Riepilogo dell'Articolo
- Dispositivi di interruzione del carburante per basso livello d'acqua (LWFCO).
- Dispositivi LWFCO di tipo galleggiante e sonda.
- Componenti dei dispositivi LWFCO.
- Test dei dispositivi LWFCO.
- Funzionamento dei dispositivi LWFCO (come funzionano i dispositivi di interruzione del carburante per basso livello d'acqua).
- Vetri di livello della caldaia.
Introduzione
Per le caldaie industriali, la misurazione accurata del livello dell'acqua nel tamburo del vapore della caldaia è essenziale per un funzionamento sicuro. È cruciale che l'alimentazione di carburante alla caldaia possa essere interrotta automaticamente se il livello dell'acqua scende al di sotto di un livello critico. I dispositivi di interruzione del carburante per basso livello d'acqua (LWFCO) sono utilizzati per monitorare il livello dell'acqua e interrompere l'alimentazione di carburante se necessario.
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Dispositivo di Interruzione del Carburante per Basso Livello d'Acqua (LWFCO)
Nella maggior parte delle caldaie, l'acqua riscaldata dai tubi della caldaia per generare vapore è anche l'acqua che raffredda i tubi. La perdita di quest'acqua può causare il surriscaldamento o la fusione dei tubi, portando a costosi fermi impianto.
Cos'è un dispositivo di interruzione del carburante?
È fondamentale installare dispositivi di interruzione del carburante per fermare il processo di riscaldamento in caso di emergenza. Un dispositivo LWFCO interrompe l'alimentazione di carburante se il livello dell'acqua è troppo basso, ma può anche intervenire in caso di pressione del vapore troppo alta, temperatura del vapore troppo alta, perdita di fiamma, o altri motivi specificati dal produttore o dall'ente regolatore (ASME, BS ecc.).
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Funzioni del Dispositivo di Interruzione del Carburante per Basso Livello d'Acqua
Un tamburo della caldaia contiene il serbatoio d'acqua che viene fatto circolare all'interno di un generatore di vapore. Le caldaie a tubi d'acqua hanno un tamburo del vapore sopra i tubi della caldaia, mentre le caldaie a tubi di fumo hanno tubi all'interno del tamburo della caldaia. In entrambi i progetti, l'acqua riscaldata dai tubi raffredda anche le loro pareti; quindi uno scenario di basso livello d'acqua porterà al surriscaldamento dei tubi e al potenziale guasto della caldaia.
Caldaie a Tubi d'Acqua e a Tubi di Fumo
Per massimizzare l'efficienza nelle caldaie a tubi d'acqua, la combustione avviene all'interno di una camera le cui pareti sono costituite da tubi che trasportano acqua e/o tubi situati direttamente all'interno della fiamma o dei gas di scarico caldi. È vitale che i tubi rimangano pieni d'acqua quando la caldaia è in funzione; per questo motivo viene installata un'attrezzatura di misurazione del livello dell'acqua accurata e affidabile.
Per le caldaie a tubi di fumo, l'acqua all'interno del tamburo circonda i tubi ed è il livello dell'acqua all'interno di questo tamburo che viene misurato e collegato a un dispositivo di interruzione del carburante per basso livello d'acqua. È anche possibile installare dispositivi LWFCO su scaldabagni anche se questi operano a pressioni e temperature molto più basse.
Trasferimento di Calore nelle Caldaie a Tubi d'Acqua e a Tubi di Fumo
Il fenomeno del rigonfiamento e del restringimento del tamburo colpisce principalmente le caldaie più grandi, richiedendo l'uso di dispositivi avanzati di misurazione del livello dell'acqua e di interruzione del carburante. Questo articolo tratta dei dispositivi di interruzione del carburante per unità più piccole.
È importante notare che i dispositivi di interruzione del carburante non sono installati solo per isolare l'alimentazione di carburante in caso di livello dell'acqua criticamente basso, ma anche in caso di altri eventi che potrebbero altrimenti rendere la caldaia non sicura o rischiare danni importanti all'impianto (alta pressione del vapore, alta temperatura del vapore, perdita di fiamma, pressione anomala del forno ecc.).
Gli allarmi così come gli arresti sono solitamente collegati al dispositivo LWFCO. Ad esempio, un allarme suonerà in caso di scenario di basso livello d'acqua e per uno scenario di alto livello d'acqua.
