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LES BRULEURS FIOUL DOMESTIQUE

1

FIOUL DOMESTIQUE

J-M R. DS-BTP

Présentation générale des brûleurs fioul.

Technologie des brûleurs fioul.

2


Procédures d’intervention sur les brûleurs fioul.

Présentation générale des brûleurs fioul.

Rôle d’un brûleur fioul.

Les différents types de brûleurs fioul

3

Les différents types de brûleurs fioul


Un brûleur fioul est un appareil qui permet :

Quoi ?

De créer, développer et entretenir une flamme.

Où ?

4

Où ?

A la tête de combustion.

Comment ?

De façon économique, automatique, sécuritaire et non polluante.


Pour créer la flamme, il faut réaliser le triangle du feu ( combustible, comburant, chaleur ). Il faudra donc :

- amener le fioul,

- amener l’air,

- mélanger l’air et le fioul dans une bonne proportion,

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- porter le mélange à la température d’inflammation.

Pour entretenir la flamme, il suffira :

- de continuer d’amener l’air et le fioul en bonne proportion.


Pour maintenir la flamme, à la tête de combustion, il faudra :

- éviter que la flamme « décroche »,

- éviter que la flamme rentre dans le brûleur.

Pour fonctionner de façon économique, il faudra :

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- ajuster la quantité de fioul aux besoins,

- le brûler le mieux possible en amenant juste l’air nécessaire,

- utiliser au mieux la chaleur fournie par la flamme.


Pour fonctionner de façon automatique,il faudra :

- assurer automatiquement la demande de mise en marche et d’arrêt du brûleur,

- effectuer automatiquement les cycles de démarrage et d’arrêt du brûleur.

Pour fonctionner de façon sécuritaire , il faudra :

- assurer l’arrêt et le verrouillage automatique du brûleur en cas de

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- assurer l’arrêt et le verrouillage automatique du brûleur en cas de dysfonctionnement.

Pour fonctionner de façon non polluante, il faudra :

- que les rejets à l’atmosphère soient inférieurs aux normes en vigueur.

Les différents types de brûleurs fioul.

Il existe deux grands types de brûleurs fioul :

- Les brûleurs à pulvérisationoù le fioul est pulvérisé en très fines gouttelettes.- brûleur à coupelle rotative,- brûleur à pulvérisation d’huile,

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- brûleur à pulvérisation d’huile,- brûleur à fluide auxiliaire.

- Les brûleurs à caléfactionoù le fioul liquide est transformé en gaz.


Le circuit combustible.

Le circuit aéraulique.

Le circuit de mélange, la tête de combustion.

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Les organes électriques.

Les organes de sécurités et de commandes.

Choix d’un brûleur.


Le rôle du circuit combustible est d’amener le fioul du stockage au

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Le rôle du circuit combustible est d’amener le fioul du stockage au gicleur du brûleur.


canalisation d’aspiration

vanne policecanalisation retour

ensemble filtre vanne d’arrêt

flexibles

gicleur

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crépine

canne d’aspiration

canalisation retour

brûleurcuve


La crépine, clapet de pied.

Son rôle est de filtrer grossièrement le fioul lors de l’aspiration de ce dernier et d ’en empêcher le retour à la cuve lors de l ’arrêt du brûleur.

Il se situe à 10 cm du fond de la cuve afin de ne pas être dans les boues.

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La canne d’aspiration.

Son rôle est d’aller chercher le fioul dans la cuve.

Elle va de la crépine ou clapet du pied à la sortie de la cuve.

Elle peut être en acier, en cuivre ou en caoutchouc.

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La vanne police.

Elle permet de couper l’alimentation en combustible en cas d’incendie. Elle se situe sur la canalisation d’aspiration et systématiquement à l’extérieur de la chaufferie. Elle peut être commandée à distance.

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Elle peut être de deux types :

- à ouverture (création d ’une prise d ’air qui désamorce l’aspiration).

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- à fermeture (obturation de la canalisation d’aspiration du fioul),


La canalisation d ’aspiration.

Elle a pour rôle d ’amener le fioul de la vanne police à l ’ensemble « vanne d ’arrêt-filtre ».

Elle peut être en acier ou en cuivre.

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Ensemble « vanne d ’arrêt-filtre ».

Cet ensemble a deux rôles :

- filtrer le fioul en amont du brûleur et le décanter ( eau et sédiments).

- fermer l’aspiration fioul pour la maintenance du brûleur.

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Ensemble vanne d ’arrêt-filtre.

Il existe trois types d ’ensemble vanne d ’arrêt-filtre :

Ensemble mono-tube.

Ensemble bi-tube.

Ensemble à recyclage.

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Les flexibles.

Leur rôle est d ’amener le fioul de l’ensemble vanne d’arrêt-filtre à la pompe fioul du brûleur.

Leur flexibilité permet le démontage du brûleur ou l’ouverture de la porte chaudière sans démonter le circuit fioul.

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La canalisation retour.

Elle permet le le retour du fioul excédentaire à la cuve.

20


Le circuit mono-tube.

q qq

Q - q

21

Avantages :

- le circuit ne comporte qu’un seul tuyau ( réduction du coût d ’installation ),

- les filtres s’encrassent moins rapidement.

Inconvénients :

- difficulté d’amorçage du circuit,

- lors d’une légère prise d’air, celui-ci ne peut sortir que par le gicleur.

ATTENTION : OTER LA VIS DE BIPASSE DANS LA POMPE FIOUL !!


Le circuit bi-tube.

qQ Q

Q - qQ - q

Q - q

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Avantages :

- amorçage rapide du circuit,

- lors d’une légère prise d’air, celui-ci peut retourner à la cuve.

