Cazane VIGAS și VIGAS Lambda Control cu gazeificare pe lemn
Principiul de combustie în cazanele VIGAS
Datorită principiului de ardere a cazanelor VIGAS, acestea diferă semnificativ de cazanele actuale pe bază de combustibil solid. Arderea combustibilului se realizează prin gazificarea lemnului. Gazeificarea constă în descompunerea termică a materialelor organice şi anorganice într-o cameră închisă a cazanului cu o uşoară suprapresiune a aerului primar generat de ventilatorul de suflare. Procesul de gazeificare are loc în rezervorul cazanului, deasupra duzei din beton refractar. În prima fază se realizează deshidratarea şi eliberarea de elementelor volatile din combustibil. În faza a doua gazele eliberate se amestecă în spațiul duzei cu aer secundar preîncălzit şi astfel se creează un amestec de gaze inflamabil. In faza a treia gazele ard în spațiul de combustie al cazanului, iar gazele de combustie trec în coș prin schimbătorul de căldură tubular.
Această metodă de ardere este foarte eficientă, având ca rezultat o reducere semnificativă a consumului de combustibil, comparativ cu cazanele cu ardere clasică.
Combustibilul pentru cazanele VIGAS
Cazanele VIGAS sunt concepute pentru a arde masă lemnoasă uscată de la rumeguș la bușteni. Tipul, mărimea, conţinutul de umiditate şi putere calorifică a combustibilului folosit are un impact major asupra performanţei de ardere şi a formării de gudron în cazanele VIGAS. Cu scăderea conţinutului de apă din lemn creşte valoarea calorică a acestuia. În cazanele VIGAS este posibil să se ardă toate tipurile de lemn, dar cel mai bine cu o umiditate de până la 20%. În cazanul VIGAS 29 UD, în afară de lemn, este posibil să se ardă şi cărbunele brun, iar în cazanele VIGAS 18 DP în afară de lemn și peleți din lemn.
Tabel cu caracteristicile lemnului
Lemn | Valoarea calorică [UM/kg] la 20% de umiditate | Valoarea calorică [UM/kg] la 25% de umiditate | Duritate* | Greutate volumică [kg/m³] la 25% de umiditate |
---|---|---|---|---|
Plop | 12,9 | 12,3 | 1 | 530 |
Brad | 15,9 | 14,0 | 1 | 575 |
Molid | 15,3 | 13,1 | 1 | 575 |
Salcie | 16,9 | 12,8 | 1 | 665 |
Pin | 18,4 | 13,6 | 1 | 680 |
Anin | 16,7 | 12,9 | 2 | 640 |
Mesteacăn | 15 | 13,5 | 2 | 780 |
Arțar | 15 | 13,6 | 4 | 660 |
Fag | 15,5 | 12,5 | 4 | 865 |
Mojdrean | 15,7 | 12,7 | 4 | 865 |
Salcâm | 16,3 | 12,7 | 4 | 930 |
Stejar | 15,9 | 13,2 | 4,5 | 840 |
[kg/m³]* 1 = foarte moale, 5 = foarte dur
Dependența umidității de perioada după exploatare (lemn crăpat)
Date tehnice
VIGAS | 16 | 25 | 40 | 60 | 80 | 100 | 29 UD | 18 DP | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Randament termic nominal | kW | 16 | 25 | 40 | 60 | 80 | 100 | 29 | 18 |
Clasa cazanului conform EN 303-5 | 3 / 3 (eficiență / emisii) | ||||||||
Presiune max. de funcționare | bar | 3 | |||||||
Combustibil | Lemn cu umiditate de maxim 20% cu o valoare calorică de min. 15 UM/kg | Cărbune brun | Peleți (18 UM/kg) | ||||||
Randament | kW | 12-18 | 5-31 | 8-41 | 15-72 | 25-92 | 25-100 | 8-35 (8-29)* | 1,8-18 (8-29)* |
Consumul de combustibil la randament nominal | kg/h | 4,5 | 7,6 | 11,2 | 19 | 25 | 30,4 | 7,8 (8,0)* | 4,5 (7,8)* |
Combustibil de substituție | Deșeuri de lemn, așchii, rumeguș, rumeguș brichete (pentru 29 UD și 18 DP lemn cu umiditatea maximă de 20%) | ||||||||
Tiraj la coș | mBar | 0,15 – 0,20 | |||||||
