GENERATORI DI CALORE APPARECCHIATURE, STRUMENTI … · Abilitazione alla Conduzione di ... (DLGS n°152 del 3.4.2006 art.287) Corso di Formazione Modulo 4 GENERATORI DI ... Descrizione

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Abilitazione alla Conduzione di Impianti Termici Civili P>232kW

(D.M. 12.8.68) (DLGS n°152 del 3.4.2006 art.287)

Corso di Formazione

Modulo 4

GENERATORI DI CALOREAPPARECCHIATURE, STRUMENTI E

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO

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Generatori, Apparecchiature, Strumenti e Impianti diRiscaldamento

GENERATORI DI VAPORE (Nozioni)Esistono molti diversi criteri di classificazione dei generatori di vapore , è importanteconoscerli perchè nel gergo del mestiere si userà nominare il piu' appropriato in basealle tipo di caratteristiche del generatore di vapore che si intendono evidenziare.

Classificazione dei generatori di vapore:

1) Riferendosi al tipo di installazione

Generatori fissi: Sono interamente montati e costruiti in modo da non essere rimovibilisenza demolire parte dell' impianto.

Generatori semifissi: Sono interamente sganciabili dai servizi della centrale termica incui si trovano e trasportabili per funzionare altrove.

Generatori mobili: Spesso sono direttamente montati su ruote.

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2) Riferendosi alla pressione

Bassa pressione < di 1 bar

Media pressione Da 1 a 15 bar

Alta pressione Da 15 a 100 bar

Altissima pressione oltre i 100 bar

Descrizione dei tipi di generatori di vapore

Generatori tipo Cornovaglia:

Questo tipo di generatore di vapore prende il suo nome dall' omonima regione inglesedove vennero costruiti i primi tipi di Cornovaglia. La possiamo definire come ilprototipo dei moderni generatori a tubi da fumo mentre la sua classificazione è laseguente : fisso , a grande volume d' acqua e focolare interno. Ai nostri giorni laCornovglia ed in generale i generatori a grande volume d' acqua non vengonopraticamente piu' costruiti , in quanto superati dai modelli moderni con rendimentisensibilmente piu' elevati.

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IMPIANTO DI RISCALDAMENTO AD ACQUA CALDAImpianto termico costituito da:- uno o più generatori di calore;- apparecchi utilizzatori distinti dal o dai generatori;- un sistema di espansione, costituito da uno o più vasi, chiusi o aperti, avente lafunzione di consentire le variazioni di volume dell'acqua dell'impianto causate dallevariazioni della temperatura;- tubazioni di collegamento dei componenti dell’impianto;- apparecchiature e dispositivi per la sicurezza,protezione e controllo dell'impiantodurante l'esercizio.

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Tipi di impianto e componentiGli impianti di riscaldamento si suddividonoa. In relazione al sistema d’espansione• Impianto a vaso aperto• Impianto a vaso chiusob. In relazione alla fonte energetica usata• con generatori alimentati con combustibili solidi polverizzati.• con generatori alimentati a combustibili solidi non polverizzati, a caricamentoautomatico• con generatori alimentati con combustibili liquidi• con generatori alimentati con combustibili gassosi• con generatori alimentati da energia elettricac. In relazione al numero ed alla tipologia dei generatori• con generatori singoli• con generatori disposti in batteria• con generatori modulari

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Impianto con vaso di espansione apertoImpianto il cui vaso di espansione è in comunicazione diretta conl’atmosfera.

Impianto con vaso di espansione chiusoImpianto il cui vaso di espansione ha una pressione interna che puòessere o divenire superiore a quella atmosferica.