Inconvénients :

- le circuit comporte deux tuyaux ( augmentation du coût d ’installation ).

LA VIS DE BIPASSE DOIT RESTER EN PLACE


Le circuit mono-tube avec filtre recyclage.

qq Q

Q - q

Q - q

23

LA VIS DE BIPASSE DOIT RESTER EN PLACE

Avantages :

- le circuit ne comporte qu’un seul tuyau ( réduction du coût d ’installation ),

- les filtres s’encrassent moins rapidement.

- lors d’une légère prise d’air, on peut purger par le filtre..

Inconvénients :

- difficulté d’amorçage du circuit,


Cuve en charge.

La cuve est en charge si la crépine est a une altitude supérieure à l’axe de la pompe fioul du brûleur.

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H

Avec une cuve en charge le fioul pourrait être siphonné.


Cuve en aspiration.

La cuve est en aspiration si le niveau de fioul est a une altitude inférieure à l’axe de la pompe fioul du brûleur.

25

H

Avec une cuve en aspiration, le fioul ne peut pas être siphonné.


Cas spécial.

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Cette cuve est en charge tant que l’altitude du niveau de fioul est supérieure à l’axe de la pompe.

Cette cuve est en aspiration quand l’altitude du niveau de fioul est inférieure à l’axe de la pompe.

de la hauteur manométrique d’aspiration.

La hauteur d’aspiration à la pompe est égale à la pression atmosphérique du lieu diminuée :

La hauteur manométrique d’aspiration en mbar = H * 84.5

des pertes de charges de la tuyauterie.

1

Hauteur d’aspiration

27

H correspond à la hauteur géométrique d’aspiration entre la pompe et la crépine.

1

84.5 correspond à la hauteur d’aspiration en mbar pour 1 mètre de hauteur de canalisation pour du fioul de 0.84 kg/L de masse volumique.

Pour une hauteur d’aspiration de 2.2 mètres nous aurons une hauteur manométrique d’aspiration de :

84.5 * 2.2 = 185.9 mbar

de la longueur développée de la canalisation

Les perte de charges vont être fonction :

Nous utiliserons le principe de la longueur équivalente pour déterminer la valeur des pertes de

des accessoires se trouvant sur la canalisation.

du diamètre de la tuyauterie.

Dimensionnement des canalisations

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équivalente pour déterminer la valeur des pertes de charge des accessoires. La longueur développée de

la canalisation = L + H

Longueur équivalente en mètre des accessoires fioul

Crépine 0.35 ml

Filtre 0.30 ml

Coude 0.15 ml

Vanne à passage direct 0.10 ml

Vanne d’équerre 1.8 ml

Installation de 2,2 m d’aspiration ayant une longueur développée de 7 m de tube d’aspiration sur laquelle se trouve une crépine, 4 coudes, un filtre et une vanne à passage direct. La cuve se trouve à l’intérieur du bâtiment.

Exemple de détermination

Hauteur manométrique d’aspiration : 84.5 * 2,2 = 185,9 mbar


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Longueur équivalente des accessoires: 0,35 + 0.30 + 0.1 + (4 * 0,15) = 1.35 m

Longueur développé de la tuyauterie = 7 m

Longueur corrigée d’aspiration : 7 + 1,35 = 8.35 mètres

Le débit maximum de la pompe à fioul est de 30 L/h

Abaque pour une viscosité de 7.5 centistokes, qui correspond à un ensemble canalisations et cuve à l’intérieur du bâtiment.

Les pertes de charges vont varier en fonction de la viscosité.

2

1

1

Abaque pour une viscosité de 12.5 centistokes, qui correspond à un ensemble canalisation et


30

qui correspond à un ensemble canalisation et cuve à l’extérieur du bâtiment.

2

Dans notre exemple pour un diamètre de 8 mm, les pertes de charges au mètre seraient de 5 mbar.

Pertes de charge de la tuyauterie : 5 * 8.35 = 41.75 mbar

En supposant que la pression atmosphérique moyenne est de 1000 mbar, on aura une pression absolue à l’aspiration : 1000 – ( 41.75 + 185.9 ) = 772.35 mbar

Dans ce cas l’installation en diamètre 8 mm est possible car la pression absolue à l’aspiration est supérieure à 500 mbar.

Les valeurs indicatives de diamètres ci-dessous peuvent être utilisées dans les cas classiques de dimensionnement pour une altitude inférieure à 800 m.

Chaque fabricant de pompe donne des abaques permettant de déterminer le diamètre de la tubulure en fonction de la pompe, de la longueur de la tuyauterie et de la hauteur d’aspiration.


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12 * 148 kg/h à 120 k/h

10 * 130 kg/h à 75 kg/h

8 * 117 kg/h à 40 kg/h

6 * 17.5 kg/h à 20 kg/h

Tube cuivreDébit de fioul

Dans la pratique même s’ils sont surdimensionnés, les diamètres les plus utilisés sont le 10*1 et le 12*1 car tous les raccords se trouvant dans les différent kits sont en ces diamètres.


Sécurités dans la cas d’une cuve en charge.

Pour éviter le siphonage du fioul de la cuve lors d’une rupture ou du démontage de la canalisation d’aspiration, il est nécessaire d’installer une soupape anti-siphon sur l’aspiration à la sortie de la cuve.

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Les systèmes d ’aspiration.

Il existe un système d ’aspiration regroupant les fonctions de vanne police, de clapet anti-retour et éventuellement de clapet anti-siphon facilitant l’installation.

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La pompe fioul.

La pompe fioul a plusieurs rôles :

- aspirer le fioul qui se trouve dans la cuve,

- mettre en pression le fioul au niveau du gicleur pour une bonne pulvérisation.

Aspiration du fioul Mise en pression du fioul

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La pompe fioul.

