Industrial & Commercial Thermal Brûleurs auto-récupérateur BICR Information technique · F 7 Edition 08.16 • Mode de fonctionnement économique, à faible consommation d’énergie grâce au préchauffage i nterne de l’air • La structure légère réduit le poids • Répartition homogène de la température grâce à la vitesse de sortie élevée • Du fait de la structure compacte, il convient idéalement au remplacement d’éléments chauffants électriques dans des tubes radiants à chauffage électrique Sommaire Brûleurs auto-récupérateur BICR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 Chauffage indirect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Chauffage direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Exemples d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3.1 BICR dans le tube radiant P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.2 BICR dans un tube radiant en doigt de gant . . . . . . . . . . 7 1.3.3 BICR dans un tube radiant en doigt de gant avec commande de brûleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3.4 BICR dans un tube radiant en doigt de gant avec boîtiers de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.5 BICR 1 allure dans un tube radiant en doigt de gant associé à une commande de brûleur dans un système pneumatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3.6 BICR 1 allure dans un tube radiant en doigt de gant associé à des boîtiers de sécurité dans un système pneumatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.7 BICR en chauffage direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.8 BICR en chauffage direct avec coupe-air . . . . . . . . . . . . 13 2 Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1 Brûleur BICR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2 Chambre de combustion / échangeur de chaleur TSC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3 Boîtier de fumées EGH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4 Dispositif rotatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3 Fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1 Chauffage indirect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2 Chauffage direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4 Sélection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1 Brûleur BICR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.3 Tubes en céramique TSC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.3.1 Code de type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.4 Dimensionnement du brûleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.5 Calcul de la longueur du brûleur . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5 Directive pour l’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.1 Chauffage indirect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.2 Chauffage direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5.3 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.4 Transformateur d’allumage recommandé . . . . . . . 28 5.5 Brûleur à mélange au nez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.6 Contrôle de la flamme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.7 Refroidissement du brûleur auto-récupérateur . . 29 5.8 Valeurs d’émission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.9 Raccordement des lignes de gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.9.1 Installation avec ou sans système pneumatique . . . . 31 5.9.2 Installation sans système pneumatique . . . . . . . . . . . . 31 6 Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.1 Dimensions hors tout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.1.1 BICR + TSC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.1.2 EGH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 7 Cycles de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Accessoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Réponse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 36 38 38 4.1.1 Code de type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.2 Boîtier de fumées EGH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.1 Code de type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 BICR · Edition 08.16 ▼ = Suite page suivante 2 Application 1 Application Les brûleurs auto-récupérateur BICR sont utilisés pour le chauffage direct ou indirect de fours. 