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GENERATORI DI CALORE AD ACQUA CALDAApparecchio che rientra nel campo di applicazione del Titolo II del D.M. 1.12.75(R.1.A. punto 3) avente la funzione di riscaldare l’acqua.Il generatore di calore è la composizione di bruciatore e caldaia. Quandoriscaldano acqua ad una temperatura inferiore alla temperatura di ebolizione apressione atmosferica (<100°C) si definiscono “ad acqua calda”. (PED CE97/23 <110°C / 0,5 bar).Ogni generatore deve essere dotato della targa del costruttore, come previstodalla legislazione vigente e dalle relative norme di prodotto.La targa di costruzione dei generatori di calore a fuoco diretto deve recare leseguenti indicazioni:a) nome (o marchio) del costruttore;b) numero di fabbrica o sigla di identificazione; ;c) potenza nominale utile, in kW;d) potenza nominale del focolare, in kW;e) pressione massima di esercizio, in bar.

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Genertori, Apparecchiature, Strumenti e Impianti diriscaldamento

Prova idraulicaAl termine della costruzione, ogni generatore di calore deve essere sottoposto, acura del costruttore, ad una prova idraulica a pressione non inferiore ad 1.43volte la pressione massima ammissibile del generatore. Nel caso di riparazioni,non comportanti modifiche alla struttura costruttiva originale, la prova idraulica varipetuta, a pressione non inferiore a 1,43 volte la pressione massima ’esercizio delgeneratore, a cura del riparatore, che rilascerà il relativo certificato. In caso diriparazioni che comportano modifiche alla struttura costruttiva originaria, ilriparatore deve rilasciare un nuovo certificato di costruzione (rif. Art. 17D.M.1/12/75).

Libretto d'uso e manutenzioneOgni generatore deve essere accompagnato da un libretto d'uso e manutenzioneredatto a cura del costruttore.Il documento dovrà contenere, tra l’altro, l’indicazione dell’avvenuta provaidraulica con esitosoddisfacente.

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GENERATORI A TEMPERATURA SCORREVOLELe Caldaie a Temperatura Scorrevole consentono il raggiungimento dielevati valori di rendimento medio stagionale, grazie al lorofunzionamento caratterizzato da una temperatura variabile che è infunzione della richiesta del carico dell'impianto e delle condizioneclimatiche. Gli elevati rendimenti sono dovuti in parte alla possibilità diuna variare la temperatura all'interno della caldaia, perché producaesattamente il calore richiesto, in parte alla possibilità di lavorare conbasse temperature di esercizio, che riducono le perdite versol'ambiente attraverso l'involucro esterno e il camino (quando ilbruciatore è spento).

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Le principali caratteristiche funzionali che distinguono un generatore atemperatura scorrevole da uno tradizionale sono:possibilità di produrre fluido termovettore anche a bassa temperatura(fino a circa 30°C);utilizzo di bruciatori multistadio con regolazione automatica dellaportata d'aria;possibilità di accoppiare bruciatori modulanti con regolazione dell'ariacomburente e regolazione continua del rapporto aria-combustibile.

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GENERATORI A CONDENSAZIONEIl funzionamento delle Caldaie a Condensazione si basa sul principiodello sfruttamento del calore latente contenuto nei gas di scarico. Lecaldaie tradizionali, utilizzano solo una parte dell'energia posseduta delcombustibile: durante la combustione, infatti, si produce vapore acqueoche si disperde dal camino insieme ai fumi trasportando via con sé ilcalore che è servito a generarlo (il "calore latente"). Per questo motivoai combustibili si attribuisce un valore energetico detto "PotereCalorifico Inferiore" (p.c.i.), ovvero il calore che è possibile estrarre dalcombustibile al netto di quello disperso sotto forma di vapore acqueo.Nelle caldaie a condensazione, invece, un apposito sistema recuperaquesta energia altrimenti inutilizzabile, condensando il vapore acqueo etrasferendo il calore in esso contenuto al fluido termovettore tramite unparticolare scambiatore. Quindi, rispetto alle tradizionali, le caldaie acondensazione sfruttano una percentuale maggiore dell'energiacontenuta nel combustibile, il cosiddetto "Potere calorifico superiore",col risultato che il rendimento globale risulta maggiore del 100% (es.108% contro il 90% di una caldaia tradizionale, entrambi riferiti alp.c.i.).

