Dimensionamento dei camini industriali

In qualità diesperti nella simulazione CFD (meccanica dei fluidi), la nostra azienda è specializzata nella progettazione di camini e condotti industriali.

La progettazione e il dimensionamento di queste strutture sono di fondamentale importanza per garantire il funzionamento ottimale degli impianti industriali. Metteremo a disposizione il nostro know-how e la nostra esperienza in questa fase chiave del tuo progetto.

Utilizzando un software di simulazione CFD avanzato, siamo in grado di modellare con precisione i flussi di fluidi in ciminiere e condotti. Questo ci permette dianalizzare parametri chiave come la velocità dell’aria, le pressioni, le temperature e le concentrazioni di inquinanti.

Utilizzando modelli numerici, possiamo simulare le condizioni operative reali e identificare eventuali problemi, come la riduzione della velocità del flusso, le instabilità o la formazione di vortici. Grazie a queste analisi approfondite, siamo in grado di proporre soluzioni ottimizzate per il funzionamento sicuro ed efficiente dei tuoi camini e condotti industriali.

Quali sono le regole per il dimensionamento di un camino industriale?

Regole per il dimensionamento dei camini di combustione

L’evacuazione dei fumi di combustione è una fase essenziale del processo, per il suo impatto sull’ambiente e sulla sicurezza e il comfort degli operatori.
Il corretto dimensionamento della canna fumaria è quindi una fase fondamentale, disciplinata dalle normative.

La funzione principale del camino è quella di fungere da estrattore di fumo.
Grazie alla sua altezza, crea una pressione negativa che permette di estrarre i fumi della combustione dalla camera di combustione quando è collegato a un forno.

Il secondo ruolo della canna fumaria è quello di scaricare i fumi di combustione e dissiparli nel modo più efficiente possibile, cioè elevandoli il più possibile per favorirne la dispersione e ridurre così l’impatto sull’ambiente.
Se il calcolo dell’altezza ambientale (definito dalla normativa) indica un’altezza superiore a quella richiesta per l’aspirazione, si terrà conto di questa altezza superiore.

Non esiste un obbligo di legge, ma esiste uno standard(NF EN 13084-1, settembre 2007) che raccomanda di controllare i camini ogni due anni.
In termini di sicurezza esterna, si tratta di un’operazione simile alla manutenzione degli edifici.

Tuttavia, la particolarità dei camini è che sono esposti a temperature elevate e a numerosi attacchi acidi da parte del fumo, sia che siano realizzati in metallo, cemento o mattoni.
È quindi fondamentale controllare regolarmente che questi attacchi non danneggino i camini.

Standard da rispettare

I regolamenti principali sono i seguenti:

Codice dell’ambiente : Articolo R224-18
Ordinanza del 2 febbraio 1998 articoli da 52 a 63

Oltre a questi testi, esistono altri documenti:

Norma NF EN 13084-1, settembre 2007: Camini indipendenti – Parte 1: requisiti generali
Norma EN 1990 – EUROCODES, Marzo 2003: Eurocodici strutturali – Base per i calcoli strutturali
Norma EN ISO 14122-1, marzo 2017: Sicurezza del macchinario – Mezzi di accesso permanenti al macchinario
Scheda tecnica di combustione

Questi testi e standard forniscono linee guida e criteri da tenere in considerazione per il dimensionamento, la sicurezza e la conformità dei camini, oltre che per la gestione degli impatti ambientali associati all’evacuazione dei fumi di combustione.

Calcolo normativo dell'altezza del camino

L’altezza della canna fumaria viene stabilita in metri in base a due fattori: i livelli di emissione di inquinanti nell’atmosfera e la presenza di ostacoli che potrebbero impedire la dispersione dei gas.

Questa misura, che non può essere inferiore a 10 metri, è stabilita dal provvedimento di autorizzazione ai sensi degli articoli da 53 a 56 del decreto del 2 febbraio 1998, oppure è calcolata sulla base dei risultati di uno studio delle condizioni di dispersione del gas specificamente adattato al sito.

Dove

S è calcolato come: s = k q/cm per ciascuno dei principali inquinanti dove :
K: è un coefficiente di 340 per gli inquinanti gassosi e 680 per le polveri;
q : è la massima portata teorica istantanea dell’inquinante in questione emesso al camino, espressa in chilogrammi all’ora;
cm: è la concentrazione massima dell’inquinante considerata ammissibile a livello del suolo a seguito dell’installazione, espressa in milligrammi per metro cubo normale;
cm: è uguale a cr – co dove cr è un valore di riferimento indicato nella tabella sottostante e co è la concentrazione media annuale misurata nel luogo in questione.

