Spécifications/Installation

Spécifications/Installation
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Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
Spécifications des brûleurs "HC" AIRFLO®
Données typiques du brûleur
Combustible: gaz naturel avec 10.9 kWh/Nm³ PCS - sg = 0.6 [1]
Les pressions mentionnées sont données à titre indicatif. Les pressions sont fonction de l’humidité de l’air, de l’altitude, du type
de combustible et de la qualité du gaz
Application de chaudière
Application
Application- Applicationtemp. haute
temp. basse
TEG [2]
AUX [3]
(t°d’entrée> 100°C) (t°d’entrée< 100°C)
Puissance nominale par pied
[4][8]
Puissance min. par pied
[8]
Température en amont
Max.
Min.
[5]
Température max. en aval
Pression diff. locale d’air de process
Air
Pression gaz nat. à l’entrée du brûleur [6]
Pression gaz nat. à puissance nom.
Pression gaz nat. à puissance min.
Longueur de flamme à une puissance de
[7]
50 % ou de plus
Largeur de flamme à une puissance de
50 % ou de plus
Section équivalente occupée par le brûleur
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Application de process
kW PCS
1500
1500
1500
1500
kW PCS
200
200
200
150
600
950
0.4 - 1.5
-
40
-30
750 [5]
0.4 - 0.6
3.5
600
-30
950
0.3 - 1.5
3.5
100
-30
950
0.4 - 2
3.5
1 - 1.3
16
1 - 1.3
16
1 - 1.3
16
1 - 1.3
9
m
3.5 … 5
2.5 … 4.5
3.5 … 5
2.5 … 4.5
m
0.5
0.5
0.5
0.5
°C
°C
°C
mbar
bar(g)
mbar(g)
cm²/pied
1197
sg (gravité spécifique) = densité relative à l’air (densité de l’air = 1.293 kg/Nm³ ).
TEG = gaz d’échappement turbine
AUX = application air frais
La puissance maximale dépendra des conditions limitantes de l’application comme la longueur de flamme acceptable, les émissions obtenues, l’oxygène disponible, les températures en amont et en aval, la conception de la gaine, la pression différentielle d’air de process,....
Donc, la puissance maximale réelle peut être inférieure à 1500 kW par pied ou peut être jusqu’à 2500 kW par pied et voire plus dans des
applications spécifiques.
La limitation de la température en aval de 950° C à 750° C est due au risque possible d’émissions de NOx supérieures quand cette limite est
dépassée.
Les pressions mentionnées sont valables pour des tailles de brûleur allant jusqu’à 4 pieds. Pour des brûleurs plus grands, les pressions
d’entrée gaz seront supérieures. Consulter les spécifications pour obtenir des informations détaillées. Les pressions indiquées sont mesurées au niveau du tube d’entrée gaz du brûleur.
La longueur de flamme n’est donnée qu’à titre indicatif. La longueur de flamme réelle dépend d’un certain nombre de paramètres comme le
niveau d’oxygène de l’air de process, la perte de charge d’air de process à travers le brûleur. (contacter MAXON pour toute information spécifique).
1 pied = 305 mm.
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Pressions de gaz requises à différentes puissances de brûleur
A cause des pressions de sortie de combustible élevées, le débit de combustible sera subsonique à une puissance moins élevée
et sonique à des puissances plus élevées. Le graphique ci-dessous montre l’effet de ce phénomène. A des puissances inférieures
la relation entre la pression différentielle et la puissance du brûleur est quadratique. Si la puissance du brûleur augmente et
dépasse 1500 kW par pied, cette relation sera linéaire.
Pression diff. de combustible en bar (g) (gaz naturel avec 10.9 kWh/Nm³ PCS - sg = 0.6) relatée à la puissance du brûleur
requise (kW) par pied du brûleur.
.
2.2
Pression d’entrée gaz du brûleur (bar(g))
2
1.8
1.6
1.4
1.2
∆ subsonique
sonique
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
Puissance du brûleur/pied (kW PCS)
Le graphique ci-dessus n’est valable que pour des tailles de brûleur égales ou inférieures à 4
pieds.
Des brûleurs plus longs auront besoin de pressions de combustible supérieures. Voir
graphique sur la page suivante.
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Influence de la taille de brûleur sur la pression de combustible requise
Du fait des pertes de charge accrues dans le collecteur du brûleur pour des brûleurs plus longs, la pression d’entrée requise du
combustible augmentera de suite. Vérifier le graphique ci-dessous pour obtenir une pression d’entrée de combustible correcte.
Pour les brûleurs type L, les pressions d’entrée requises sont supérieures à cause des pertes de charge additionnelles dans les
flexibles de gaz.
Pression différentielle de combustible en bar (g) (gaz naturel avec 10.9 kWh/Nm³ PCS - sg = 0.6) requise pour la puissance nominale de 1500 kW par pied (PCS) par rapport à la longueur du brûleur en pieds. (1 pied = 305 mm).