1.1 Chauffage indirect BICR Les brûleurs auto-récupérateur BICR, associés à des tubes radiants sous forme d’équipement de chauffage indirect, sont utilisés lorsque les gaz de combustion doivent être séparés du produit ou si une atmosphère définie du four doit être atteinte. 1.2 Chauffage direct TSC Combiné à un éducteur assurant le recyclage des fumées, le brûleur économise de l’énergie en chauffage direct. Il trouve ses applications dans les fours industriels et les foyers de combustion de l’industrie de l’acier et du fer ainsi que de l’industrie des métaux non ferreux. EGH Structure modulaire comprenant un brûleur BICR, le set de récupération à tubes lisses TSC et le boîtier de fumées EGH à isolation intégrée BICR · Edition 08.16 3 Application 1.3 Exemples d’application Chauffage indirect dans un tube radiant en doigt de gant. BICR · Edition 08.16 4 Application Chauffage direct d’une cloche à recuire. Les fumées sont recyclées par l’intermédiaire de l’éducteur. Chauffage direct d’un four à sole roulante. BICR · Edition 08.16 5 Application Fumées BICR+ TSC+ EGH BCU Gaz AKT VG..N VG..L FLS GEH EKO Tube radiant P M Air froid BVA+IC FLS LEH EKO 1.3.1 BICR dans le tube radiant P Exemple d’application pour le chauffage indirect. Légende BCU = Commande de brûleur La vitesse de sortie élevée des fumées génère une dépression en sortie du tube de brûleur céramique et entraîne ainsi le recyclage des fumées. Cette configuration permet : VG..L = Electrovanne gaz à ouverture lente – une réduction des émissions de NOX , – une température régulière du tube radiant. Les fumées chaudes traversent l’échangeur de chaleur en céramique et réchauffent l’air de combustion froid. Préchauffage maximum de l’air : env. 400 °C. FLS* = Diaphragme de mesure GEH* = Robinet de réglage de débit gaz EKO = Compensateur en acier spécial BICR = Brûleur auto-récupérateur TSC = Tube en céramique EGH = Boîtier de fumées BVA = Vanne papillon pour air IC = Servomoteur LEH = Robinet de réglage de débit pour air * Sur côté gaz uniquement requis pour le BICR 65/50 BICR · Edition 08.16 6 Application Fumées Tube radiant en doigt de gant Tube de flamme Gaz Air froid Dispositif rotatif 1.3.2 BICR dans un tube radiant en doigt de gant Exemple d’application pour le chauffage indirecte. Le guidage des fumées chaudes dans le tube radiant en doigt de gant nécessite un tube de flamme intérieur. La vitesse de sortie élevée des fumées génère une dépression en sortie du tube de brûleur céramique et entraîne ainsi le recyclage des fumées. Cette configuration permet : Un dispositif rotatif est à prévoir en cas de montage horizontal de tubes en doigt de gant métalliques. – une réduction des émissions de NOX , Grâce à la construction compacte et élancée du brûleur BICR, le montage dans des tubes radiants autrefois chauffés électriquement est possible. – une température régulière du tube radiant. Les fumées chaudes traversent l’échangeur de chaleur en céramique et réchauffent l’air de combustion froid. Préchauffage maximum de l’air : env. 400 °C. BICR · Edition 08.16 7 Application L1, N, PE P DI API 6 A P DI 3 5 22 23 4 19 18 µC BCU 465..L 12 26 17 16 21 EKO VG..L GEH BICR VR..R LEH EKO 1.3.3 BICR dans un tube radiant en doigt de gant avec commande de brûleur Exemple d’application pour régulation : TOUT OU RIEN avec commande de brûleur BCU 465..L. Le mélange air-gaz est adapté aux exigences de l’application par l’intermédiaire de la fonction de pré-ventilation et post-ventilation paramétrable. Le pressostat contrôle le débit d’air dans l’arrivée d’air ou dans la section gaz d’échappement. BICR · Edition 08.16 8 Application IFS 258 8 9 11 13 14 10 TZI EKO VG..L GEH BICR VR..R LEH EKO 1.3.4 BICR dans un tube radiant en doigt de gant avec boîtiers de sécurité Exemple d’application pour régulation : TOUT/RIEN avec boîtiers de sécurité IFS 258 et transformateur d’allumage TZI, commande de ventilateur d’air externe et pré-ventilation centrale. La vanne gaz et la vanne d’air sont