Misure Meccaniche e Termiche Ing. Daniele Bonomi a.s. 2010/2011 1 di 61
MISURA RENDIMENTO DI COMBUSTIONE SECONDO NORMA UNI 10389 DPR 26 agosto 1993, n. 412 (G. U. n.96 del 14/10/1993) (REGOLAMENTO RECANTE NORME PER LA PROGETTAZIONE, L INSTALLAZIONE, L ESERCIZIO E LA MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI TERMICI) 2 di 61
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Impianti a combustione gassoso. UNI 10389 : rilevare dal contatore volumetrico di impianto la portata del gas in m 3 /h; (leggere sul contatore la differenza tra due letture dopo due minuti e moltiplicare per 30). La potenza termica del focolare si ottiene moltiplicando la portata del gas per i seguenti fattori convenzionali: a) gas naturale (metano): - 9,60 per ottenere kw -8250 per ottenere kcal/h b) gas di petrolio liquefatti: - 31.4 per ottenere kw - 27000 per ottenere kcal/h. 4 di 61
Calcolo dell aria teorica per combustibili gassosi (monocomponenti) Con riferimento all aria, ricordando che ad ogni m 3 di O 2 si accompagnano 3,76 m 3 di N 2, si può riscrivere, per esempio, la reazione di combustione del metano e si ottiene: 1 CH 4 + 2O 2 + 2 3,76 N 2 = 2 H 2 O + CO 2 + 2 3,76 N 2 cioè 1 m 3 di CH 4 richiede 9,52 m 3 di aria. la differenza tra la quantità d aria effettivamente utilizzata e quella necessaria (stechiometrica) e definito come Eccesso d aria e viene solitamente individuato con la lettera e. e = aria effettiva - aria teorica 5 di 61
Nella pratica non è possibile utilizzare il quantitativo di aria teorico ricavato dalla stechiometria delle reazioni di combustione: si dovrà utilizzare un volume (o una massa) di aria reale, Av (o Am). che sarà sempre maggiore del valore teorico Atv (o Atm). Il rapporto n = Av/Atv si chiama indice d aria ed è pari a 1 solo per le condizioni stechiometriche (teoriche) mentre, nella pratica, n sarà sempre maggiore di 1. Nella letteratura tecnica è spesso utilizzato l eccesso d aria percentuale che è pari a: e (n -1) 100. 6 di 61
La concentrazione di CO 2t per diversi combustibili e' riportata qui di seguito. -gas naturale = 11,7 -Gasolio = 15,1 -GPL = 13,9 -Olio combustibile = 15,7. 7 di 61
Calcolo del rendimento di combustione. La potenza termica persa al camino si ricava con le seguenti formule convenzionali: Qs= { B+[A 1 /(21-O 2 )] }(Tf -Ta) nel caso di misurazione della concentrazione dell ossigeno nei prodotti della combustione; Qs = [ B+(A 2 /CO 2 )] (Tf -Ta) nel caso di misurazione della concentrazione dell anidride carbonica nei prodotti della combustione 8 di 61
Qs = perdita ai fumi, in %; Tf = temperatura dei fumi, in gradi centigradi; Ta = temperatura dell aria comburente in C; O 2 = la concentrazione di ossigeno nei fumi secchi, in %; CO 2 = concentrazione di anidride carbonica nei fumi secchi,%; A 1, A 2, B sono i coefficienti, dati dal prospetto, per i diversi combustibili. 9 di 61
A 1 A 2 B Combustibile 0.63 0.42 0.008 GPL 0.66 0.38 0.010 Gas naturale 0.68 0.50 0.007 Gasolio 0.68 0.52 0.007 Oli combustibili 10 di 61
La norma UNI 10389 al cap. 6 riporta le indicazioni di calcolo per riportare il valore di CO misurato al valore di CO sui fumi secchi senz aria in eccesso. CO u =CO 21/(21-O 2 ) Dove CO u e' il CO con O 2 a zero, CO e' il CO misurato, O 2 e' l ossigeno in eccesso misurato. Se l analizzatore misura la concentrazione di CO 2 anziché quella di O 2 : CO u = CO CO 2t /CO 2m Dove CO 2t e' la concentrazione di CO 2 massima ottenibile da una combustione stechiometrica, CO 2m e' la concentrazione di CO 2 misurata. 11 di 61
RENDIMENTI MINIMI 12 di 61
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