1,4
Pression différentielle de combustible (bar)
1,3
1,2
____Type S/M
-------Type L
1,1
1
0,9
0,8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Longueur du brûleur en pieds
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Matériaux de construction
L’ensemble de brûleur complet "HC" AIRFLO®, y compris les brûleurs d’allumage LVDT/HC, est constitué exclusivement de
composants en acier inoxydable de grade élevé.
La construction flexible légère sans utiliser de moulages épais rend le brûleur parfaitement adapté à resister aux tensions
thermiques causées par des fluctuations de température (par exemple, passage d’un fonctionnement en gazes de turbine vers l’air
frais), tout en conservant sa durabilité mécanique.
4
1) Tampon de
montage
2) Brûleur d’allumage
LVDT/HC
3) Entrée gaz
4) Tôles de mélange
5
3
5) Tôle d’extrémité
6) Tôles déflecteur
6
7) Support de
montage
2
1
N°
DESCRIPTION
1
Tampon de montage
AISI304 (1.4301)
2
Brûleur d’allumage LVDT/
HC
AISI304 (1.4301)
3
Entrée gaz
AISI304 (1.4301)
4
Tôles de mélange
Hastelloy X (2.4613)
5
Tôles d’extrémité
Hastelloy X (2.4613)
6
Tôles déflecteur
Hastelloy X (2.4613)
7
Support de montage
AISI304 (1.4301)
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MATÉRIEL
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Critères de sélection
Détails d’application
Le brûleur "HC" AIRFLO® a été conçu pour fournir des puissances élevées par pied de longueur de brûleur. Le concept à flamme
recirculante fournit une combustion à basses émissions aussi bien dans l’air frais qu’en d’air de process à faible teneur en
oxygène. Des applications typiques sont une post-combustion après turbines à gaz avant chaudière, des brûleurs de démarrage
lits fluidisés de charbon, des grands incinérateurs, des processus avec un réchauffage d’air recicrulante à faible teneur en
oxygène.
Pression différentielle locale de l’air de process
Les brûleurs "HC" AIRFLO® sont conçus pour fonctionner à une pression différentielle locale d’air de process faible, compris entre
0.3 mbar et 2 mbar à travers le brûleur (consultez le tableau à la page 4-22.2-8 pour des valeurs optimales en fonction de
l’application). La pression différentielle locale d’air de process est la différence entre les pressions statiques mesurées juste en
amont et en aval du brûleur. La perte de charge d’air de process restante à travers le brûleur sera toujours bien inférieure à cette
pression différentielle locale. Une pression différentielle locale minimale à travers le brûleur est nécessaire pour une bonne
performance du brûleur.
Afin de créer cette perte de charge avec un débit d’air de process donné, il peut être nécessaire, en fonction de l’installation,
d’installer des diaphragmes d’air autour des brûleurs. Si ces diaphragmes d’air s’avèrent nécessaires, MAXON peut les fournir
pour qu’ils soient installés dans la gaine d’air de process.
Brûleur "HC" AIRFLO® dans gaine SANS diaphragme d’air
Brûleur "HC" AIRFLO® dans gaine AVEC diaphragme d’air
Pour un calcul de la perte de charge différentielle d’air de process, utilisez les graphiques des pages suivantes afin de définir la
zone libre nette autour du brûleur. Il faut noter que le brûleur lui-même crée une zone de déplacement de 1197 cm² par pied.
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Perte de charge différentielle locale d’air de process - gaines sans diaphragme d’air
La pression différentielle dépend du débit de masse d’air (débit d’air volumétrique réel et température d’air), de la géométrie de la
gaine et du profil.
Utilisez le graphique sur cette page pour le dimensionnement de la gaine si aucun diaphragme d’air autour du brûleur n’est utilisé,
afin d’obtenir une indication des pressions différentielles locales. Contactez MAXON pour obtenir des informations détaillées.
Zone libre nette (cm²) requise par 1000 m³/h de débit d’air de process (réel)
à différentes températures d’entrée
400
15 °C
100 °C
350
200 °C
300
300 °C
400 °C
250
500 °C
600 °C
200
150
100
50
0
0,5
1
1,5
2
Pression différentielle locale d’air de process (mbar)
Exemple de calcul
Air préchauffé, 30.000 m³/h (réels) à 200° C de température d’entrée à chauffer avec un brûleur 2 pieds "HC" AIRFLO®
Déterminez la perte de charge différentielle locale d’air de process à travers le brûleur dans une section de gaine de
1200 mm x 800 mm
Section de gaine = 120 cm x 80 cm = 9.600 cm²
Déplacement de brûleur = 2 x 1197 cm² = 2.394 cm²
La superficie libre nette autour du brûleur = 9.600 cm² – 2.394 cm² = 7.206 cm²
La superficie libre nette par 1000 m³/h d’air de process = 7.206 cm²/30 = 240 cm²
D’après le graphique ci-dessus, on lit pour 240 cm² et 200° C Æ 0.5 mbar
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En se référant au tableau, page 4-22.2-8, il indique que pour un brûlage de l’air de process à haute température, la pression
différentielle d’air de process doit être de 0.3 mbar – 1.5 mbar. Donc, les conditions données dans l’exemple sont acceptables.