commandées par une impulsion simultanée. Le brûleur est allumé et surveillé avec une seule électrode. Un arrêt immédiat se produit après la disparition de la flamme. BICR · Edition 08.16 9 Application L1, N, PE P DI API 6 A P DI 3 5 22 23 4 19 18 µC BCU 465..L 12 26 17 16 21 VG..L BICR VR..R 1.3.5 BICR 1 allure dans un tube radiant en doigt de gant associé à une commande de brûleur dans un système pneumatique Exemple d’application pour régulation : TOUT OU RIEN avec commande de brûleur BCU 465..L. La commande BCU gère le refroidissement et le balayage. Le régulateur de proportion variable compense les variations de pression gaz/air. Le pressostat contrôle la quantité d’air durant le pré-balayage et en service. Le mélange air-gaz est adapté aux exigences de l’application par l’intermédiaire de la fonction de pré-ventilation et post-ventilation paramétrable. BICR · Edition 08.16 10 Application IFS 258 8 9 11 10 SPS 13 14 TZI VG..L EKO BICR VR..R EKO 1.3.6 BICR 1 allure dans un tube radiant en doigt de gant associé à des boîtiers de sécurité dans un système pneumatique Exemple d’application pour régulation : DEMARRAGE/TOUT/RIEN avec boîtiers de sécurité IFS 258. Le brûleur démarre au débit minimum. En fonction du message d’état de service adressé à l’API, cette dernière ouvre la vanne d’air, commutant ainsi le brûleur sur le débit maximum. En cas de disparition de flamme, un arrêt immédiat ou un redémarrage se produit. BICR · Edition 08.16 11 Application Educteur Recyclage des fumées Educteur Z Gaz VG..L M Air froid FLS GEH I EKO EKO EKO EKO LEH LEH LEH LEH FLS FLS FLS FLS Air froid BVA+IC 1.3.7 BICR en chauffage direct Brûleur auto-récupérateur BICR en chauffage direct avec éducteur en option en sortie du boîtier de fumées (EGH) pour l’évacuation des fumées du four. Avec une buse centrale, l’éducteur génère une dépression et aspire ainsi les fumées de la chambre de combustion par l’intermédiaire de l’échangeur de chaleur du brûleur. Préchauffage maximum de l’air : env. 400 °C. – Faible pression de raccordement d’air à l’éducteur nécessaire – Recyclage à 100 % des fumées possible via le brûleur BICR · Edition 08.16 12 Application Educteur Educteur Z I GIK..B Gaz VG..L FLS GEH EKO EKO EKO EKO FLS FLS FLS FLS LEH LEH LEH LEH M Air froid Air froid B VA+IC 1.3.8 BICR en chauffage direct avec coupe-air Brûleur auto-récupérateur BICR en chauffage direct avec éducteur en option en sortie du boîtier de fumées (EGH) pour l’évacuation des fumées du four. Avec une buse centrale, l’éducteur génère une dépression et aspire ainsi les fumées de la chambre de combustion par l’intermédiaire de l’échangeur de chaleur du brûleur. Préchauffage maximum de l’air : env. 400 °C. – Faible pression de raccordement d’air à l’éducteur nécessaire – Recyclage à 100 % des fumées possible via le brûleur Le régulateur de proportion GIK règle l’alimentation de gaz selon l’alimentation d’air froid. BICR · Edition 08.16 13 Construction 2 Construction Le module brûleur BICR se compose des trois modules suivants : brûleur, chambre de combustion avec échangeur de chaleur et boîtier de fumées. Il s’adapte ainsi facilement aux différents procédés ou s’intègre dans un système existant. Les heures d’entretien et de réparation sont réduites et les modifications de systèmes de four existants sont facilités. 2.1 Brûleur BICR 2.2 Chambre de combustion / échangeur de chaleur TSC Un tube en céramique SiC de construction légère forme aussi bien la chambre de combustion que l’échangeur de chaleur dans la partie cylindrique. La combustion totale de la flamme se produit dans la partie avant du tube SiC. 2.3 Boîtier de fumées EGH Le brûleur BICR contient la bride de raccordement gaz, le boîtier d’air du brûleur et le module brûleur à mélange au nez complet avec les électrodes d’allumage et d’ionisation. Le tube de guidage d’air stabilise le courant d’air froid vers la tête du brûleur. Les prises de pression pour le gaz et l’air permettent de mesurer facilement les pressions. A partir de l’état de construction E avec diaphragme de mesure intégré et réglage du débit gaz. Grâce à différentes longueurs de construction, une adaptation exacte aux exigences