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Generatori, Apparecchiature, Strumenti e Impianti diriscaldamento

Per favorire una combustione pressoché perfetta, la caldaia acondensazione può essere accoppiata ad un bruciatore apremiscelazione, in cui le quantità di gas e di aria sono immessesempre in maniera proporziale tramite una ventilatore e una valvolaparticolare.Il maggior rendimento, unito alla minore temperatura del fluidotermovettore, comportano un minor consumo di combustibile, da cuideriva una notevole riduzione delle emissioni inquinanti e dei costi digestione.Si noti che la quota di sfruttamento del calore di condensazionedipende dalla temperatura di ritorno del sistema di riscaldamento edalla temperatura dei gas di scarico della caldaia. Più basse sonoentrambe, tanto più alto è lo sfruttamento del calore latente e quindianche il rendimento della caldaia a condensazione. Ne deriva che lecaldaie a condensazione si rivelano molto convenienti se associate aimpianti di riscaldamento funzionanti a bassa temperatura, come ipannelli radianti: diversamente, il maggior costo della caldaia non èsufficientemente compensato dai vantaggi energetici.

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E' infatti da cosiderarsi buono un rendimento dell' 85% per un generatore divapore di questo tipo. I generatori a grande volume d' acqua hanno avotocomunque un larghissimo utilizzo nel nostro paese e se ne trovano alcuniadirittura ancora in uso date le bune caratteristiche di affidabilità , facilità dimanutenzione e di pulizia interna dovute alla semplicità di costruzione ed alle nonpoco rilevanti dimensioni , nonchè per l'elevato volano vapore.

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CONNESSIONI CON IL GENERATORE IMPORTANTI AI FINI I.S.P.E.S.L

Tubo di espansione

Tubazione che mette in comunicazione il generatore con il vasod'espansione.

Tubo di carico

Tubazione che collega la parte inferiore del generatore con la parteinferiore del vaso d'espansione aperto.

Gruppo di riempimento

Sistema costituito da un riduttore di pressione, valvole diintercettazione e valvola di ritegno la cui funzione,oltre al riempimento dell’impianto, è quella di mantenere stabile lapressione ad un valore non inferiore alla pressione idrostatica a cui èsottoposto l’impianto.

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DISPOSITIVI DI SICUREZZADispositivi automatici destinati ad impedire che siano superati i valori limiti prefissati dipressione e temperatura dell’acqua.

Valvola di sicurezza

Valvola che automaticamente, senza l'assistenza di energia diversa da quella del fluidoin pressione, scarica una quantità di fluido tale da impedire che sia superata lapressione di sicurezza prefissata. La valvola deve richiudersi entro lo scarto di chiusuraammesso. In base al tipo ed al modo in cui è sistemato il carico , possiamo classificarele valvole di sicurezza in:

- Valvole a peso diretto

- Valvole a peso e leva o a peso indiretto

- Valvole a molla diretta

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Il carico delle valvole di sicurezzaCalcolo del carico diretto: il peso diretto che agisce sulla valvola disicurezza si calcola:(superficie valvola X pressione di bollo) - peso otturatoreCarico = (cm2 X ate) - peso otturatoreCalcolo del carico indiretto: una volta ottenuto il peso diretto ( P ) conla formula sopra-citata dovremo solo sottrarre il vantaggio ottenutograzie alla leva :( P * BraccioCorto) / BraccioLungo = ContrappesoNon bisogna dimenticare, se non già sottratto , il peso dell' otturatoree del braccio di leva.

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Valvola di scarico termicoValvola ad azione positiva che automaticamente scarica una quantità difluido tale da impedire che sia superata la temperatura di sicurezzaprefissata. La valvola deve richiudersi al cessare della sopraelevazionedella temperatura dell’acqua che ne ha determinato l’intervento e deveessere dotata di un interruttore destinato, in caso di apertura dellavalvola stessa, ad arrestare il bruciatore.