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Perte de charge d’air de process – avec diaphragme d’air
Utilisez le graphique sur cette page pour le dimensionnement de la gaine, si un diaphragme d’air autour du brûleur est utilisé.
Les données sont basées sur une géométrie de gaine/diaphragme d’air avec un facteur de contraction obtenu de K = 0.78.
Contactez MAXON pour obtenir des informations détaillées.
Superficie libre nette (cm²) requise par 1000 m³/h de débit d’air de process (réel)
à différentes températures d’entrée.
550
15 °C
500
450
100 °C
400
200 °C
300 °C
350
400 °C
500 °C
300
600 °C
250
200
150
100
0
0,5
1
1,5
2
Pression différentielle locale d’air de process (mbar)
Exemple de calcul
Air frais, 50.000 m³/h (réels) à une température d’entrée de 15° C à chauffer avec un brûleur de 3 pieds "HC" AIRFLO®.
Déterminez la zone d’ouverture de diaphragme d’air pour obtenir un différentiel de pression locale d’air de process de 1.5 mbar
D’après le graphique ci-dessus, on lit 1.5 mbar et 15° C: 230 cm² de zone libre nette par 1000 m³ de débit d’air réel
Pour 50.000 m³/h cela donne: 50 x 230 = 11.500 cm² de zone libre nette autour du brûleur
Déplacement du brûleur = 3 x 1197 cm² = 3591 cm²
Ouverture de diaphragme d’air = zone libre nette autour du brûleur + déplacement de brûleur
11.500 + 3591 = 15.091 cm²
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Teneur en oxygène de l’air de process
Les brûleurs "HC" AIRFLO® sont capables de brûler dans des courants d’air de process avec des niveaux d’oxygène très réduits,
sans qu’il soit nécessaire d’ajouter de l’air de combustion supplémentaire. L’oxygène requis pour la combustion est simplement
extrait du courant de process.
L’ “inflammabilité” des brûleurs "HC" AIRFLO® dans un courant d’air de process donné dépend de plusieurs variables, comme :
„
„
„
„
la température de l’air en amont et le niveau d’oxygène
la quantité d’eau dans le courant d’air de process (voir l’injection d’eau sur la turbine de gaz)
la pression différentielle locale d’air de process à travers le brûleur
la taille du brûleur
Contactez MAXON pour obtenir des informations détaillées sur l’inflammabilité des brûleurs "HC" AIRFLO®.
En dehors des limites d’inflammabilité, MAXON offre une solution élégante et simple pour introduire de l’air de combustion
supplémentaire au moyen d’un boîtier d’air situé immédiatement en amont du brûleur "HC" AIRFLO®.
Contactez MAXON pour plus d’informations.
Exemple d’une unité de brûleur "HC" AIRFLO®, dotée d’un boîtier d’air de combustion pour les courants d’air de process ayant une teneur en oxygène extrêmement faible.
1
3
1) Brûleur “HC” AIRFLO®
4 pieds
2) Boîtier d’air de combustion
3) Tôle perforée
4) Tôle de montage pour
montage facile sur site
2
4
Contre-pression de process
Le "HC" AIRFLO® est conçu pour être utilisé pour des contre-pressions maximales de 100 mbar (sur- et sous-pression). Pour des
applications où cette plage n’est pas suffisante, contactez MAXON pour connaître la disponibilité de modèles de brûleurs
renforcés.
Contrôle de la puissance du brûleur
Le brûleur "HC" AIRFLO® n’est contrôle qu’en modifiant le débit de gaz au moyen d’une vanne de contrôle de gaz. Puisque les
pressions de sortie de la vanne de contrôle de gaz sont élevées (généralement d’environ 1.5 – 2.5 bar à la puissance maximale),
MAXON conseille l’utilisation de vannes de contrôle précises et solides comme la vanne de contrôle MAXON SMARTLINK CV.
A part de leurs excellentes puissances de contrôlé, ces vannes de contrôle ont la puissance de réduire des pressions de
combustible élevées (généralement 4 bar) directement à la pression d’entrée du brûleur, en éliminant donc la nécessité d’un
régulateur de pression.
.
Le "HC" AIRFLO® est conçu pour fonctionner sur un courant d’air de process qui est
indépendant de la puissance du brûleur. Le débit d’air de process ne doit pas être contrôlé en
fonction de la puissance du brûleur, mais doit être maintenu à un taux constant.
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Veilleuse et allumage
L’allumage direct des brûleurs "HC" AIRFLO® n’est pas possible.