Correzione dell'altezza regolamentare in base al sito

Per due pile i e j, con le rispettive altezze hi e hj calcolate in base all’articolo 54 dell’ordinanza del 2 febbraio 1998, si considerano dipendenti se sono soddisfatte contemporaneamente le tre condizioni seguenti:

La distanza tra gli assi dei due camini è inferiore alla somma delle loro altezze più 10 metri: (hi + hj + 10).
L’altezza hi è maggiore della metà dell’altezza hj.
L’altezza hj è maggiore della metà dell’altezza hi.

In questo modo, si determinano tutti i camini dipendenti dal camino in esame, la cui altezza è almeno pari al valore di hp calcolato per la portata massica totale degli inquinanti in esame e la portata volumetrica totale dei gas emessi da tutti questi camini.

Se nelle vicinanze ci sono ostacoli naturali o artificiali che possono interferire con la dispersione dei gas, l’altezza del camino viene corretta come segue:

Se nelle vicinanze ci sono ostacoli naturali o artificiali che possono interferire con la dispersione del gas, l’altezza del camino viene corretta.

Per essere conformi al decreto del 2 febbraio 1998, i camini industriali devono misurare una certa altezza regolamentare.

Tuttavia, l’altezza regolamentare non deve definire solo l’altezza finale del camino.
È necessario prendere in considerazione altri criteri, come il livello di tiraggio, le perdite di pressione, i flussi di diluizione e il rischio di inquinamento accidentale.

Lo studio delle reti industriali attraverso la simulazione CFD

Ottimizzazione dei camini industriali grazie a studi di simulazione CFD specializzati

Gli studi di meccanica dei fluidi applicati alle ciminiere industriali sono essenziali per garantire il funzionamento ottimale di questi impianti.
In quanto esperti di simulazione CFD (meccanica dei fluidi), siamo specializzati nella realizzazione di questi studi fondamentali.

La nostra esperienza ci permette di realizzare diversi studi per le ciminiere industriali, come :

– Studio del tiraggio termico: valutiamo la capacità del sistema del camino di creare un tiraggio sufficiente per l’evacuazione dei fumi e dei gas di combustione.
Utilizzando simulazioni avanzate, prendiamo in considerazione parametri come l’altezza del camino, la temperatura dei gas di scarico, la differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno del camino e le condizioni ambientali locali.

– Calcolo delle perdite di pressione: analizziamo le perdite di pressione nel camino, dovute all’attrito tra i gas in movimento e le pareti del camino.
Questo studio ci permette di determinare la pressione disponibile per il tiraggio e di ottimizzare la progettazione del camino in termini di dimensionamento e scelta dei materiali.

– Erosione dovuta alla polvere nei gas di scarico: studiamo l’impatto delle particelle di polvere nei gas di scarico sulle pareti del camino.
Grazie a simulazioni avanzate, identifichiamo le aree a rischio e raccomandiamo misure di protezione adeguate, come l’uso di materiali anti-abrasione o di dispositivi di raccolta delle polveri.

– Analisi della dispersione atmosferica: analizziamo la dispersione dei gas di combustione nell’atmosfera, tenendo conto delle normative sulla qualità dell’aria.
Utilizzando simulazioni precise, valutiamo la dispersione dei gas dal camino, tenendo conto delle condizioni meteorologiche locali.

– Analisi della stabilità strutturale: valutiamo la resistenza del camino ai carichi esterni, come vento e terremoti.
Questo studio ci permette di garantire la stabilità strutturale del camino e di consigliare modifiche o rinforzi se necessario.

– Analisi del punto di rugiada: in un condotto industriale pressurizzato, l’analisi del punto di rugiada è di vitale importanza per determinare se l’umidità presente nel condotto potrebbe condensare e causare problemi come la corrosione o la formazione di brina.

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EOLIOS ingénierie: il tuo partner di fiducia per gli studi di progettazione di camini e canne fumarie industriali che rispettano gli standard e le normative.

Il nostro team di esperti ha una vasta esperienza nella simulazione CFD e una conoscenza approfondita degli standard e delle normative vigenti.
Siamo in grado di prendere in considerazione tutti i parametri rilevanti per offrirti soluzioni su misura, adatte alle tue esigenze specifiche.

Lavorando con noi, potrai beneficiare di un’esperienza di prim’ordine, di una consulenza personalizzata e di un supporto durante tutto il processo di dimensionamento dei tuoi camini e delle tue canne fumarie industriali.
Il nostro obiettivo è quello di aiutarti a massimizzare le prestazioni delle tue installazioni, garantendo al contempo la conformità agli standard ambientali e di sicurezza vigenti.

Contattaci per avere maggiori informazioni sui nostri servizi di esperti nel dimensionamento di camini e condotti industriali.
Saremo lieti di discutere del tuo progetto e di offrirti soluzioni su misura per le tue esigenze specifiche.