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Valvola di intercettazione del combustibile autoazionataValvola ad azione positiva che automaticamente intercetta il flusso delcombustibile in caso di sopraelevazione della temperatura dell'acqua inmodo da impedire che sia superata la temperatura di sicurezzaprefissata. Si intende per valvola autoazionata una valvola “attuata”cioè azionata dallo stesso fluido che percorre la tubazione sulla quale èinstallata la valvola stessa.

Tubazione di sicurezzaTubazione che collega la parte superiore del generatore di calore conl’atmosfera.

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Valvola di intercettazione del fluido primario autoazionataValvola ad azione positiva che automaticamente intercetta il fluidoprimario negli scambiatori di calore in caso di sopraelevazione dellatemperatura del fluido secondario in modo da impedire che siasuperata la temperatura di sicurezza prefissata.

Sistema di intercettazione del fluido primario negli scambiatori dicalore.Sistema costituito da:- una valvola di intercettazione del fluido primario autoazionata o non(termoregolatrice);- un termostato di blocco che aziona la valvola.

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DISPOSITIVI DI PROTEZIONEDispositivi destinati a proteggere il generatore prima dell’entrata infunzione dei dispositivi di sicurezza.

Termostato di regolazione o di limitazione o di esercizioDispositivo che ha la funzione di interrompere automaticamentel'apporto di calore al generatore al raggiungimento di un prefissatolimite di temperatura dell'acqua e di ripristinarlo solo dopol'abbassamento della temperatura sotto il predetto limite. Taledispositivo può essere di tipo elettromeccanico o elettronico;inoltre la sua funzione può essere integrata in un sistema elettronico ditermoregolazione.

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Termostato di blocco o di sicurezzaDispositivo che ha la funzione di interrompere automaticamentel'apporto di calore al generatore al raggiungimento di un prefissatolimite di temperatura dell'acqua. Il ripristino dell'apporto di calore deveavvenire solo con intervento manuale.

Pressostato di blocco o di sicurezzaDispositivo che ha la funzione di interrompere automaticamentel'apporto di calore al generatore al raggiungimento di un prefissatolimite di pressione dell'acqua. Il ripristino dell'apporto di calore deveavvenire solo con intervento manuale. Esso sarà tarato ad unapressione inferiore alla taratura della valvola disicurezza, ha infattiun' unica funzione: rilevare lo sfioro della pressione di bollo e mandarein blocco il bruciatore senza che esso possa "alzare le valvole disicurezza".

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DISPOSITIVI DI CONTROLLODispositivi indicatori di parametri di esercizio (atti a consentire lamisura dei parametri di esercizio: pressione, temperatura, livelloecc.) nonché dispositivi di allarme.

ManometriI manometri servono a misurare ed indicare la pressione relativa all'interno del generatore di pressione o di altra apparecchiatura apressione. Sono generalmente metallici e di tipo Burdon o piu'raramente di tipo Schaffer.

Manometro BurdonE' il tipo piu' diffuso ed è costituito da un tubo di forma ellitticaschiacciata e piegato ad arco. Una estremità è posta a direttocontatto con la pressione che deve essere misurata e l' altro e'collegato , tramite leve e meccanismi , alla lancetta indicatrice.

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Nel caso del generatore di vapore , la pressione schiaccia il tubo e diconseguenza la lancetta ruota su una scala graduata che indica lapressione rilevata.

Manometro SchaefferE' costituito da una membrana metallica sulla quale agisce lapressione che la fa flettere , anche in questo caso tramite unmeccanismo la flessione della membrana determina il movimentodella lancetta indicatrice sulla scala.

Norme relative ai manometriIl manometro deve essere posto in posizione ben visibile e diappropriate dimensioni , la scala su di esso riportata non devesuperare il doppiodella pressione di bollo e non deve essere inferiorea una volta e mezza. Deve altresi essere separato dal generatore daun rubinetto di intercettazione , un sifone ( condensa il vapore , unatemp. troppo alta lo danneggerebbe presto), una presa permanometri campione di Diam. 40*4mm ed un rubinetto a tre vienecessario per le verifiche.

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