Tous les brûleurs "HC" AIRFLO® seront équipés en standard de deux BRÛLEURS D’ALLUMAGE LVDT-HC. (consultez la section
de catalogue 4-22.4 pour plus de détails sur ce brûleur d’allumage). Il faut noter qu’un BRÛLEUR D’ALLUMAGE LVDT-HC ne peut
porter qu’une cellule-UV. Donc, le "HC" AIRFLO® standard avec double brûleur d’allumage permet un montage facile de deux
cellules-UV sur un brûleur lorsqu’ils sont redondants ou quand une détection 1 sur 2 est requise. Si un seul brûleur d’allumage est
nécessaire, le second aura ses raccordements branchés. Son orifice de cellule-UV sera utilisé comme viseur d’observation et la
bougie d’allumage sera laissée dans le brûleur d’allumage et pourra être utilisée comme pièce de rechange.
Séquence d’allumage typique
„ Pré-purgez la chambre de combustion, selon les codes applicables et les conditions requises de l’installation.
„ Pré-allumage (généralement 2 s d’étincellement dans l’air).
„ Ouvrez le gaz d’allumage et continuez l’étincellement de la bougie d’allumage (généralement 5 à 10 s en fonction des exigences des réglementations locales).
„ Arrêtez l’étincellement, continuez à alimenter les vannes de gaz d’allumage et commencez la détection de la flamme. Déclenchez le brûleur si aucune flamme n’est présente.
„ Vérifiez la stabilité de la flamme d’allumage (généralement 5 à 10 s pour éprouver la stabilité de la flamme d’allumage).
„ Ouvrez les vannes de gaz principal et laissez passer suffisamment de temps pour que le gaz principal arrive dans le brûleur
(généralement 5 s + temps requis pour avoir du gaz principal dans le brûleur).
„ Fermez les vannes d’allumage.
„ Libérer pour modulation (pour permettre la modulation du brûleur).
La séquence ci-dessus doit être complétée et inclure tous les contrôles de sécurité requis pendant le démarrage du brûleur
(sécurités de process et du brûleur).
Une vanne de gaz d’allumage doit être positionnée aussi près que possible de l’entrée de gaz du brûleur d’allumage pour un
allumage rapide de celui-ci.
Supervision de la flamme
La flamme d’un brûleur "HC" AIRFLO® doit être contrôlée par une cellule-UV. Les cellules seront montées sur le raccordement
prévu de vanne à bille 1” du brûleur d’allumage LVDT/HC, qui est la seule position correcte pour une supervision sûre de la flamme
d’allumage et ainsi que de la flamme principale.
Il n’est pas possible de distinguer la flamme d’allumage de la flamme principale. Le "HC" AIRFLO® est conçu pour fonctionner
avec un brûleur d’allumage interrompu. Si un brûleur d’allumage continu est préféré, une version de brûleur d’allumage continu
spéciale LVDT-HC peut être utilisée également.
Tous les brûleurs "HC" AIRFLO® ont deux brûleurs d’allumage standard installés. Dans la plupart des applications,
seul un brûleur d’allumage sera raccordé. Le second brûleur d’allumage sera utilisé comme viseur d’observation
supplémentaire et support de la bougie d’allumage de rechange. Dans certaines applications, les deux brûleurs
d’allumage peuvent être raccordés et peuvent fonctionner en parallèle. Consultez la section 4-22.4 du catalogue
pour plus de détails sur les brûleurs d’allumage LVDT/HC.
Développement de la flamme et disposition de la gaine
La flamme des brûleurs "HC" AIRFLO® est influencée par la pression différentielle de l’air de process à travers le brûleur, le niveau
d’oxygène et la température de l’air de process en amont, la puissance du brûleur, le gaz combustible, la géométrie de la gaine.
Une longueur de flamme approximative peut être indiquée dans le tableau à la page 4-22.2-8. Du fait de flammes radiantes
élevées, un soin spécial doit être apporté lors de la conception des gaines de brûleur. La distance entre la flamme et les feuilles
d’acier sur la paroi interne de gaine doit être au moins 500 mm. Quand le brûleur est monté dans une gaine intérieurement isolé
sans revêtement, un minimum de 200 mm entre la flamme et la paroi de gaine doit être respecté. Contactez MAXON pour obtenir
des informations détaillées sur votre installation particulière.
Quand plusieurs rangées de brûleur sont montées dans la gaine, la distance entre deux rangées de brûleur doit être
au moins 1000 mm. Cela est destiné à éviter l’effet d’interaction de la flamme.
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Combustibles
Des brûleurs "HC" AIRFLO® standards peuvent brûler au gaz naturel, à l’hydrogène et à n’importe quel mélange de ceux-ci. Des
brûleurs "HC" AIRFLO® spécialement adaptés sont disponibles pour brûler sur des gaz à faible teneur calorifique, du GPL, du
propane, du butane, et des gaz de raffinerie. Ces brûleurs spéciaux adaptés ont des spécifications différentes des brûleurs
standards. Contactez MAXON pour connaître des longueurs de brûleur disponibles, l’inflammabilité et les pressions de
combustible quand un de ces combustibles est choisi.
Emissions prévues
La production de polluants peut dépendre fortement de l’application et de l’installation du brûleur. Les températures, les vitesses
de process, les niveaux d’oxygène, les combustibles différents et d’autres facteurs liés au processus comme une distribution
inégale de l’air de process peuvent tous influencer le niveau réel des émissions produites.