Les pompes utilisées sont à engrenages.

Les deux types de pompes à engrenages :

- pompe à croissant,

35

- pompe à croissant,

- pompe à engrenage trochoïdes.

La pompe fioul.

Le régulateur de pression.

Afin de maintenir une pression stable au gicleur et de renvoyer le fioul excédentaire à la cuve, la pompe est munie d’un régulateur de pression composé d’un piston maintenu fermé par un ressort réglable.

Obturation du passage du fioul

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Piston

Ressort

Obturation du passage du fioul

Vis de réglage de la pression du ressort

La pompe fioul.

Fonctionnement du régulateur.

Quand la pompe commence à être entraînée, la pression du fioul n’a pas atteint la consigne de réglage et le régulateur obture le passage du recyclage du fioul.

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Obturation du passage

La pompe fioul.

Quand la pression de fioul atteint la valeur de réglage, le régulateur libère le passage du recyclage a fin de renvoyer l’excédent de fioul et de maintenir une pression constante.

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Recyclage du fioul

La pompe fioul.

Les électrovannes fioul.

Les électrovannes fioul peuvent être placées :

Sur la ligne gicleur

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L’électrovanne est fermée hors tension

L’électrovanne est ouverte sous tension

La pompe fioul.

Les électrovannes fioul.

Intégrée dans la pompe

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L’électrovanne est ouverte hors tension

L’électrovanne est fermée sous tension

La pompe fioul.

Cas d’une pompe à deux pressions.

Dans certains brûleurs de moyenne puissance fonctionnant en deux allures, la variation de puissance est obtenue par deux pressions de pompe différentes.

41

électrovannesATTENTION

Remplacer la bobine par une de tension

identique.

La pompe fioul.

Pompe sans électrovanne.

42

La pompe fioul.

43

La pompe fioul.

Afin de pouvoir contrôler son fonctionnement et régler la pression de fioul, la pompe est équipée de prises manométriques.

Mesure de pression Mesure d’aspiration

manomètre de pression vacuométre

44

manomètre de pression vacuométre

La pompe fioul.

Pour garantir son bon fonctionnement et empêcher sa détérioration, la pompe est munie d’un filtre placé à l’aspiration du fioul.

45

filtre fioul

La pompe fioul.

Pompe en coupe

46

La pompe fioul.

47

La pompe fioul.

48

La pompe fioul.

Quelques filtres pompe

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La pompe fioul.

Le sens de rotation se repère l’axe de la pompe face à soi.

Choix d’une pompe.

Lors du remplacement d’une pompe, il faut prendre en compte plusieurs critères :

50

rotation droite

rotation gauche

La pompe fioul.

Le débit, la vitesse de rotation, la plage de pression, la sortie gicleur et les diamètres de l’axe et du moyeu sont donnés dans des tableaux constructeur.

51

La pompe fioul.

Les différents accessoires de pompe.

Les accouplements permettent de raccorder la pompe a l’axe du moteur.

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La pompe fioul.

Les garnitures garantissent l’étanchéité au niveau de l’arbre.

53

ATTENTION, les garnitures étant lubrifiées par le fioul, il est déconseillé de faire tourner la pompe « à sec ».

La pompe fioul.

Noyaux et bobines d’électrovanne.

54

ATTENTION

Remplacer la bobine par une de tension

identique.

La pompe fioul.

Les joints de couvercle permettent l’étanchéité au niveau du couvercle.

Joints plats type papierJoint torique

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Le stockage du fioul.

Le stockage du fioul, qui peut être aérien ou enterré, est régit par uneréglementation spécifique en fonction du volume et du type de stockage.

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Stockage aérien Stockage enterré


Réglementation

stockage aérien extérieur.

57

L ’installation doit comporter un bac de rétention étanche etincombustible d ’une capacité au moins égale à 100 % du volumede laplus grande cuve ou 50 % du volume de l ’ensemble des cuves.

Ce dernier peut être en métal, en maçonnerie ou en terre argileuse damée.


Réglementation

stockage aérien intérieur à usage individuel.

( cuve < 1500 L )

L’installation doit comporter un bac de rétention étanche etincombustible d ’une capacité au moins égale à 100 % duvolume de la plus grande cuve ou 50 % du volume del’ensembledescuves.

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l’ensembledescuves.

Ce dernier peut être en métal, en maçonnerie ou en terreargileuse damée.

Les cuves métalliques doivent être au minimum à un mètredes générateurs.

Les cuves plastiques doivent être dans un local ventilédestiné uniquement à cet effet et dont les murs, plancher etplafond sont coupe feu 2 heures, et la porte 1/2 heure.


Réglementation

stockage aérien intérieur à usage individuel.

( cuve > 1500 L )

L’installation doit comporter un bac de rétention étanche etincombustible d’une capacité au moins égale à 100 % duvolume de la plus grande cuve ou 50 % du volume del’ensemble des cuves.

Ce dernier peut être en métal, en maçonnerieou en terre

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Ce dernier peut être en métal, en maçonnerieou en terreargileuse damée.

Les cuves plastiques, interdites dans les E.R.P., dont lacapacité ne doit pas dépasser 10 000 L, et les cuvesmétalliques doivent être dans un local ventilé destinéuniquement à cet effet et dont les murs, plancher et plafondsont coupe feu 2 heures, et la porte 1/2 heure.


Réglementation

stockage aérien intérieur à usage collectif, E.R.P..

( cuve > 1500 L )

L ’installation doit comporter un bac de rétention étanche et incombustible d ’une capacité au moins égale à 100 % du volume de la plus grande cuve ou 50 % du volume de l ’ensemble des cuves.