de l’installation est possible. Une isolation protège le boîtier en acier contre toute charge thermique. L’EGH contient la bride du four avec laquelle le module brûleur est monté sur le four. Les fumées sont conduites hors du boîtier via une tubulure d’échappement avec isolation intérieure. Il est possible d’adapter les longueurs. BICR · Edition 08.16 14 Construction 2.4 Dispositif rotatif Boîtier de fumées Dispositif rotatif Isolation Paroi du four Ce dispositif empêche la déformation des tubes radiants en doigt de gant montés horizontalement. Le montage s’effectue entre le boîtier de fumées et le four. BICR · Edition 08.16 15 Fonctionnement 3 Fonctionnement Les électrovannes air et gaz sont ouvertes par la commande de brûleur. Le gaz afflue via la bride de raccordement de gaz et d’air via le boîtier d’air dans la chambre de combustion jusqu’à la tête du brûleur à mélange au nez. Le brûleur s’allume directement. 3.1 Chauffage indirect La vitesse de sortie élevée des fumées génère une dépression en sortie du tube de brûleur céramique et entraîne ainsi le recyclage des fumées. Les émissions de NOX sont réduites. Le tube radiant dégage une température homogène. Les fumées chaudes traversent l’échangeur de chaleur en céramique et réchauffent l’air de combustion froid à 400 °C maxi. Les gaz de combustion sont évacués via le boîtier de fumées. 3.2 Chauffage direct Les fumées chaudes affluent directement dans le four. L’éducteur supplémentaire génère une dépression et aspire les fumées du four par l’intermédiaire de l’échangeur de chaleur du brûleur. L’air de combustion froid alimenté est réchauffé à 400 °C. BICR · Edition 08.16 16 Sélection 4 Sélection 4.1 Brûleur BICR BICR 65 BICR 80 BICR 100 /50 /65 /80 H B G -0 /335 /385 /435 /485 /535 /585 /635 /685 /735 /785 -(1A) bis -(99A) A – Z = standard, = disponible Exemple de commande BICR 80/65HB-0/435-(34A)E 4.1.1 Code de type Code BICR 65, 80, 100 /50, /65, /80 H B G -0 /335, /385, /435, /485… -(1A), -(2A), -(3A), -(4A), -(5A)… A, B, C, D, E… BICR · Edition 08.16 Description Brûleurs auto-récupérateur Taille du boîtier Taille du brûleur Forme de flamme "Flamme longue" Type de gaz Gaz nature GPL Länge der Brennerverlängerung 0 mm Longueur de la rallonge du brûleur 0 mm Identification de la tête de brûleur Etat de construction 17 Sélection 4.2 Boîtier de fumées EGH EGH 65 EGH 80 EGH 100 /50 /65 /80 -190* -240 -290 -340 -390 BICR 60/50 BICR 80/65 BICR 100/80 * Longueur standard 190 mm = standard, = disponible Exemple de commande EGH 80/65-190 4.2.1 Code de type Code EGH 65, 80, 100 /50, /65, /80 -190*, -240, -290, -340, -390 BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 BICR · Edition 08.16 Description Boîtier de fumées Taille du boîtier Taille du brûleur Longueur du boîtier de fumées (L8) [mm] Prévu pour la combinaison avec BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 18 Sélection 4.3 Tubes en céramique TSC BICR /50 /65 /80 B 022 030 040 -500 bis -900 -550 bis -950 /385 bis /785 /335 bis /735 -Si -1350 60/50 TSC 65 TSC 80 TSC 100 BICR 80/65 BICR 100/80 = standard, = disponible Exemple de commande TSC 80/65B030-500/335-Si-1350 4.3.1 Code de type Code TSC 65, 80, 100 /50, /65, /80 B 022, 030, 040 -500, -600, -700, -800, -900 -550, -650, -750, -850, -950 /385, /485, /585, /685, /785 /335, /435, /535, /635, /735 -Si -1350 BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 BICR · Edition 08.16 Description Tubes en céramique Taille du boîtier Taille du brûleur Forme rentrée conique Diamètre de sortie [mm] Longueur du tube (L7) [mm] Position de la tête de brûleur (L2) [mm] Tube en céramique fabriqué en SiC infiltré silicium Jusqu’à 1350 °C Prévu pour la combinaison avec BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 19 Sélection 4.4 Dimensionnement du brûleur Rendement η Rendement thermique η 1,0 0,9 0,8 0,7 20 kW 40 kW 60 kW 80 kW 100 kW 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 0,0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Température du four °C Chauffage indirecte Calcul de la puissance du brûleur nécessaire via la puissance de rayonnement souhaitée dans le four et la température du four : Déterminer le rendement thermique à la température du four souhaitée en fonction du diagramme. Puissance brûleur requise Puissance de rayonnement [kW] = Puissance brûleur requise [kW] Rendement η Exemple Puissance de rayonnement souhaitée dans le four : 27 kW. Température souhaitée du four : 800 °C. Détermination du rendement : lecture des coordonnées du rendement ( 0,67) au niveau du point où les coordonnées pour une température du four de 800 °C coupent la ligne du rendement . 