Contactez MAXON pour l’évaluation des émissions attendues sur votre application typique.
Types de brûleur disponibles
Pour choisir le brûleur correct pour la puissance requise, différents brûleurs sont disponibles entre 1 pied et 14 pieds par paliers de
0.5 pied.
Les brûleurs "HC" AIRFLO® sont disponibles dans 3 versions de base en fonction de la longueur de brûleur :
„ Brûleurs "HC" AIRFLO® type S: tailles courtes – 1 pied à 7.5 pieds
„ Brûleurs "HC" AIRFLO® type M : tailles moyennes – 4 pieds à 10 pieds
„ Brûleurs "HC" AIRFLO® type L : tailles larges – 8 pieds à 14 pieds
Description du type: HC-X-Y-Z
Z: taille du brûleur (longueur) en pieds (= unités de brûleur) – chiffre entre 1 et 14
Y: gaz combustible
NG = Gaz naturel
O = Autres (à spécifier)
X: construction du brûleur S = COURT
M = MOYEN
L = LARGE
La différence entre les types S, M & L est liée aux effets de dilatation thermique supérieurs sur des brûleurs plus grands, qui
exigent des structures de montage spéciales. Puisque la largeur totale de la gaine est un facteur important dans le choix du type
de brûleur correct, il existe un certain chevauchement dans les différentes tailles pour certaines des longueurs de brûleur (voir le
tableau ci-dessous).
Largeur de la gaine maximum (mm)
Type
Matériel Standard
t° d’entrée < 550° C
Matériel Standard
t°d’entrée < 600° C
Matériel de grade élevé
t° d’entrée < 650° C
HC-S 1 ... 7.5
4000
4000
-
HC-M 4 ... 9.5
8000
6000
8000
HC-L 8 ... 14
8000
6000
8000
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Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
Dimensions et poids
Schéma du "HC" AIRFLO® type S (Taille 1 pied – 7.5 pieds)
B-B
E
L
G
F
B
N N N
5
9
7
A-A
3
4
2
A
D
M M M M M
C
A-A
6
8
L
1
W
B-B
1) Raccordement de gaz 2”
6) Isolation de la gaine interne
2) Brûleur d’allumage
7) Raccordement de test d’air de process en aval
3) Raccordement cellule-UV 1”
8) Tampon de montage
4) Support de montage interne
9) Cellule-UV alternative
5) Isolation de la gaine externe
10) Raccordement ou viseur d’observation
Dimensions en mm, sauf indication contraire
E (min.) F (min.)
A
B
C
D
560
310
8
200 (min) à 600 (max)
défaut = 300
[1]
[1]
200
300
G (min.)
L
M
100
voir tableau ci106.4
dessous
défaut = 100
N
ØP
W (max.)
94
12
4000
[1] Valable si la gaine a une isolation interne (sans revêtement). Dans le cas d’une paroi en feuille métallique, E et F doivent être au moins
500 mm
L (longueur du brûleur) en mm & poids en kg
Taille du brûleur
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
L
358
510
622
815
967
1120
1272
1425
1577
1729
1882
2034
2186
2338
poids
71
73
75
78
81
83
85
88
91
93
95
98
101
103
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Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
Schéma du "HC" AIRFLO® type M (taille 4 pieds – 10 pieds)
C
D
E
L
F
G
B
N
A
M
A-A
22x
W
OP
A-A
X
B-B
1
L
4
8
6
5
B-B
2
3
9
7
X
1) Raccordement gaz 2”
6) Isolation de la gaine interne
2) Brûleur d’allumage
7)
Tampon de montage
3) Raccordement cellule-UV 1”
8)
Joint de support de brûleur pour une expansion thermique
4) Support de montage interne
9)
Raccordement de cellule-UV alternative ou viseur d’observation
5) Isolation de la gaine externe
Dimensions en mm, sauf indication contraire
A
B
C
560
666
10
E (min.) F (min.)
D
[1]
[1]
200
400
200 (min) à 600 (max)
G (min.)
L
M
N
voir
532
638
tableau
défaut = 100 ci-dessous (5x106.4) (6x106.3)
ØP
W (max.)
12
8000
100
défaut = 300
[1] valable si la gaine a une isolation interne. Dans le cas d’une paroi en feuille métallique, E et F doivent être au moins 500 mm
L (longueur du brûleur) en mm & poids en kg
Taille du brûleur
L
poids
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
1272
204
1425
208
1577
211
1729
215
1882
218
2034
222
2186
225
2339
229
2492
232
2644
236
2797
239
2949
243
3102
246
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Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
Schéma du "HC" AIRFLO® type L (taille 8 pieds – 14 pieds)
C
E
D
L
F
B
N
G
A
M
A-A
W
X
22
xO
P
A-A
B-B
1
L
5
8
8
6
4
B-B
2
3
9
7
X
1) Raccordement gaz 2”
6) Isolation de la gaine interne
2) Brûleur d’allumage
7)
Tampon de montage
3) Raccordement cellule-UV 1”
8)
Joint de support du brûleur pour une expansion thermique
4) Support de montage interne
9)
Un raccordement cellule-UV alternative ou viseur d’observation
5) Isolation de la gaine externe
Dimensions en mm, sauf indication contraire
A
B
C
560
666
10
E (min.) F (min.)