Costruzione
L'immagine sottostante mostra un tipico dispositivo di interruzione del carburante per basso livello d'acqua; il dispositivo mostrato è del tipo galleggiante. Un vetro di livello della caldaia può essere integrato nel LWFCO insieme a rubinetti di prova (piccole valvole rosse utilizzate per verificare il livello dell'acqua nella colonna d'acqua). Il dispositivo LWFCO può essere incorporato in una colonna d'acqua della caldaia a seconda del design della caldaia.
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Dispositivo di Interruzione del Carburante per Basso Livello d'Acqua (LWFCO)
Il design del galleggiante LWFCO sopra ha:
- Un grande galleggiante collegato a un braccio/leva, che poi si collega al circuito elettrico.
- Tre rubinetti di prova per verificare il livello dell'acqua nella colonna d'acqua.
- Un vetro di livello della caldaia con una valvola di vapore, acqua e spurgo.
Vetro di Livello della Caldaia che Misura il Livello dell'Acqua nel Tamburo della Caldaia
Il dispositivo LWFCO ha connessioni al lato del vapore e dell'acqua della caldaia. La linea del vapore dal dispositivo LWFCO si collega alla parte superiore del tamburo della caldaia. La linea dell'acqua dal dispositivo LWFCO si collega al tamburo a un livello molto al di sotto di quello del normale livello operativo dell'acqua (NOWL) della caldaia.
LWFCO – Tipo Galleggiante
I dispositivi LWFCO di tipo galleggiante sono collegati a un circuito elettrico che controlla il funzionamento del bruciatore e dell'alimentazione di carburante. Poiché i galleggianti LWFCO si muovono proporzionalmente con il livello dell'acqua nel tamburo della caldaia, qualsiasi scenario di basso livello d'acqua farà sì che il galleggiante scenda e il/i bruciatore/i si spengano.
I dispositivi LWFCO possono anche essere progettati in modo che, quando spengono il bruciatore, avviino automaticamente la pompa di alimentazione, monitorino il livello dell'acqua fino a quando non raggiunge di nuovo il normale livello operativo dell'acqua (NOWL), quindi avviino i bruciatori una volta raggiunto di nuovo un livello di lavoro sicuro.
Galleggiante che Controlla il Livello dell'Acqua nella Caldaia
Il vetro di livello della caldaia è installato allo stesso livello di quello del dispositivo di interruzione del carburante, quindi qualsiasi riduzione del livello dell'acqua rilevata dal dispositivo di interruzione del carburante causerà una riduzione del livello dell'acqua mostrata dal vetro. Al momento dell'interruzione del carburante, il livello dell'acqua dovrebbe essere ancora visibile nella parte inferiore del vetro di livello della caldaia.
LWFCO - Tipo Sonda
Il dispositivo LWFCO di tipo sonda utilizza sonde di conducibilità per rilevare il livello dell'acqua, interrompendo l'alimentazione di carburante se il livello dell'acqua scende al di sotto del minimo richiesto. I dispositivi LWFCO di tipo sonda sono generalmente robusti e richiedono manutenzione minima. I dispositivi LWFCO di tipo sonda sono alloggiati all'interno di una guaina o camera per aumentarne l'affidabilità.
Misurazione del Livello dell'Acqua nella Caldaia con Sonda
Test del Dispositivo di Interruzione del Carburante per Basso Livello d'Acqua di Tipo Galleggiante
Il design del tipo galleggiante LWFCO mostrato in precedenza è dotato di una propria valvola di spurgo che viene mantenuta secondo le istruzioni del produttore della caldaia e gli standard applicabili. Il dispositivo LWFCO viene testato aprendo la valvola di spurgo e osservando se il bruciatore si spegne quando il livello dell'acqua nella colonna d'acqua scende al di sotto del livello d'acqua basso definito; un'altra procedura utilizzata per verificare il funzionamento del dispositivo LWFCO è il test di evaporazione.
Per entrambi i tipi di dispositivi LWFCO (galleggiante e sonda), è essenziale che i test di spurgo vengano condotti a intervalli regolari per garantire che i dispositivi funzionino correttamente. Questo è particolarmente importante con riferimento ai dispositivi di tipo sonda, che sono più soggetti a incrostazioni da sedimenti e calcare nell'acqua della caldaia.
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Risorse Aggiuntive
https://www.stheatingservices.co.uk/industrial-boiler-systems-work
https://inspectapedia.com/heat/LWCO_Low_Water_Cutoff_Control.php