27 [kW] = 40,2 [kW] 0,67 40,2 kW correspond à la plage de puissance inférieure du BICR 80/65. Chauffage direct La puissance apporté dans le four correspond à la puissance du brûleur. BICR · Edition 08.16 20 Sélection 4.5 Calcul de la longueur du brûleur Pour une combustion optimale, chaque type de brûleur nécessite une chambre de combustion avec une longueur déterminée (distance entre la tête de brûleur et la sortie du tube TSC). Brûleur BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 Longueur de la chambre de combustion (BKL) mm 115 165 215 La position de la tête de brûleur et la longueur du tube TSC dépendent de l’épaisseur des parois du four et de la longueur de l’EGH. Si un dispositif rotatif ou une bride est monté pour fixer l’EGH sur le four, il est nécessaire d’augmenter les dimensions du brûleur et du tube TSC. BICR · Edition 08.16 21 Sélection Chauffage indirect LO LD Position de la tête de brûleur : L2 = L8 + LD + LO -(x) BICR 65/50: BICR 80/65 und BICR 100/80: L8 x BKL L2 L7 L7 = Longueur de tube TSC L2 = Position de la tête de brûleur L8 = Longueur du boîtier de fumées EGH LD = L ongueur du dispositif rotatif ou de la bride adaptatrice LO = Epaisseur du four BKL = Longueur de la chambre de combustion x = distance entre la tête de brûleur et la paroi intérieure du four BICR · Edition 08.16 x = BKL ± 25 mm 2 BKL x= 2 +30 mm à x = BKL -20 mm 2 LD = 0, si aucun dispositif rotatif ou bride adaptatrice n’est installé. Longueur du tube TSC adéquate : L7 = L2 + BKL Position de la tête de brûleur : BKL - 5 L2 = L8 + LD + LO -( ) 2 Longueur du tube TSC adéquate : L7 = L2 + BKL Nous recommandons de sélectionner la position de la tête de brûleur, la longueur du tube TSC et la longueur de l’EGH de telle sorte que la sortie du tube TSC dépasse à l’intérieur du four sur une longueur égale à la moitié de celle de la chambre de combustion (tolérance pour le BICR 65/50 : ± 25 mm, BICR 80/65 et BICR 100/80 : - 20 mm/+ 30 mm). 22 Sélection Chauffage direct LO Position de la tête de brûleur : L2 = L8 + LD + LO - BKL - L A LD LD = 0, si aucune bride adaptatrice n’est installée. L A ≤ 50 mm. Longueur du tube TSC adéquate : L7 = L2 + BKL L8 BKL L2 LA L7 Légende L7 = Longueur de tube TSC L2 = Position de la tête de brûleur Nous recommandons de sélectionner la longueur de l’EGH, la position de la tête de brûleur et la longueur du tube TSC de telle sorte que la sortie du tube TSC ne dépasse pas à l’intérieur du four. La sortie du tube TSC peut se situer à 50 mm de la paroi intérieure du four dans le chemin de recyclage des fumées. L8 = Longueur du boîtier de fumées EGH LD = Longueur du dispositif rotatif ou de la bride adaptatrice LO = Epaisseur du four BKL = Longueur de la chambre de combustion LA = Distance entre la sortie du tube TSC et la paroi intérieure du four (≤ 50 mm) BICR · Edition 08.16 23 Directive pour l’étude 5 Directive pour l’étude 5.1 Chauffage indirect 20 mm Un tube radiant en doigt de gant, un tube radiant P ou un double tube radiant P est nécessaire. Dimensionner le diamètre et la longueur du tube radiant selon le brûleur. BICR R B 65/50 80/65 100/80 Tube radiant en doigt de gant, tube radiant P, double tube radiant P. Longueur chauffée [mm] Diamètre intérieur ∅ [mm] mini. optimal maxi. mini. maxi.. 79 109 145 900 Sur demande 108 138 200 1500 Sur demande 143 173 300 1800 Sur demande Tube radiant en doigt de gant Fente de recirculation R [mm] Fente de déviation B [mm] Diamètre intérieur du tube 65/50 60 (± 10) radiant Diamètre intérieur du tube 80/65 90 (± 10) radiant Diamètre intérieur du tube 100/80 140 (± 10) radiant BICR ▼ BICR · Edition 08.16 24 Directive pour l’étude Calcul de la puissance de rayonnement du tube