D
[1]
[1]
700 - D
400
200 (min) à 600(max)
défaut = 300
G (min.)
L
M
N
Voir
532
638
tableau cidéfaut = 100 dessous (5x106.4) (6x106.3)
ØP
W (max.)
12
8000
100
[1] Valable si la gaine a une isolation interne. Dans le cas d’une paroi en feuille métallique, E et F doivent être d’au moins 500 mm
L (longueur du brûleur) en mm & poids en kg
Taille du brûleur
8
8.5
9
9.5
10
10.5
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
L
2492
2644
2797
2492
3102
3255
3408
3561
3714
3867
4020
4173
4326
poids
263
265
268
271
274
277
281
284
288
292
296
301
306
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Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
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Instructions pour l’installation et le fonctionnement
Conditions d’application requises
Viseur d’observation
Un viseur d’observation pour inspecter la flamme du brûleur est essentiel pour inspecter l’aspect de la flamme. Il est recommandé
d’installer le viseur d’observation en aval de la flamme, de sorte que toute la partie avant du brûleur puisse être observée, ainsi
que la flamme d’allumage.
Le viseur d’observation intégré au brûleur sur le raccordement cellule-UV alternative permet seulement l’observation
de la présence de flamme mais n’est pas adapté à l’évaluation de l’aspect de la flamme du brûleur. Un ou plusieurs
orifices séparés sur la gaine sont toujours nécessaires.
Equipement auxiliaire requis
Assurez-vous que tout l’équipement auxiliaire requis pour un fonctionnement sûr et une performance correcte du brûleur
"HC" AIRFLO® soit installé, comme décrit dans les codes locaux applicables et/ou les instructions relatives au processus.
Position du brûleur dans le débit de process
Les brûleurs MAXON "HC" AIRFLO® sont conçus pour le chauffage de l’air de process en mouvement. Ils doivent être montés de
sorte qu’ils brûlent dans la même direction que le débit d’air. Consultez la page 4-22.2-12 & page 4-22.2-15 pour déterminer les
pressions différentielles de débit de process correctes à travers les brûleurs. C’est essentiel pour une bonne performance du
brûleur.
Ne montez pas le brûleur de sorte que le mouvement du débit de process soit à travers la face du brûleur. Non plus doit-il être trop
près d’une gaine qui provoque la direction du débit de process sous un angle à travers le brûleur.
Assurez-vous que le débit de process dans la gaine immédiatement en amont du brûleur soit aussi uniforme que possible (écart
max. de la vitesse d’air de process d’approximativement 5 % sur 90 % de la zone d’un plan immédiatement face au brûleur).
La turbulence, le recyclage ou le process inverse de l’air qui s’écoule au niveau du plan avant du brûleur réduiront
considérablement sa durée de vie fait du risque de retour de flamme du brûleur et de surchauffe.
Gaine
Les brûleurs "HC" AIRFLO® ont des flammes assez lumineuses et radiantes qui exigent une attention particulière lors de la
conception des pièces de la gaine couvrant la flamme (chambre de combustion). En particulier, dans des gaines étroites avec des
flammes proches de la paroi, il est essentiel d’utiliser des matériaux corrects et un modèle de construction correct. Consultez la
section “Développement de la flamme et disposition de la gaine” pour plus de détails.
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Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
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Installation
Stockage
Les brûleurs "HC" AIRFLO® doivent être stockés au sec (à l’intérieur). Evitez que l’eau et/ou la poussière ne pénètrent dans le
collecteur de brûleur pendant le stockage.
Manipulation
Les brûleurs "HC" AIRFLO® sont expédiés sous forme d’unités complètes. Manipulez le brûleur avec soin, en utilisant un
équipement correct pendant le déballage, le transport, le levage et l’installation. Tout impact sur le brûleur pourrait causer des
défauts. Utilisez les crochets de levage disponibles sur les tampons de montage des brûleurs de type M et L et le support de gaine
à l’extrémité opposée du brûleur pour la manipulation.
Quand les éléments de brûleur sont installés pendant une phase précoce et restent longtemps sans être mis en service, nous
conseillons de prendre des précautions supplémentaires pour protéger la bougie d’allumage et la cellule-UV de tout défaut. Cela
peut être fait en enlevant temporairement ces articles et en les stockant dans un endroit sec jusqu’à la date de mise en service.
Fixation du brûleur à l’installation
Chaque brûleur est équipé d’un tampon de montage. Fixez ce tampon de montage sur la bride de montage du brûleur de la
chambre de combustion. Utilisez un joint correct entre le tampon de montage du brûleur et la bride de la chambre de combustion.