Ce dernier peut être en métal,en maçonnerie ou en terre

60

Ce dernier peut être en métal,en maçonnerie ou en terre argileuse damée.

Les cuves métalliques doivent être dans un local ventilé destiné uniquement à cet effet et dont les murs, plancher et plafond sont coupe feu 2 heures, et la porte 1/2 heure.

Les cuves plastiques sont interdites.

A l ’extérieur du local doivent se trouver un extincteur du type 233 B.C. ainsi qu ’un bac de sable d ’au moins 50 L muni d ’une pelle de projection à manche rouge.


Réglementation

stockage enterré à l’intérieur ou à l’extérieur d’un bâtiment.

( stockage en fosse ).

61

La fosse, qui doit être étanche, peut être à l ’intérieur ou à l ’extérieur du bâtiment.

La fosse doit faire un volume au moins égale à celui de la cuve.

La cuve peut être en métal simple paroi.

Les cuves plastique sont interdites.


Réglementation

stockage enterré à l’intérieur ou à l’extérieur d’un bâtiment.

( stockage enfoui ).

Les cuves doivent être obligatoirement à sécurité renforcée :

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Les cuves doivent être obligatoirement à sécurité renforcée :

- soit métalliques à double paroi ( NF M 88 513 ),

- soit en matière plastique renforcée ( NF M 88 550 ),

- soit à revêtement interne en matière plastique ( NF M 88 552 et 553 ),

- soit avec un réservoir interne en matière plastique ( NF M 88 514 ).


L ’enfouissement d ’une cuve.

0,9 m. × 0,9 m. mini

1,5

m.

max

i

R maxi 100 Ω

Ceintures d ’ancrage0

,5 m

. m

ini

Cellule de contrôle

Alarme visuelle et sonore

0,5 m. mini

Sable de rivière (0,4)

H li

qu

ide

5 m

. m

axi

63

Longueur cuve + 1 m. mini Cuve + 1 m. mini

d ’ancrage

Ceintures d ’ancrage

0,5

m.

min

i

0,5

m.

min

iLit de sable ép. = 0,2 m.

0,5 m. mini

H li

qu

ide

5 m

. m

axi

Semelle de béton armé de masse = 1,2 tonne / 1000 l de stockage


Tuyauterie sur une cuve fioul.

évent vanne police.remplissage

retour

détection de fuite

aspiration

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Jauge à distance

aspiration


Le rôle du circuit aéraulique et d’acheminer l’air nécessaire à la combustion et d’en régler le débit.

Rôle.

65


Turbine

volute

66

airouie


L’ouie

L’ouie est l’endroit du brûleur où l’air est aspiré.

67ouie

Le ventilateur.

Le seul rôle du ventilateur est d’alimenter le brûleur en air de combustion.

Le ventilateur centrifuge est composé de :

- la volute,


68

- la volute,

- la turbine.

La volute définit le sens de rotation de la turbine et donc du moteur et de la pompe pour les brûleurs fioul.


69

21

Quel sens de rotation devra avoir la turbine ?


70

3 4


Le registre d’air équipé d’un disque, d’un diaphragme ou d’un ou plusieurs volets est situé sur l’aspiration ou sur le refoulement du ventilateur et permet de régler le débit d’air de combustion en créant une perte de charge sur le circuit aéraulique.

Le registre pourra être fixe où motorisé.

La motorisation sera effectuée par un vérin hydraulique où un servomoteur.

71

La motorisation sera effectuée par un vérin hydraulique où un servomoteur.

Certain registre sont équipés d’un clapet anti-balayage.


Registre sur l’aspiration Registre sur le refoulement

72

Commande des registres.

Par vérin Par servomoteur


73

fixe

Certains brûleurs non motorisés sont équipés d’un clapet anti-balayage afin d’empêcher, à l’arrêt, la circulation d’air dans la chaudière.


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Clapet anti-balayage

Le clapet s’ouvre par la pression ou l’aspiration d’air et se referme à l’arrêt par son propre poids ou par un ressort de rappel.

Il est important de positionner correctement le brûleur sur la chaudière afin d’assurer la fermeture du clapet.

Le circuit de mélange.

Il met en présence et mélange intimement le carburant et le comburant,

il allume le mélange,

il maintient la combustion au bout du brûleur.

La pièce essentielle du circuit de mélange est le déflecteur ou accroche flamme.

75

Le tube d’air

La ligne porte gicleur et le gicleur

Le déflecteur ou accroche flamme

Les électrodes et le câble haute tension


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L’air arrive par le tube d’air

Une partie de l’air qui traverse le déflecteur est mise en rotation par les fentes usinées dans le déflecteur

Le reste appelé air secondaire passe entre le tube et le déflecteur

Les étincelles d’allumage sont générées entre les électrodes


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Le fioul pulvérisé est mis en rotation par le gicleur et se mélange intimement à l’air de combustion.

La pression dynamique de l’air crée une différence pression entre les deux faces du déflecteur.

p p


78

p

p

p

p

p

p

p

p

p

p

Dés l’apparition de la flamme,la différence de pression stabilise le front de flamme très prêt du déflecteur.

Après la stabilisation de la combustion, l’arc électrique est arrêté


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Peu d’air secondaire: flamme courte.


80

Beaucoup d’air secondaire: flamme longue


81

Points d’attention

Position du déflecteur par rapport au gicleur

BON


82


Position du déflecteur par rapport au gicleur

MAUVAIS


83Pulvérisation derrière le déflecteur


Position des électrodes

BON


84



MAUVAIS


85Amorçage sur le déflecteur



MAUVAIS


86Amorçage sur le gicleur


Les organes électriques composant un brûleur peuvent êtres classés en trois catégories :

- Les organes commandés,

- Les organes de commande,

87

- Les organes de sécurité.


