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Chapitre : Brûleur fuel(2ème Partie)
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Module : Chaudière à vapeur
20/04/2020
17/04/2020 2
1. Le tube d’air
2. La ligne porte gicleur et le gicleur
3. Le déflecteur ou accroche flamme
4. Les électrodes et le câble haute tension.
La tête de combustion comporte:
La tête de combustion
La répartition de l’air dans la tête de combustion:
L’air souffler par le ventilateur arrive par le tube d’air
pour se diviser en deux parties :
• Air primaire, qui traverse le déflecteur est mise en
rotation par les fentes usinées sur ce dernier.
• Le reste appelé air secondaire, passe entre le tube
et le déflecteur guide le jet de l’air primaire.
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La tête de combustion
Le réglage de la tête de combustion, c'est-à-
dire des distances (a et b) entre le gicleur, le
déflecteur et l'embout, est essentiel au bon
fonctionnement du brûleur en répartissant
les débits d'air primaire (passant au centre
du déflecteur) et secondaire (passant à la
périphérie).
La répartition de l’air dans la tête de combustion (suite):
La flamme est maintenue en position grâce au
déflecteur. En effet, le flux d’air primaire autour de ce
dernier crée une dépression sur sa face extérieur ce qui
maintien la flamme en position (accrochage de la
flamme prés de la tête de combustion).
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3. Le fioul pulvérisé est mis en rotation par le gicleur
et se mélange intimement à l’air de combustion.
1. Une partie d’air, qui arrive par le tube traverse le
déflecteur est mise en rotation par les fentes usinées.
Le reste (air secondaire), passe entre le tube et le
déflecteur guide le jet de l’air primaire.
pp
pp
ppp
ppp
Formation de la flamme:
2.Les étincelles d’allumage sont générées entre les
électrodes
4. Dés l’apparition de la flamme, la différence de pression
stabilise le front de flamme très près du déflecteur.
5. Après la stabilisation de la combustion, l’arc électrique
est arrêté.
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Points d’attention
1. Position du déflecteur par rapport au gicleur
BON MAUVAIS
2. Position des électrodes par rapport au déflecteur/gicleur :
BON MAUVAIS
Amorçage sur le déflecteur
MAUVAIS
Pulvérisation derrière le
déflecteur
Position du déflecteur par rapport à l’embout:
Peu d’air secondaire : flamme
courte.
Beaucoup d’air secondaire : flamme
longue.
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Points d’attention
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Transformateur H.T.
Électrovanne
Moteur
Voyant défaut
Compteur horaire
Servomoteur
Ligne gicleur réchauffée
Thermostat chaudière
Cellule
info
ordre
M
TH
EV
C
Coffret de sécurité
Les organes électriques.Les organes électriques soient de puissance , de commande, ou de sécurité qui
composent un brûleur sont:
17/04/2020 8
Les électrodes d’allumage.
elles sont reliées au transformateur haute tension
par une extrémité et créent un arc électrique dans
le flux d’air à l’autre extrémité.
Mono bloc Séparées
Le transformateur haute tension.
Il élève la tension de 230 V à 5 000 V et plus afin de
pouvoir créer un arc électrique au niveau des électrodes
d’allumage.
Les organes électriques.
Le servomoteur de volet d’air.
Il ouvre, règle et ferme le volet de réglage d’air de
combustion du brûleur .
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Leurs but est d'éviter de pulvériser du fuel dans une chaudière sans le
brûler. On risquerait d'inonder le foyer et un allumage intempestif pourrait
provoquer une explosion
Un contrôle continu de la flamme du brûleur est nécessaire pour arrêter ce
dernier immédiatement en cas de défaut :
si la flamme n'apparaît pas quand le combustible est libéré,
si la flamme disparaît en cours de fonctionnement,
si une flamme parasite apparaît alors que le brûleur est en phase de
démarrage.
De plus, le défaut doit être signalé par une alarme, qui avertit un technicien
chargé du dépannage.
17/04/2020
Les organes électriques.
Dispositifs de contrôle et de sécurité
17/04/2020 10
Les organes électriques.
Organes de détection de présence de flamme.
Ils contrôlent l’allumage, le maintien et l’extinction de la
flamme.
On utilise soit :
1. Des cellules photorésistantes, dont la résistance varie
avec la luminosité.
• Dans le noir, leur résistance est très grande (contact électrique ouvert).
• En pleine lumière leur résistance est nulle (contact électrique fermé).