MAXON conseille d’utiliser une corde en fibre de verre de diam 8 mm, disponible en option. Resserrez tous les boulons après un
premier cycle de combustion et régulièrement après la mise en service.
Dimensions de bride de montage du brûleur de type S
La bride de montage du brûleur sur la chambre de combustion n’est pas comprise avec le brûleur et doit avoir les dimensions
appropriées (consultez les schémas dimensionnés ci-dessous). Assurez-vous que vous avez un brûleur standard MAXON “HC”
AIRFLO® avec un raccordement de montage standard avant la fabrication de bride de montage de la chambre de combustion.
Pour des brûleurs spéciaux, consultez les dessins de structure spécifiques du projet quand ils sont applicables.
Brûleurs Type S
Brûleurs Type M et L
Dimensions en mm, sauf indication contraire
Type de brûleur
Type S
Type M et L
A
560
B
310
C
250
D
500
E
5 x 106.4 = 560
560
666
600
500
5 x 106.4 = 560
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F
3 x 94 = 282
6 x 106.3 = 63
8
ØG
12
12
Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
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Support de montage
Utilisez uniquement le support de montage "HC" AIRFLO® fourni par MAXON pour supporter le brûleur du côté opposé au tampon
de montage.
Le support de montage "HC" AIRFLO® est particulièrement conçu pour donner au brûleur suffisamment de flexibilité pendant
l’opération. L’utilisation de différents types de support peut endommager ou détruire le brûleur.
Des brûleurs de type M et type L ont un support qui doit être monté de telle sorte que le poids du brûleur soit supporté. Ce n’est
possible que d’une façon, indépendamment de l’orientation du brûleur.
Les brûleurs de type S ont un support différent. Ce support doit être monté de façon à supporter le poids du brûleur et de sorte que
le brûleur puisse se déplacer vers l’arrière avec une dilatation thermique.
La position du support doit être déterminée après l’installation de l’élément de brûleur et doit être positionnée strictement
conformément aux schémas d’installation typiques [1] et/ou avec les dessins de projet. Il faut noter que le support doit toujours
supporter le poids de brûleur. La disposition de support doit permettre à l’élément de brûleur de se reculer librement. Du fait de la
dilatation thermique, l’élément de brûleur aura tendance à se courber vers la direction du débit d’air de process en amont.
Tous les boulons et écrous sur le raccordement de support devront être vérifiés et fixés après que l’installation a été achevée et
doivent être pointés pour leur éviter de tourner.
[1] Voir les schémas dans la section “Orientation du brûleur” ci-dessous pour un montage de support correct.
Orientation du brûleur
MAXON conseille de monter le brûleur "HC" AIRFLO® horizontalement, avec un collecteur de gaz de brûleur en plan horizontal.
Le brûleur peut brûler à gauche, à droite, vers le haut ou vers le bas selon n’importe quel angle. Puisque tous les brûleurs sont
symétriques, il n’est pas nécessaire de spécifier l’orientation du brûleur lors de la commande.
Quand des brûleurs sont montés verticalement avec le raccordement de montage sur le haut de la gaine d’air de process, il faut
faire particulièrement attention à éviter un chauffage excessif des accessoires montés sur la plaque de montage. Le montage
vertical avec un raccordement de montage en bas de la gaine d’air de process n’est pas conseillé à cause de la saleté et/ou de
l’humidité provoquée dans le tube de cellule-UV.
Brûleur type S
1
2
3
4
1) Allumage vers le bas
4) Allumage à gauche
2) Allumage vers le haut
5) Support de montage
3) Allumage à droite
Æ = mouvement de l’élément de brûleur si chauffé
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5
Brûleurs de veine - “HC” AIRFLO®
Brûleur type M
1
2
3
4
4) Allumage vers le haut
1) Allumage à droite
2) Allumage à gauche
5) Support de brûleur
3) Allumage vers le bas
Æ = mouvement de l’élément de brûleur si chauffé
Brûleur type L
1
2
5
4
3
1) Allumage à gauche
4) Allumage vers le bas
2) Allumage à droite
5) Support de montage
3) Allumage vers le haut
Æ = mouvement de l’élément de brûleur si chauffé
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Instructions de démarrage
Les instructions fournies par la société ou le responsable individuel de la fabrication et/ou de l’installation
globale d’un système complet intégrant les brûleurs MAXON sont prioritaires sur les instructions
d’installation et le fonctionnement fournies par MAXON. Si certaines des instructions fournies par MAXON
sont en conflit avec les codes ou réglementations locaux, contactez MAXON avant le démarrage initial de
l’équipement.
Il convient de lire minutieusement le manuel du système de combustion avant de lancer le
démarrage et la procédure de réglage. Vérifiez que tout l’équipement associé et nécessaire à
un fonctionnement en totale sécurité du système de brûleur a été correctement installé, que
toutes les vérifications avant la mise en service ont été réalisées avec succès et que tous les
points de sécurité de l’installation sont correctement traités.
Le réglage initial et l’extinction ne doivent être entrepris que par un ingénieur de mise en service qualifié.