Les organes commandés peuvent être classés en fonction des circuits sur lesquels ils sont affectés :

- circuit d’allumage du mélange air/fioul,

- circuits fioul,

88

- circuits fioul,

- circuit air.

TH Servomoteur

Ligne gicleur réchauffée

Thermostat chaudière

Cellule


info

89

MEV

C

Transformateur H.T.

Électrovanne

Moteur

Voyant défaut

Compteur horaire

Coffret de sécurité ordre


Le transformateur haute tension.

Il élève la tension de 230V à 1 ou 2 5000 ou 7000V afin de pouvoir créer un arc électrique au niveau des électrodes d’allumage.

Il peut être intermittent (transformateur sous tension uniquement lors de l’allumage ) ou permanent (transformateur sous tension tout le temps du fonctionnement du brûleur).

90

Son contrôle peut s’effectuer à l’aide d’un éclateur.


Schéma de principe du transformateur haute tension.

7500 V

~

Primaire Secondaire Electrodes

91

240 V

7500 V

15000 V~

Alimentation Transformateur


Il élève et maintien en température le fioul à pulvériser.

L’élévation de la température du fioul permet de

Le réchauffeur de ligne gicleur.

92

L’élévation de la température du fioul permet de diminuer sa viscosité.

La viscosité diminuant, le débit de fioul à travers le gicleur diminue.

Le but du réchauffeur est de diminuer la puissance du brûleur et on ne trouve un réchauffeur que sur les brûleurs de petite puissance.


9 -

10 -

11 -

12 -

13 -

14 -

Fioul à 20 °C viscosité: 6,4 cSt

Fioul à 60 °C viscosité: 2,8 cSt


93

8070605040302010

1 -

2 -

3 -

4 -

5 -

6 -

7 -

8 -


Autres avantages induits par la présence du réchauffeur :

Facilité des allumages car la température du fioul est proche de son point d’éclair.


94

Stabilité du débit du gicleur quelque soit la qualité du fioul approvisionné.

Possibilité d’optimiser les réglages de combustion.

Pour les cuves extérieure, il n’y a plus d’influence de la température extérieure.



8 -

9 -

10 -

11 -

12 -

13 -

14 -

Ecart de viscosité à 20 °C : 2,4 cSt

Ecart de viscosité à 60 °C : 0,9 cSt

95

8070605040302010

1 -

2 -

3 -

4 -

5 -

6 -

7 -

8 -


θ


96

θ

N

Ph

Alimentation permanente dès que le brûleur est sous tension


θ


97

θ

N

Ph Ph

Alimentation du coffret de sécurité si la température est

atteinte

Attention: si le réchauffeur est en panne, le brûleur ne peut pas démarrer.

Alimentation permanente dès que le brûleur est sous tension


L’électrovanne.

Elle ouvre ou ferme le passage du fioul vers le gicleur.

Elle peut être fermée ou ouverte sous tension.

Elle peut se situer sur la ligne gicleur ( ouverte sous tension ) ou sur la pompe fioul ( fermée ou ouverte sous tension ).

98


L’électrovanne.

0 V

Principe de l’électrovanne ouverte sous tension ( NF ).

99


L’électrovanne.

240 V

Principe de l’électrovanne ouverte sous tension ( NF ).

100


Le compteur horaire.

Il peut se situer sur le brûleur mais le plus souvent sur la chaudière ou le coffret de commande.

Il comptabilise les heures de présence de la flamme dans le foyer de la chaudière.

101

Dans le cas d’un brûleur à plusieurs allures, il est nécessaire d’avoir autant de compteurs que d’allures.


Le moteur électrique.

Il entraîne la turbine du ventilateur ainsi que la pompe fioul.

Il peut être monophasé ou triphasé.

Dans le second cas, il est nécessaire de vérifier le sens de rotation.

102


Le moteur asynchrone monophasé.

Ph

103

N

Enroulement de travail

Enroulement de démarrage

Condensateur


Le moteur asynchrone monophasé.

PhN T

104

Enroulement de travail Enroulement

de démarrage

Condensateur


Le servomoteur de volet d’air.

Il ouvre, règle et ferme le volet de réglage d’air de combustion du brûleur.

105



106

L’actionneur est un moteur électrique réversible.

N



O

107


Si les bornes O ou F sont hors tension,

arrêt

le moteur ne tourne pas et le volet d’air ne bouge pas.

Principe :

F

N



O

108

ouverture

F


Si l’alimentation se fait sur la borne ouverture,

le moteur tourne et le volet d’air s’ouvre.

Principe :

N



O

109

fermeture

F


Principe :

Si l’alimentation se fait sur la borne fermeture,

le moteur tourne et le volet d’air se ferme.



110



111



112



113



114

L’actionneur est un vérin hydraulique.



115

Fermeture



116

Ouverture petite allure



117

Ouverture grande allure

Les électrodes d’allumage.

Constituées de porcelaines isolantes et de tiges métalliques,

elles sont reliées au transformateur haute tension par une extrémité

Et créent un arc électrique dans le flux d’air à l’autre extrémité.


118

15000 V240 V~

Les électrodes d’allumage.

Elles peuvent être séparées préformées

Séparées à former


119

Mono bloc

Leur forme est adaptée à la technologie du brûleur

Le voyant de défaut

De couleur rouge, il avertit l’utilisateur ou le technicien du verrouillage du coffret lors de sa mise en sécurité suite à un dysfonctionnement du brûleur.

Il se situe sur le coffret lui-même et est toujours visible sans aucun démontage.

Un report d’alarme est possible sur le tableau de commande ou sur la chaudière.


120


Organes de détection de présence de flamme.

Ils contrôlent l’allumage, le maintien et l’extinction de la flamme.

