffiatori di fuliggine consente ai mezzi di azionamento (vapore surriscaldato o aria compressa) di agire in modo lineare o oscillante. L'impatto pulente raggiunge solo le aree del getto diretto del mezzo. Inoltre, una notevole quantità del prezioso vapore surriscaldato viene consumato e si provocano abrasioni/erosioni ai gusci protettivi o ai tubi stessi della caldaia. L'idea di pulire le superfici della caldaia utilizzando un'onda d'urto sferica, in grado di rimuovere i depositi di cenere volante anche da superfici nascoste, come ad esempio dai lati posteriori dei tubi della caldaia, è diventata la forza trainante per lo sviluppo di un dispositivo di pulizia compatto e automatizzato all'avanguardia. al volgere del secolo.

Il predecessore degli attuali generatori di impulsi d'urto prevedeva l'accensione locale di una porzione controllata di esplosivo o di una miscela di gas. L'effetto pulente è sufficiente per un certo tempo; tuttavia, la procedura di movimentazione richiede rigorose precauzioni di sicurezza e formazione specialistica per l'operatore. Le cosiddette "metodi di pulizia manuale in linea" si basano sull'apertura di uno degli sportelli di ispezione della caldaia durante il suo funzionamento e sull'inserimento di una lancia in prossimità della zona da pulire. La punta della lancia è dotata del dispositivo predisposto per esplodere su comando dell'operatore.

Un esperto in questa tecnologia, Explosion Power, ha sviluppato una soluzione di pulizia online della caldaia controllata da DCS, che genera automaticamente impulsi d'urto (SP) tramite onde d'urto. A causa dell'impatto sferico dell'onda d'urto, i depositi vengono rimossi dalle superfici delle pareti e dai fasci di tubi a monte e a valle del luogo di installazione. Le onde d'urto sono create dalla combustione istantanea di pochi grammi ciascuna di una miscela di gas combustibile (gas naturale o metano) e ossigeno puro. Questo atto viene eseguito automaticamente e all'esterno della caldaia in un dispositivo resistente alla pressione. L'onda d'urto risultante viene lanciata nella caldaia. Localmente i fumi, i tubi interni della caldaia e le pareti vengono messi in breve oscillazione e i depositi vengono puliti. L'intero SP richiede pochi millisecondi.

I generatori di impulsi d'urto (SPG) sono progettati per la pulizia con onde d'urto in una varietà di applicazioni industriali. Quattro diverse dimensioni possono coprire la maggior parte dei casi applicativi. L'unità più piccola della serie EG ha un volume di riempimento della camera di combustione di 2,5 litri. Il volume di riempimento del gas comprende 16 g di metano e 34 g equivalenti di ossigeno necessari per la combustione ideale per SP. È possibile generare circa 350 SP da una bombola di gas standard da 200 bar. Se viene generato un SP ogni due ore, le bombole di gas durano circa un mese prima di dover essere sostituite.

L'SPG viene montato all'esterno della parete della caldaia. L'installazione è semplice, poiché l'unità viene installata su un ugello DN 125 e l'intero spazio di installazione e manutenzione richiede ca. 1,5 m3. Le unità più grandi sono progettate con camere di combustione più grandi da 3,5 litri, 4,4 litri e 7,7 litri. La potenza dell'onda d'urto è efficace tra 3 e circa 15 m, il che significa che un SPG può generalmente pulire un passaggio di radiazione completo o due fasci tubieri vicini. Se la larghezza della caldaia è maggiore è possibile installare due SPG su pareti opposte e attivare gli SP contemporaneamente o alternativamente.