radiant Rendement η Rendement thermique η 1,0 P×η A 0,9 0,8 0,7 = WB 20 kW 40 kW 60 kW 80 kW 100 kW 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 P (puissance du brûleur) [W] WB (puissance de rayonnement du tube radiant*) [W/cm2] A [cm2] = Da [cm] × L [cm] × π Da (diamètre extérieur du tube radiant) [cm] L (longueur du tube radiant)* [cm] η (rendement thermique) * Longueur chauffée du tube radiant BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 0,0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Température du four °C Exemple Tfour = 700 °C Brûleur BICR 65/50: P = 20000 W Tube radiant : Da =12,1 cm L = 150 cm π = 3,1416 A = Da × L × π = 5702 cm2 20000 W × 0,7 = 2,46 W/cm2 5702 cm2 WB = 2,46 W/cm2 η (à une température de four de 700 °C) = 0,7 BICR · Edition 08.16 25 G..L Directive pour l’étude Educteur Recyclage des fumées 5.2 Chauffage direct Un éducteur supplémentaire Educteur pour le recyclage des fumées doit être monté. Le débit d’air pour l’éducteur est environ 1,5 fois le débit d’air nécessaire au brûleur (cette configuration garantit un recyclage à 100 % des fumées via le brûleur, aucune autre sortie des fumées n’est nécessaire). Z FLS GEH M I EKO EKO EKO EKO LEH LEH LEH LEH FLS FLS FLS FLS Air froid A+IC Pression motrice éducteur [mbar] Pression motrice et débit d’air pour éducteur 70 60 50 BICR 65/50 20 kW BICR 80/65 40 kW BICR 80/65 60 kW BICR 100/80 80 kW BICR 100/80 100 kW 40 30 20 10 0 Tfour = 600 °C Tfour = 1000 °C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 115 Débit d’air éducteur [m3/h] BICR · Edition 08.16 26 Directive pour l’étude 5.3 Montage Position de montage : toutes positions. Raccord d’air et de gaz : tourné en étapes de 90°. Chauffage indirect Veiller à la stabilité du tube au cours du dimensionnement du brûleur en combinaison avec un tube radiant. Recyclage des fumées Un dispositif rotatif pour le tube radiant est à prévoir lors de l’installation d’un brûleur auto-récupérateur BICR dans un tube radiant en doigt de gant horizontal en métal. Les intervalles de rotation du tube radiant métallique sont fonction de la température du four et de la charge thermique du tube radiant. Observer les recommandations du fabricant du tube radiant. Chauffage direct Pour les fumées, installer un système de recyclage des fumées dans la paroi du four. Le diamètre intérieur du recyclage des fumées et le diamètre intérieur du boîtier de fumées EGH doivent être identiques. BICR 65/50 80/65 100/80 BICR · Edition 08.16 Recyclage des fumées Diamètre intérieur [mm] 79 108 143 27 Directive pour l’étude 5.4 Transformateur d’allumage recommandé ≥7,5 kV, ≥12 mA, z. B. TZI 7,5-12/100 ou TGI 7,5-12/100. 5.5 Brûleur à mélange au nez Des clapets anti-retour gaz ne sont pas nécessaires car il s’agit de brûleurs à mélange au nez. 5.6 Contrôle de la flamme Le contrôle de la flamme s’effectue par le biais d’une électrode d’ionisation. BICR · Edition 08.16 28 Directive pour l’étude 5.7 Refroidissement du brûleur autorécupérateur Un meilleur refroidissement du brûleur BICR est possible grâce au kit d’air de refroidissement. Sur un brûleur éteint, la quantité d’air nécessaire au refroidissement des composants du brûleur peut être réduite au minimum. L’air de refroidissement peut être alimenté via un raccord d’air de refroidissement séparé. Afin d’empêcher la formation de condensation due à l’atmosphère du four s’introduisant dans le boîtier du brûleur et pour le refroidissement, une faible quantité d’air doit affluer dans le cas d’un brûleur éteint (env. 1 – 4 % de la quantité à débit maxi., dépendante de la température du four). Le ventilateur devrait être arrêté seulement si le four a été refroidi. Pourcentage de l’air froid par rapport à l’air de combustion [%] Air de refroidissement mini. BICR pour une pression four < 0,2 mbar 12 11 p = 16 mbar 10 9 8 7 Raccord d’air du brûleur p = 6 mbar 6 p = 4 mbar 5 4 3 Avec kit d’air froid p = 0,6 mbar 2 1 0 500 BICR · Edition 08.16 600 700 800 900 1000 1100 Température du four [°C] Monter, isoler et utiliser le brûleur de sorte que les composants ne soient pas surchauffés. En commandant à la fois le kit d’air de refroidissement et le brûleur, les pièces sont montées avant la livraison. Il est possible de procéder sur place à une transformation ultérieure des brûleurs. Brûleur BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 Air de combustion [m3/h] 20 40 – 60 80 – 100 Dans le cas d’un chauffage indirect (pression dans le tube radiant > 0,2 mbar), la contre-pression et la pression d’air froid p doivent être additionnées. 