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Combustione Flameless

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Combustioni prive di fiamme sono sempre state note a basse temperature, mentre la scoperta di una combustione senza fiamme visibili ad alte temperature è recente.
Il fenomeno si crea quando la temperatura del combustibile è al di sopra di quella di auto-ignizione o in generale al di sopra dei 750°C.
In queste condizioni se il combustibile viene iniettato direttamente nel forno ( bypassando la miscelazione con il comburente) a livelli di turbolenza e velocità tali da facilitarne la miscelazione con i gas combusti, si verifica una reazione di ossidazione che non avviene nel campo del visibile, ma che produce comunque energia termica rilasciata nel forno.
In queste condizioni è obbligatorio disinserire il sistema di rilevazione fiamma, in quanto sarebbe del tutto inutile e/o disinserire il sistema di accensione: la combustione avrà luogo comunque.

 Flameless Burner injection details
Flameless_Combustion_CFD_ESA1 Flameless_Combustion_CFD_ESA2
Immagine termica in presenza di flamma visibile Immagine termica in flameless
Max Potenza: 400kW
T° forno = 1200°C T° aria=500°C
Max T° fiamma = 1900°C
Max Potenza: 400kW
T forno° = 1200°C T° aria=500°C
Max T° fiamma = 1550°C

L’ossidazione senza fiamma riduce notevolmente la formazione di NOx in quanto:

- Contiene al massimo i picchi di temperatura all’interno della fiamma.
- Eliminando il “fronte fiamma”, ovvero la zona di separazione tra reagenti e prodotti della combustione, se ne riduce consistentemente la formazione in quanto qui è proprio dove maggiormente si producono.
- Abbassa la concentrazione relativa di ossigeno nella fiamma, riducendo di fatto la velocità di reazione dell’azoto presente nell’aria.
- Riporta all’interno della reazione chimica di ossidazione gli Nox formati precedentemente, di fatto ribruciandoli.

ESA ha sviluppato un kit opzionale per la combustione flameless
disponibile per diversi tipi di bruciatori

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