Masa | kg | 400 | 430 | 460 | 760 | 930 | 950 | 430 | 480 |
Înălțime cu regulatorul | A mm | 1135 | 1135 | 1370 | 1420 | 1420 | 1420 | 1120 | 1325 |
Înălțimea racordului de ieșire | B mm | 1075 | 1075 | 1310 | 1400 | 1400 | 1400 | 1045 | 1045 |
Înălțimea racordului de intrare | C mm | 115 | 115 | 125 | 215 | 215 | 215 | 110 | 110 |
Înălțimea robinetului de alimentare | D mm | 55 | 55 | 70 | 135 | 135 | 135 | 55 | 55 |
Înălțimea racordului la coș | E mm | 890 | 890 | 1110 | 1170 | 1170 | 1170 | 890 | 890 |
Lățimea (18 DP cu rezervorul) | F mm | 645 | 645 | 645 | 785 | 785 | 785 | 645 | 1400 |
Lățimea (18 DP fără rezervor) | G mm | 590 | 590 | 590 | 760 | 760 | 760 | 590 | 690 |
Adâncime | H mm | 840 | 1070 | 1070 | 1260 | 1650 | 1650 | 1070 | 1000 |
Racord de ieșire | I mm | 240 | 240 | 240 | 520 | 520 | 520 | 240 | 240 |
Diametrul racordului la coș | J mm | 159 | 159 | 196 | 196 | 196 | 196 | 159 | 159 |
Dimensiunea de la marginea cazanului | K mm | 188 | 305 | 305 | 880 | 1210 | 1210 | 230 | 230 |
Distanța dintre presetupe | L mm | 405 | 405 | 405 | 70 | 70 | 70 | 350 | 350 |
Diametrul racordului de intrare | G/mm | 2″ | |||||||
Diametrul racordului de ieșire | G/mm | 2″ | |||||||
Diametrul robinetului de umplere | G | ½” | ½” | ½” | ¾” | ¾” | ¾” | ½” | ½” |
Volumul de apă | l | 60 | 75 | 93 | 180 | 205 | 215 | 75 | 75 |
Temperatura gazelor arse la randament nominal | °C | 190 | 240 | 210 | |||||
Temperatura gazelor arse la randament minim | °C | 120 | 150 | 105 | |||||
Dimensiunile camerei de umplere – adâncime | mm | 370 | 560 | 560 | 750 | 1150 | 1090 | 490/440 | 490 |
Dimensiunile camerei de umplere –
înălțime |
mm | 490 | 490 | 750 | 730 | 730 | 730 | 500 | 500 |
Dimensiunile camerei de umplere –
lățime |
mm | 440 | 440 | 440 | 575 | 575 | 575 | 440 | 440 |
Dimensiunile ușii (lățime×înălțime) | mm | 435×255 | 435×255 | 435×255 | 575×318 | 575×318 | 575×318 | 435×255 | 435×255 |
Greutatea maximă de combustibil | kg | 20 | 30 | 48 | 80 | 150 | 150 | 30 | 30 |
Volumul camerei de umplere | dm³ | 80 | 120 | 185 | 315 | 483 | 457 | 105 | 115 |
Nivel de zgomot | dB | 45 | 45,5 | 47,7 | 51,4 | 54,2 | 54,2 | 45,5 | 45,5 |
Putere electrică maxim absorbită | W | 71 | 70 | 70 | 140 | 140 | 140 | 70 | 1500/200 |
Tensiune/frecvență | ~V/Hz | 230/50 |
* date pentru combustibilul lemn
- Racord de intrare pentru robinetul de golire TS 130 ¾
- Deschizătura pentru teaca robinetului TS 130 ½
- Racordul de ieșire a apei de răcire ¾”
- Racordul de ieșire a apei calde
- Racordul de intrare a apei de retur
- Robinetul de umplere
Schimbătorul de căldură
Temperatura apei la intrare | °C | 4 – 15 |
---|---|---|
Presiunea apei la intrare | bar | 1 – 4 |
Robinetul de golire pentru schimbătorul de căldură HONEYWELL TS 130
Temperatura de deschidere | °C | 95 |
---|---|---|
Debitul de masă al gazelor arse | kg/s | 0,034 – 0,047 |
Descrierea tehnică și construcția cazanelor
Cazanele de apă caldă VIGAS 16, 25, 40, 60, 80 sunt destinate arderii materiei lemnoase uscate începând de la rumeguş până la buşteni având lungimea în funcţie de dimensiunea camerei de umplere a cazanului și cu diametrul de maxim 20 cm. Rumeguşul, aşchiile și deşeurile trebuie să fie arse împreună cu buştenii. Cazanul VIGAS 29 UD este destinat arderii cărbunelui brun (brichete). Drept substitut de combustibil se poate folosi si materia lemnoasă uscată.