On emploie des cellules photo-résistantes , dont la résistance varie avec la luminosité.

121

Dans le noir, leur résistance est très grande (comme un contact électrique ouvert).

Leur résistance est pratiquement nulle en pleine lumière (comme un contact électrique fermé).

Attention: ces cellules réagissent à toutes les lumières y compris les lumières parasites (éclairage, soleil, autre flamme).


122

∞ 0Ω

Lumière


123

∞ 0Ω



Sur les brûleurs mixtes ou flamme bleue, la luminosité étant plus faible on utilise.

La cellule UV ou tube de décharge.

124

La cellule à scintillement ou infrarouge.



125

0 +µA

+_



126

0 +µA

+_



U.V.

127

0 +µA

+_



128

0 +µA

+_



Lumière

129

0 +µA

+_



Electrodes d’allumage

130

0 +µA

+_



U.V.Electrodes d’allumage

131

0 +µA

+_


Le coffret de sécurité.

Il gère le fonctionnement et la sécurité du brûleur.

Il est appelé aussi boite de contrôle ou relais de sécurité.

132

Obligatoire durée minimum °

FacultatifPré balayage avant

Débit de 30 à 200 kg/hDébit < à 30 kg/h

Conditions de fonctionnement.



133

L‘alimentation combustible est coupée et le coffret verrouillé si la flamme n’apparaît pas à l’expiration du temps de sécurité soit lors du démarrage, soit lors d’une

tentative de rallumage.

Vérrouillage

Il y a tentative de rallumage après disparition accidentelle de la flamme en régime établi.

Rallumage

Obligatoire durée minimum 15s, avec débit d’air 1°

allure ou 25% minimum de la puissance nominale

Facultatif

S’il existe: durée minimum 5s avec débit d’air 1° allure

Pré balayage avant allumage



Les fabricants de coffrets prévoient la pré ventilation.

Exemple: Pré ventilation par relais thermique.


134

M

θ






135

M

θ






136

M

θ






137

M

θ






138

M

θ

Au démarrage

Temps maximal de mise en sécurité en seconde

En cours de fonctionnement

Débit de combustible en kg/h

Temps maximal de sécurité.



139

5

15

15

5

15

1

15

15

1

15

1° allure > à 30

1° allure < à 30DE 30 à

200

Jusqu’à 30

Brûleurs 2 allures

De 30 à 200

Jusqu’à 30Brûleur 1

allure


Allumage normal.

Pré ventilation et pré allumage.


140

M

θ


allumage et post allumage.

Allumage normal.


141

M

θ


Acquisition de la flamme arrêt de l’allumage.

Allumage normal.


142

M

θ


Allure établie.

Allumage normal.


143

M

θ

Arrêt de la demande.



144

M

θ


Démarrage sans allumage.

Pré ventilation et pré allumage.


145

M

θ



Essai d’allumage, début du temps de sécurité.


146

M

θ



Pas de présence de flamme.


147

M

θ



Verrouillage du coffret en sécurité après le temps de sécurité.


148

M

θ



Le coffret ne peut être réarmé que manuellement.


149

M

θ

Le choix d’un brûleur.

Pour que l’ensemble de chauffe fonctionne de façon optimum, la préconisation du brûleur doit prendre en compte différents paramètres :

- la puissance de la chaudière,

- la contre pression du foyer de la chaudière, constructeur brûleur,

150

- la contre pression du foyer de la chaudière, constructeur brûleur,

- le type de la chaudière.

Les constructeurs de brûleur préconisent ces derniers en fonction des deux premiers critères et le choix de la tête en fonction du troisième critère.


Ex : P chaudière = 72 kW, pression foyer = 4 daPa

Rendement brûleur estimé à 90 %

Seul le brûleur 3 est adapté à la chaudière.10

9

8

7

6

_

_

_

_

_

Pression foyer en daPa

Brûleur 1

Brûleur 2Brûleur 3Point de fonctionnement

151

5

4

3

2

1

_

_

_

_

_

10 20 30 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

kWPuissance brûleur

Brûleur 3Point de fonctionnement

Zone de fonctionnement

du brûleur


Ex 2 : P chaudière = 110 kW, pression foyer = 5 daPa

Point de croisement

Le point de croisement est en dehors de la zone de fonctionnement.

Le brûleur n’est pas adapté à la chaudière.

10

9

8

7

6

_

_

_

_

_

Pression foyer en daPa

Rendement brûleur estimé à 90 %

152

5

4

3

2

1

_

_

_

_

_

10 20 30 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

kWPuissance chaudière

Zone de fonctionnement

du brûleur


La tête de combustion est choisie en fonction du type de foyer et de la porte foyère.

Les têtes longues ou demi longues seront utilisées sur des foyers borgnes ou sur des chaudières équipées de portes foyères épaisses.

Tête longue Tête courte

153

Tête longue

Installation d’un brûleur fioul

Raccordement fioul d’un brûleur

Raccordement électrique d’un brûleur fioul

Préréglage et contrôle d’un brûleur fioul

Procédures d’intervention sur les brûleurs fioul.

154

Réglage d’un brûleur fioul

Contrôle de l’ensemble générateur – brûleur fioul

Entretien d’un brûleur fioul

Maintenance des appareils fioul particuliers


Suivant la taille et le poids du brûleur, il y aura lieu de prévoir deux intervenants et/ou un moyen de levage.

Le contrôle de la compatibilité chaudière-brûleur (puissance, alimentation électrique) devra être effectué avant le déballage du brûleur.

Dans tous les cas, l’intervenant devra impérativement être équipé des moyens de protections individuelles (vêtement de travail, gants, chaussures de sécurité).