Attention: ces cellules réagissent à toutes les lumières y compris les lumières
parasites (éclairage, soleil, autre flamme).
2. Des cellules photoélectriques :
Cette cellule est sensible au rayonnement lumineux situé dans le spectre visible.
Lorsqu'elle est soumise à ce rayonnement une tension apparaît à ses bornes. La
cellule se comporte comme un générateur de courant : tout incident annule le
signal émis, provoque la mise en sécurité du brûleur.
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Le coffret de sécurité, Il gère le fonctionnement en toute sécurité du
brûleur.
Le voyant de défaut de couleur rouge, il avertit le technicien du verrouillage du
coffret lors de sa mise en sécurité suite à un dysfonctionnement du brûleur.
Un report d’alarme est possible sur le tableau de commande ou sur la chaudière.
Les organes électriques.
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Schéma d'un brûleur fioul
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Les séquences de fonctionnement d'un brûleur sont les suivantes :
1. Pré-ventilation ou pré-balayage : mise en marche du moteur du
ventilateur pour évacuation éventuelle de gaz dans le circuit des fumées.
NB. Pour les brûleurs de plus de 300 kW, le pré-balayage s'effectue à l'aide
du ventilateur et dure au minimum 15 secondes. Pour les brûleurs de moins
de 300 kW, le pré-balayage peut se faire par tirage naturel vers la cheminée,
avec une durée minimale de 5 secondes.
2. Pré-allumage : simultanément mise sous tension du transformateur.
3. Mise à feu (allumage): quelques secondes après, ouverture de
l'électrovanne du fioul.
4. Post-allumage : pour permettre à la flamme de se stabiliser, l'étincelle est
maintenue un court instant après l'apparition de la flamme.
5. Régime de fonctionnement : après l'apparition de la flamme, mise hors
tension du circuit d'allumage.
6. Arrêt : dès satisfaction des besoins calorifiques, arrêt du brûleur par mise
hors tension du moteur du ventilateur et de l'électrovanne.
Pour automatiser ces opérations, il faut un moyen fiable pour chronométrer
la durée des séquences, qui doivent se répéter fidèlement pendant des
années.
10 Séquences de fonctionnement d'un brûleur
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GRAFCET DE FONCTIONNEMENT D'UN BRÛLEUR
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Dans le coffret de sécurité: Les conditions de fonctionnement
sont réalisées au moyen d’un relais thermique.
Etape 0: Circuit hors tension.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
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Le coffret de sécurité.
Cas 1: Allumage normal.
M
θ
Réceptivité 1: mise sou tension et demande de vapeur θ=1.
Etape 1: Pré ventilation + pré allumage
+ Echauffement progressive du relais (Temporisation).
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Cellule éteinte = entrée tige relais
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Le coffret de sécurité.
M
θ
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Cas 1: Allumage normal.
Réceptivité 2: Echauffement progressive du relais .
Etape 2: ventilation + ouverture électrovanne FO et allumage + post allumage.
Cellule activé = tige relais libre
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Le coffret de sécurité.
M
θ
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Cas 1: Allumage normal.
Réceptivité 3: Détection de la flamme.
Etape 3: ventilation + maintien de l’alimentation FO et arrêt de l’allumage.
maintien
Cellule activé = sortie tige relais = arrêt chauffage du lame.
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Le coffret de sécurité.
M
θ
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Cas 1: Allumage normal.
Réceptivité 4: Acquisition de la flamme.
Etape 4: Allure établie (ventilation + maintien de l’alimentation FO) .
maintien
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M
θ
Arrêt de la demande: Θ=0
Le coffret de sécurité.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
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Le coffret de sécurité.
Cas 2: Démarrage sans allumage.
M
θ
Pré ventilation et pré allumage.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
22
Le coffret de sécurité.
M
θ
Cas2: Démarrage sans allumage.
Essai d’allumage, début du temps de sécurité.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
23
Le coffret de sécurité.
M
θ
Cas2: Démarrage sans allumage.
Pas de présence de flamme.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Echauffement excessif = dilatation excessif du lame thermique.
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Le coffret de sécurité.
M
θ
Verrouillage du coffret en sécurité après le temps de sécurité.
Arrêt d’échauffement et Signalisation du défaut.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Cas2: Démarrage sans allumage.
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Le coffret de sécurité.
M
θ
Le coffret ne peut être réarmé que manuellement.
FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE
Cas2: Démarrage sans allumage.
Reset
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