Cazanul de apă caldă VIGAS 18 DP este destinat arderii peleților cu diametrul de 6-8 mm şi lungimea până la 30 mm şi a materiei lemnoase uscate de la rumeguș la bușteni cu lungimea de până la 440 mm şi diametrul maxim de 20 cm. Rumeguşul, aşchiile și deşeurile trebuie arse împreună cu buştenii.
Construcția
Cazanele sunt sudate din tablă de oţel cu grosimea de 4 până la 6 mm. Tabla din interiorul cazanelor, care intră în contact cu gazele arse are grosimea de 6 mm. Schimbătorul de căldură este constituit din ţevi din oţel de 57×4,5 mm asamblate prin sudare. În funcţie de tipul cazanului, schimbătorul de căldură este construit cu un singur cilindru pentru cazanele VIGAS 16, 25, 40, sau cu doi cilindri pentru cazanele VIGAS UD 29, 60, 80, TVZ 25 şi 18 DP. În cazanul VIGAS 100 este folosit un schimbător cu trei cilindri.
Cazanele VIGAS 60, 80, 100 şi 18 DP sunt echipate în mod standard cu schimbător termic împotriva supraîncălzirii cazanului. Schimbătorul este confecţionat din ţeavă de cupru cu diametrul de 18 mm. Cazanele VIGAS 25 şi 40 se furnizează cu schimbător împotriva supraîncălzirii, doar la cererea clientului.
Cazanele sunt sudate manual cu tehnologia de sudură MIG în atmosferă de protecție CO2. În cazul cazanelor sudate cu utilaje robotizate se folosește tehnologia de sudură MAG.
Stratul protector exterior este confecţionat din tablă cu grosimea 0,8 mm. Pentru tratarea stratului exterior se foloseşte vopsea praf uscată la temperatura de 200˚C. Camera de combustie a cazanelor este placată cu cărămizi de şamotă refractară cu grosimea de 40 mm și marcajul P4. Fundul focarului de alimentare este placat cu un amestec de beton refractar cu marcajul ZO 1250. Duza din beton refractar înlocuibilă este confecţionată din materialul cu marcajul ZO 1400. Ventilatorul de suflare furnizează cantitatea necesară de aer pentru ardere. Pentru cazanele VIGAS 60, 80, 100 sunt folosite două ventilatoare conectate în paralel. Pentru etanşarea uşilor este folosit un șnur din fibră de sticlă cu secţiunea rectangulară de 25 mm. Pentru etanşarea capacului schimbătorului se foloseşte vată de sticlă cu secţiunea circulară cu grosimea de 8 mm.
Izolaţia termică a cazanului este executată din material izolant NOBASIL cu grosimi de 20 şi 40 mm. Gazele arse sunt evacuate printr-un racord de oţel cu un diametru de 160 mm pentru cazanele VIGAS 16, 25, UD29, cazanul de aer cald 25, 18 DP sau cu un diametru de 196 mm pentru VIGAS 40, 60, 80, 100.