Après avoir contrôlé la présence de tous les accessoires de montage (joint, visserie), la

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Après avoir contrôlé la présence de tous les accessoires de montage (joint, visserie), la mise en place du brûleur s’effectuera conformément à la notice d’installation du constructeur.

Dans le cas où la chaudière est équipée d’une plaque foyère adaptée au brûleur, seule une caisse à outils traditionnelle est nécessaire, avec éventuellement un niveau et un coffret de clés à cliquet.

Si la plaque foyère n’est pas adaptée au brûleur, prévoir tout l’outillage de traçage, de perçage et de taraudage.


1. Vérifier la compatibilité chaudière - brûleur.

2. Déballer le brûleur et ses accessoires pour vérifier leur présence et leur état.

3. Préparer l’outillage.

4. Démonter, tracer, pointer et tarauder la plaque foyère suivant le gabarit fourni.*

5. Mettre en place la plaque et son joint avec les gougeons.

6. Présenter et fixer le brûleur.

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6. Présenter et fixer le brûleur.

7. Vérifier la position à l’aide d’un niveau et serrer l’ensemble en diagonale.

8. Nettoyer l’espace de travail.

9. Évacuer les emballages et les déchets.

* La phase 4 n’est nécessaire que dans le cas d’une plaque foyère non percée.


La mise en place du bac de rétention se fera avant le raccordement fioul.

Le raccordement fioul commence à la sortie du pot filtre.

La longueur des flexibles doit permettre l’ouverture de la porte foyère.

Les flexibles devront être disposés de façon à ce qu’il soit impossible de marcher dessus.

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Les flexibles devront être disposés de façon à ce qu’il soit impossible de marcher dessus.

Attention, une inversion des flexibles va provoquer des dommages immédiats à la mise en route du brûleur.

Le montage des flexibles paraît comme une opération simple mais doit néanmoins être réalisée avec le plus grand soin pour éviter de futurs désagréments (prise d’air, fuite …).

1- Mettre en place le bac de rétention.

2- Repérer l’aller et le retour sur la pompe et le pot filtre.

3- Réaliser l’étanchéité des raccords au téflon.

4- Raccorder les flexibles.


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4- Raccorder les flexibles.

5- Nettoyer l’espace de travail.

6- Évacuer les emballages et les déchets.


L’intervenant devra être habilité B2V et devra posséder tout l’outillage spécifique d’exécution et de mesures électriques.

Le raccordement électrique comprend la liaison armoire électrique - brûleur ainsi que le raccordement du tableau de chaudière au bornier brûleur.

L’installation devra être réalisée selon les normes électriques en vigueur, avec du matériel homologué et en respectant les préconisations du constructeur.

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L’utilisation d’un escabeau peut être nécessaire pour la réalisation des liaisons électriques.

La mise en œuvre des chemins de câbles devra être réalisée de façon à ne pas endommager l’isolant des câbles.

Les liaisons électriques ne doivent pas empêcher l’ouverture de la porte foyère.

Les câbles ne devront pas traîner sur le sol.


1- S’assurer de la compatibilité de la tension d’alimentation du brûleur avec celle du réseau en attente dans l’armoire.

2- Déterminer le tracé des liaisons électriques.

3- Fixer les supports du chemin de câbles et/ou les colliers des tubes.

4- Percer l’armoire et mettre en place les presse-étoupe.

5- Tirer, fixer les câbles de puissance, de commande, de régulation et de

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5- Tirer, fixer les câbles de puissance, de commande, de régulation et de signalisation en respectant les préconisations (boucles, repérages...).

6- Réaliser les raccordements aux différents borniers en respectant les schémas électriques.

7- Vérifier le serrage de toutes les connexions électriques.


9- Évacuer les emballages et les déchets.

Préréglage et contrôle de fonctionnement d’un brûleur fioul

Avant toute intervention le technicien doit impérativement s’assurer :

- de la conformité des ventilations basse et haute de la chaufferie,

- de la partie hydraulique de l’équipement de chauffe ( générateur, vannes d’isolement, pompes, contrôleur de débit…),

161

d’isolement, pompes, contrôleur de débit…),

- de la présence des coupures réglementaires du combustible et de l’alimentation électrique.

Il devra se référer à la notice technique du constructeur.

En cas d’une alimentation électrique triphasée, il est impératif de vérifier le sens de rotation du moteur afin de ne pas endommager la pompe.

1- Lire attentivement la notice technique du brûleur.

2- Prérégler la tête de combustion en fonction des données constructeur (accroche flamme, électrodes, gicleurs…).

3- Faire un préréglage du volet d’air.

4- Contrôler le bon raccordement des flexibles et ouvrir les vannes du circuit combustible fioul.

Préréglage et contrôle de fonctionnement d’un brûleur fioul

162

combustible fioul.

5- Vérifier l’alimentation électrique et mettre sous tension le brûleur.

6- Vérifier le sens de rotation du brûleur en actionnant brièvement le contacteur.

7- Contrôler le cycle du coffret de sécurité.


Avant toute mise sous tension du brûleur, il est impératif de s’assurer de l’ouverture des vannes du circuit combustible.

Il est indispensable de posséder l’outillage spécifique de contrôle de combustion fioul (valise Brigon, mallette électronique…).

En cas d’indice d’opacité élevé (IB > 1), l’utilisation du contrôleur de combustion électronique est a éviter.

163

combustion électronique est a éviter.

L’ultime contrôle de combustion doit s’effectuer avec le capot de protection brûleur en place et la porte chaufferie fermée.

Le technicien devra impérativement respecter les préconisations de la notice technique du constructeur.


1- Calculer la (les) pression (s) de pulvérisation et le(s) calibre(s) gicleur(s) en fonction de la puissance nécessaire et du rendement chaudière estimé.

