Dans les installations de chauffage, jusqu’à 25 MWth, une solution économique et compacte pour récupérer l’énergie dans les gaz d’échappement chauds consiste à utiliser un brûleur à tube à fumée. Comme son nom l’indique, dans un brûleur à tube à fumée, le gaz d’échappement circule à l’intérieur de tubes entourés d’un manteau d’eau qui refroidit les tubes. Ces brûleurs sont généralement montés verticalement et disposent généralement de trois passages de tubes, avec entre 300 et 800 tubes à l’intérieur du brûleur, allant du chaud au centre aux plus froids dans les parties extérieures.

Le nettoyage en ligne des chaudières à tube à fumée est difficile et doit être combiné avec un nettoyage manuel. Les méthodes de nettoyage traditionnelles comprennent l’utilisation d’air comprimé provenant de la partie supérieure de la chaudière ainsi que le nettoyage manuel de chaque tube. Pour le nettoyage manuel, il faut débrancher la chaudière de l’alimentation électrique et, normalement, on utilise un chaudière à fuel pour compenser la perte de production. Le nettoyage manuel est un travail dangereux qui peut prendre jusqu’à un jour et coûter à la fois des heures de travail et la consommation d’huile.

Le plus souvent, la contamination d’un brûleur à tube à fumée commence dans la chambre de tourbillonnement, où il n’y a pas de nettoyage automatique et où l’air comprimé aspiré depuis le haut n’atteint pas les tubes. Le mécanisme de contamination comprend l’accumulation de ce qu’on appelle des “ barbes ” à l’entrée des tubes à fumée. À mesure que ces barbes se développent, elles sont aspirées dans les tubes et les obstruent finalement. Comme chaque tube représente 0,5 % de la surface de transfert de chaleur du brûleur, la chaleur est rapidement perdue, entraînant des pertes d’efficacité thermique. En utilisant des infrasons à longue portée, les tubes à fumée restent ouverts au fond, évitant ces pertes et prolongant le temps entre les opérations de nettoyage manuelles.

Figure 1. Calderine à deux passages verticaux, avec les tubes d'échappement supérieurs (haut) et les ions de pollution dans la chambre de combustion inférieure (bas).

Un nettoyant infrasonique standard

Heat Management Elle a développé un nettoyeur infrasonique standard à cet effet, qui ne nécessite pas un modèle acoustique complet et qui présente une conception générale pour chaque installation. Le résultat est un approvisionnement économique en un nettoyeur infrasonique puissant pour tous les brûleurs à tube à fumée. Le nettoyeur infrasonique est alimenté par une vanne solénoïde 24 V DC et fonctionne avec de l’air comprimé (6 à 8 bars), pendant deux secondes toutes les quatre minutes, et un capteur de pression acoustique fournit la valeur de pression acoustique du nettoyeur infrasonique, entre 25 et 40 kPa. La consommation d’air varie de 6 à 9 Nm3/h, en fonction de la taille (MWth) du brûleur. Un réservoir tampon de 500 litres doit être installé près du nettoyeur infrasonique.

Références provenant d'installations précédentes

Heat Management Il dispose de nombreuses références et études de cas concernant ce type de chaudière. Les résultats typiques obtenus grâce à ces références sont un nombre réduit d’arrêts lors du nettoyage manuel, une charge moyenne de l’appareil de ventilation des gaz de combustion réduite et une température moyenne de sortie des gaz de combustion réduite.

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Installation générale du nettoyeur d’infrason