29 Directive pour l’étude 5.8 Valeurs d’émission 350 300 Tube radiant en doigt de gant : 250 200 150 100 P-Tube radiant P : 80 kW 100 kW 40 kW 60 kW 20 kW 40 kW 200 180 160 140 120 100 80 60 300 400 500 600 700 800 900 1000 Température du four °C BICR · Edition 08.16 NOx (ppm ref 2% O2) NOx (mg/m3 ref 5% O2) Emissions NOX pour gaz naturel Les valeurs d’émission sont inférieures aux valeurs limites de l’Instruction Technique Allemande sur le maintien de la pureté de l’air. Les valeurs NOX dépendent de la température, de la chambre de combustion, du four, de l’excès d’air et de la puissance. Les valeurs NOX sont supérieures à 25 % env. pour un fonctionnement avec GPL. 5.9 Raccordement des lignes de gaz Pour une mesure correcte de la différence de pression au niveau du diaphragme de mesure du gaz intégré sur les brûleurs BICR 80/65 et BICR 100/80 à partir de la version E, lors de la conception du raccordement de gaz observer les instructions suivantes : – Prévoir une longueur droite en amont du diaphragme à 5 DN. – Installer un compensateur avec le même diamètre nominal que celui du raccord gaz sur le brûleur. – Sélectionner un coude à 90° du même diamètre nominal que le raccord gaz sur le brûleur. – Pour réduire le diamètre nominal au niveau du brûleur (par ex. de 1" à ¾"), utiliser uniquement des mamelons mâle/mâle. Pour une alimentation optimale et afin d’éviter les erreurs de mesure et le fonctionnement du brûleur avec excès de gaz, il est recommandé : – de ne pas visser directement de robinet à boisseau sphérique sur le brûleur. 30 Directive pour l’étude 5.9.1 Installation avec ou sans système pneumatique Pour le réglage du brûleur, nous recommandons de mesurer le débit du côté gaz et air par le biais du diaphragme de mesure FLS. Un diaphragme de mesure de gaz est déjà intégré dans le corps des brûleurs BICR 80/65 et BICR 100/80. 5.9.2 Installation sans système pneumatique Augmenter la pression d’alimentation dans l’arrivée d’air et de gaz. Une perte de charge se produit au niveau des diaphragmes de mesure. Pour améliorer le comportement à l’allumage, le débit initial peut être augmenté au niveau de l’électrovanne gaz à ouverture lente. Le temps de combustion mini. de 20 s doit être respecté. Autres options de régulation sur demande. BICR · Edition 08.16 Exemple raccord gaz Brûleur Vanne Diaphragme de mesure BICR 65/50HB VAS 115..L BICR 65/50HG VAS 115..L BICR 80/65HB BICR 80/65HG BICR 100/80HB BICR 100/80HG VAS 115..L VAS 115..L VAS 115..L VAS 115..L FLS 110 Diamètre du trou 6 mm FLS 110 Diamètre du trou 4 mm Non nécessaire Non nécessaire Non nécessaire Non nécessaire Exemple raccord d’air Brûleur Puissance kW BICR 65/50 20 BICR 80/65 40 BICR 80/65 60 BICR 100/80 80 BICR 100/80 100 Vanne Diaphragme de mesure Chauffage Chauffage (diamètre du indirect direct trou) FLS 125 VR 25..R VR 40..R (18 mm) FLS 240 VR 40/32..R VR 50..R (24 mm) FLS 240 VR 40/32..R VR 50..R (28 mm) BVHM 50..R, FLS 350 VR 50..R VR 65..R (34 mm) BVHM 50..R, FLS 350 VR 50..R VR 65..R (38 mm) 31 Caractéristiques techniques Paliers de longueur du brûleur : 100 mm. Types de gaz : gaz naturel ou GPL (gazeux) ; autres types de gaz sur demande. Chauffage : direct avec éducteur ou indirect dans le tube radiant. Mode de régulation : TOUT OU RIEN. Vitesse de flamme : élevée. La plupart des composants du brûleur sont fabriqués en acier inox résistant à la corrosion. Boîtier de fumées EGH avec isolation intérieure en fibres céramiques (RCF). Contrôle de la flamme : direct par ionisation. Allumage : direct, électrique. Température maximum du four : 950 °C env. pour le chauffage indirect, 1050 °C env. pour le chauffage direct. Température de l’air [°C] Température de l’air (chauffage indirect) : 450 400 350 300 Puissance du brûleur et pression de