2- Sélectionner (débit, angle et cône de pulvérisation) et monter le(s) gicleur(s).

3- Monter le manomètre fioul.

4- Ouvrir les vannes combustible.

5- Mettre en service le brûleur et régler la pression de pulvérisation.

6- Régler le débit d’air total pour obtenir un indice d’opacité (IB < 1).

7- Affiner les réglages d’air primaire et secondaire en fonction des relevés du contrôle de

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7- Affiner les réglages d’air primaire et secondaire en fonction des relevés du contrôle de combustion (%CO2 et IB).

8- Calculer le rendement de combustion.

9- Reprendre si besoin la pression pompe ou/et la détermination des gicleurs.

10- Peaufiner le réglage d’air.

11- Remonter le capot de protection brûleur et effectuer un dernier contrôle de combustion.

12- Vérifier le fonctionnement automatique des aquastats de régulation.

13- Contrôler le fonctionnement de l’aquastat de sécurité (touche du ramoneur).

14- Remplir la fiche de mise en service.

Pour réaliser cette opération, le technicien doit impérativement être habilité (BR -B2V) et devra en outre posséder l’outillage spécifique (caisse à outils, multimètre, coffret de contrôle de combustion…).

Les prescriptions techniques des constructeurs doivent être consultées et respectées.


165

respectées.

Tous les essais doivent se faire en réel, aucun élément électrique ne doit être court-circuité.


1- Prendre connaissance des schémas hydraulique et électrique de l’installation.

2- Contrôler l’ouverture des vannes d’isolement (eau et fioul).

3- Contrôler la pression d’eau dans l’installation.

4- Mettre en service la (les) pompe (s).

5- Vérifier les asservissements (pompe recyclage, contrôleur de débit, contact fin de course vanne papillon, pressostat manque d’eau).

6- Contrôler l’alimentation électrique du brûleur.

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6- Contrôler l’alimentation électrique du brûleur.

7- Vérifier la chaîne de commande thermostatique locale (aquastats) et l’asservissement éventuel à distance (régulateur, Gestion Technique Centralisée …).

8- Tester le fonctionnement du contact de porte foyère.

9- Effectuer un cycle complet de démarrage et de fonctionnement du brûleur.

10- Effectuer un contrôle de combustion, capot monté et porte chaufferie fermée.

11- Contrôler le fonctionnement de l’aquastat de sécurité (touche du ramoneur).

12- Remplir la fiche d ’intervention ou le cahier de chaufferie.


L’entretien consiste à pallier l’usure (gicleur, accouplement, électrodes…), le déréglage (électrodes, combustion), l’encrassement (cellule de détection de flamme, déflecteur, filtres, turbine…) et le desserrage des éléments (connexions, fixations) qui conduiront obligatoirement à un dysfonctionnement se traduisant

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fixations) qui conduiront obligatoirement à un dysfonctionnement se traduisant par une perte de rendement, une panne ou un fonctionnement dangereux ou polluant.

La réalisation de cette opération nécessite une caisse à outils traditionnelle et certains outils spécifiques de mesure ainsi que des produits de nettoyage et des chiffons.

1- Arrêter le brûleur, fermer l’arrivée du combustible et couper l’alimentation électrique.

2- Démonter le pot filtre, le nettoyer et le remonter avec précaution (joint torique).

3- Dévisser le capot de pompe, nettoyer le filtre, puis remonter.

4- Démonter l’ensemble moteur / turbine, nettoyer la turbine d’air et la volute.

5- Vérifier l’accouplement de pompe, le remplacer si nécessaire.

6- Remettre en place.

7- Retirer et nettoyer la cellule.

8- Démonter la tête de combustion.


168

9- Nettoyer l’accroche flamme, les électrodes et les câbles d’allumage.

10- Remplacer le (les) gicleur (s) à l’identique.

11- Vérifier le positionnement du déflecteur et des électrodes en fonction des préconisations du constructeur (notice technique).

12- Remonter la tête de combustion puis remettre en position la cellule.

13- Vérifier le serrage des connexions électriques.

14- Vérifier les fixations des différents éléments.

15- Rouvrir la (les) vanne (s) de fioul et remettre en service l’installation.

16- Effectuer un contrôle de combustion, reprendre les réglages si nécessaire.


La maintenance des appareils fioul particuliers tels que les poêles à caléfaction, les poêles à pétrole ou les générateurs fioul à ventouse consistera à effectuer :

- un contrôle de fonctionnement de l’appareil et des sécurités avant et après l’intervention,

- un entretien systématique qui permettra de palier à l’usure, au déréglage, à l’encrassement et au desserrage des éléments qui conduiront obligatoirement à un

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l’encrassement et au desserrage des éléments qui conduiront obligatoirement à un dysfonctionnement se traduisant par une perte de rendement, une panne ou un fonctionnement dangereux ou polluant.

La réalisation de cette opération nécessite une caisse à outils traditionnelle et certains outils spécifiques de mesure ainsi que des produits de nettoyage et des chiffons.

Les appareils récents doivent comporter une notice technique précisant les procédures d’installation, de mise en service et de maintenance des appareils.


1- Contrôler le fonctionnement de l’appareil (mise en marche, arrêt, sécurité, performances…).

2- Arrêter l’appareil et le mettre hors tension.

3- Nettoyer les filtres et les éléments du circuit air, du brûleur, du foyer, du corps de chauffe et de la cheminée.

4- Remplacer les éléments consommables.

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5- Contrôler le serrage des éléments et des connexions électriques.

6- Remettre en service l’appareil.

7- Contrôler les performances et reprendre, si besoin est, les réglages.

8- Contrôler le fonctionnement des sécurités.


10 – Rédiger le rapport d’intervention.

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