„ Verrouillages réciproques de sécurité
Il faut garantir que tous les verrouillages de sécurité requis comme décrit selon les codes ou réglementations locaux, ou les
verrouillages de sécurité supplémentaires requis pour un fonctionnement sûr de l’ensemble de l’installation, fonctionnent
correctement et donnent un verrouillage de sécurité positif du brûleur. Ne contournez aucun de ces verrouillages de sécurité,
cela risquerait de provoquer un fonctionnement dangereux.
„ Vérifications pendant et après le démarrage
Pendant et après le démarrage, vérifiez le bon état du système. Vérifiez tous les raccordements boulonnés après le premier
allumage (première fois à température) et resserrez si nécessaire.
„ Purge
Pour des raisons de sécurité, il est nécessaire de purger l’installation suffisamment longtemps pour s’assurer que tous les
combustibles possibles soient évacués avant le démarrage. Consultez les réglementations locales applicables et vos
exigences d’application spécifiques afin de déterminer le temps de purge.
„ Allumage du brûleur d’allumage
Réglez le régulateur gaz d’allumage afin de corriger le point de consigne avant de tenter d’allumer le brûleur d’allumage.
Réglez, pendant l’allumage du brûleur d’allumage, pour atteindre une flamme jaune/bleue et/ou un signal de flamme stable
plus fort.
„ Allumage du brûleur principal
Assurez-vous que la puissance de démarrage maximale autorisée n’est pas dépassée lors de l’allumage du brûleur principal.
Des puissances de départ élevées peuvent provoquer une augmentation soudaine de pression dans le système de gaine.
„ Ajustement de la puissance maximale
Une fois que la flamme principale est allumée, ajustez le débit de gaz du brûleur pour obtenir la qualité de combustion requise.
Augmentez lentement la puissance tout en observant la flamme. Vérifiez en particulier que la flamme soit bien divisée sur toute
la longueur du brûleur, et se dirige tout droit dans le direction du débit d’air de process. Vérifiez qu’aucun défaut n’est causé
aux parois de gaine ou à un autre équipement. Ajustez la puissance maximale tout en observant la flamme. Assurez-vous que
le brûleur soit protégé contre une surpuissance de façon sûre (par exemple en utilisant des arrêts mécaniques dans la vanne
de régulation de gaz).
„ Réglage de la puissance minimale
Le brûleur doit être protégé contre opération à des taux de puissance trop faibles. Consultez la page 4-22.2-8 pour connaître
les puissances requises minimales. Le brûlage à faibles puissances renvoie la flamme dans les tôles de mélange. Cet effet
provoque la surchauffe des tôles de mélange et du collecteur. Un brûlage à une puissance trop basse pendant de longues
durées peut détruire le brûleur. Donc, le débit de gaz minimum doit toujours être garanti (par exemple, en utilisant un arrêt
mécanique sur la position minimum sur la vanne de contrôle de gaz).
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Instructions d’ entretien et d’inspection
Conditions requises de sécurité
Une inspection, des tests et un recalibrage de l’équipement de combustion selon le manuel d’installation sont indispensables à sa
sécurité. Les activités et les fréquences d’inspection doivent être réalisées comme spécifié dans le manuel d’installation.
Effectuez les activités suivantes au moins une fois par an, dans le cadre d’un programme de entretien préventif recommandé :
„ Inspectez les parties internes du brûleur pour vérifier l’usure et l’oxydation.
„ Inspectez les instruments de contrôle et dispositifs associés pour vérifier leur fonctionnement en faisant particulièrement attention à tous les interrupteurs de sécurité.
„ Inspecter l’étanchéité du raccordement de montage, des vis et des écrous.
Inspections visuelles
Une inspection visuelle régulière de tous les raccordements (raccordements d’air et de gaz au brûleur, boulonnage de la bride de
montage du brûleur, support du brûleur dans la gaine) et de la forme et de l’aspect de la flamme du brûleur est essentielle pour un
fonctionnement en toute sécurité.
Pièces de rechange recommandées
Conservez un stock local de bougies d’allumage. Il n’est pas recommandé de conserver un stock local d’autres pièces du brûleur.
Consultez le manuel de l’utilisateur pour les pièces de rechange du brûleur et les accessoires du système.
Kits de réparation
Des kits de réparation standards sont disponibles pour permettre la réparation de votre brûleur quand des traces d’usure
commencent à apparaître après quelques années d’utilisation intensive.
Ces kits de réparation comprennent tous les boulons et écrous nécessaires. Utilisez ce schéma pour connaître la désignation des
pièces de brûleur.
3
4
1) Tôle d’extrémité pilote
2) Tôle d’extrémité ordinaire
7
6
2
3) Tôle de
mélange
4) Barre de
montage arrière
5) Tôle déflecteur
6) Support
7) Injecteur gaz
5
1
[1]
[1] Les injecteurs gaz sont soudés dans la gaine de brûleur et ne sont pas disponibles comme pièces de rechange séparées.
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