raccordement nécessaire pour une température de 900 °C dans la chambre de combustion et chauffage indirect dans le tube radiant en doigt de gant avec gaz naturel : Brûleur BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 80/65 BICR 100/80 BICR 100/80 Gaz mbar 27 25 51 26 41 Air mbar 35 30 55 32 48 Puissance du brûleur et pression de raccordement nécessaire pour une autre température de four, un autre type de chauffage ou de GPL : sur demande. Pression motrice et débit d’air pour éducteur 70 60 50 BICR 65/50 20 kW BICR 80/65 40 kW BICR 80/65 60 kW BICR 100/80 80 kW BICR 100/80 100 kW 40 30 20 250 10 200 0 150 Puissance kW 20 40 60 80 100 Tenir compte de la contre-pression via le tube radiant. Pression motrice éducteur [mbar] 6 Caractéristiques techniques Tfour = 600 °C Tfour = 1000 °C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 115 Débit d’air éducteur [m3/h] 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 Température du four [°C] BICR · Edition 08.16 32 Caractéristiques techniques 6.1 Dimensions hors tout 6.1.1 BICR + TSC L6 F L3 LA S n2 D1 Z I h D H d2 L5 GA L2 L4 L7 Type D D1 GA BICR 65/50 22 68 Rp ½ BICR 80/65 30 87 Rp ¾ BICR 100/80 40 110 Rp ¾ LA H h Rp 1½ 62 38 Rp 2 112 55 Rp 2 100 60 S 12 14 16 k2 D2 Dimensions hors tout [mm] L2* L3 L4 L5 L6 L7 D2 k2 d2 n2 F 385 – 785 73 159 251 127 500 – 900 195 165 12 4 95 335 – 735 90 182 282 140 500 – 900 240 210 14 4 110 335 – 735 103 195 320 153 550 – 950 240 200 14 4 120 Poids [kg]** 7,95 13,3 14,7 * Par paliers de 100 mm ** Longueur de construction la plus courte BICR · Edition 08.16 33 Caractéristiques techniques 6.1.2 EGH L9 L8 k4 Dimensions hors tout [mm] L8* L9 H4 D4 D5 D6 k4 BICR 65/50 190 90 204 240 65 79 200 BICR 80/65 190 90 218 260 102 108 220 BICR 100/80 190 90 236 300 102 143 260 * Autres longueurs sur demande D4 D6 H4 n4 d4 D5 Type BICR · Edition 08.16 d4 14 14 14 n4 4 4 4 34 Cycles de maintenance 7 Cycles de maintenance 2 × par an, en cas de fluides fortement contaminés, le cycle doit être raccourci. BICR · Edition 08.16 35 Accessoires 8 Accessoires Diaphragme de mesure FLS Kit d’air de refroidissement Un meilleur refroidissement du brûleur BICR est possible grâce au kit d’air de refroidissement. Par l’intermédiaire de deux prises de pression situées avant et après le diaphragme, la pression différentielle correspondante peut être mesurée. En commandant à la fois le kit d’air de refroidissement et le brûleur, les pièces sont montées avant la livraison. Il est possible de procéder sur place à une transformation ultérieure des brûleurs. Brûleur BICR 65/50 BICR 80/65 BICR 100/80 BICR · Edition 08.16 Raccord d’air froid Rp 1/4 Rp 3/8 Rp 1/2 36 Accessoires Kit éducteur Pour le recyclage à 100 % des fumées via le brûleur. Aucune autre sortie des fumées n’est nécessaire. BICR · Edition 08.16 37 Réponse Vous avez à présent la possibilité de nous faire part de vos critiques sur ces « Informations techniques (TI) » et de nous communiquer votre opinion afin que nous continuions à améliorer nos documents et à adapter ceux-ci à vos besoins. Clarté Information trouvée rapidement Longue recherche Information non trouvée Suggestions sdvdsvsd Aucune déclaration Approche Compréhensible Trop compliqué Aucune déclaration Nombre de pages Trop peu Suffisant Trop volumineux Aucune déclaration Usage Familiarisation avec les produits Choix des produits ✔ Étude de projet Recherche d’informations Navigation Je me repère facilement Je me suis « égaré » Aucune déclaration Ma branche d’activité Secteur technique Secteur commercial Aucune déclaration Remarques sdvsdv Kromschröder AG Michael Rehkamp [email protected] Osnabrück Contact BICR · Edition 08.16 Vous trouverez les adresses actuelles de nos représentations internationales sur Internet : www.kromschroeder.de/Weltweit.20.0.html?&L=1 Sous réserve de modifications techniques visant à améliorer nos produits. Copyright © 2016 Elster GmbH Tous droits réservés. 03250554 Elster GmbH Postfach 2809 · 49018 Osnabrück Strotheweg 1 · 49504 Lotte (Büren) Allemagne Tel +49 541 1214-0 Fax +49 541 1214-370 [email protected] www.kromschroeder.com ">
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