Hoe bepalen we het debiet van de sproeier?

U kan het debiet van de sproeier of verstuiver berekenen door middel van onze kant en klare rekentool.

Of u kan de berekening ook handmatig doen. Hiervoor heeft u bepaalde gegevens nodig.

Om het debiet van de sproeier of verstuiver te bepalen heeft men bepaalde  gegevens nodig.

  1. Het calorisch debiet van de ketel, wat te vinden is op het kenplaatje met 'Qn'.
  2. Is deze waarde niet te vinden, dan nemen we het nominaal vermogen van de ketel Pn in regime 80-60°C. In dat geval moeten we ook rekening houden met het nuttig rendement van de ketel.
  3. Is het nuttig rendement van de ketel niet bekend, dan nemen we het verbrandingsrendement. Zijn geen van beide gegevens beschikbaar, dan moeten we een rendement inschatten.
  4. We moeten ook weten of de brander al dan niet uitgerust is met een  voorverwarming.
  5. Tenslotte moet men ook weten op welke pompdruk gewerkt zal worden. In principe is dat vrij, maar de meest gebruikte pompdrukken bij conventionele branders schommelen rond de 12 bar. Bij recirculatiebranders kan de pompdruk gemakkelijk op 20 bar worden ingeregeld. Het beste is natuurlijk om de druk te kiezen die de branderconstructeur aanbeveelt.

Welke verstuiver?

De beste oplossing is de verstuiver te kiezen met een verstuiversdruk zoals door de branderconstructeur wordt aanbevolen.

  • Invloed van een voorverwarming: naarmate de viscositeit afneemt, neemt ook het brandstofdebiet af. Bij gebruik van een voorverwarmer moet men dus een grotere verstuiver (met een groter debiet) nemen of de pompdruk aanpassen (om hetzelfde vermogen te behalen zonder voorverwarming).
  • Invloed van een grotere verstuiver: bij een grotere verstuiver is er minder kans op verstoppingen. Wanneer op lagere druk kan worden gewerkt gaat de verstuiver ook langer mee, en verlaagt tevens het geluidsniveau van de vlam.

Men kan ook de verstuiver zelf bepalen met deze formules:

qv=Qn/Hi              of        qv=Pn/(Hi*η)

  • 'qv' staat voor het verstuiversdebiet uitgedrukt in l/h
  • 'Qn' voor het calorisch debiet van de ketel uitgedrukt in kW
  • 'Hi' voor de onderste verbrandingswaarde van de brandstof (voor stookolie is dat 9.96 kWh/l)
  • 'Pn' voor het nominaal vermogen van de ketel uitgedrukt in kW 
  • 'η' voor het rendement, uitgedrukt in %.

Om de gepaste verstuiver te kennen in USG/h (standaardeenheid voor sproeierdebieten) moeten we  qv delen door 3.78 (1 US Gallon = 3.78 liter) De bekomen waarde is de verstuivergrootte in USG/h op een druk van 6.89 bar.
Willen we werken op een andere druk dan de referentiedruk van 6.89 bar, dan varieert het debiet volgens de formule:
q2/q1=√(p2/p1)      of      q2=q1*√(p2/p1)

  • 'q2' het debiet is bij de pompdruk die we wensen (ons uiteindelijke verstuiversdebiet)
  • 'q1' het debiet is bij de referentiedruk (de qv die we in de vorige berekening hebben gevonden)
  • 'p1' is onze gewenste pompdruk 
  • 'p2' is de referentiedruk van 6.89 bar

Is de brander uitgerust met een voorwarming, dan moet het debiet 'q2' uit de formule hierboven nog vermeerderd worden met ongeveer 10% à 15%.

Voorbeeld: nemen we als voorbeeld een ketel met nominaal vermogen (Pn) van 27 kW, en ons verbrandingsrendement is 92%. De ketel is uitgerust met een voorverwarmer, en we wensen een pompdruk te gebruiken van 15 bar.

Stap 1: we bepalen het verstuiversdebiet in USG/h

qv=Pn/(Hi*η) = 27/(9.96*0.92) = 2.95 l/h    of    2.95/3.78 = 0.78 USG / h

Dat is de grootte van de verstuiver bij de referentiedruk van 6.89 bar. 

Stap 2: we rekenen het verstuiversdebiet nu om naar onze gewenste pompdruk van 15 bar 

q2=q1*√(p2/p1)  = 0.78*√(6.89/15)  = 0.53 USG / h

Stap 3: we houden rekening met het feit dat de brander is uitgerust met een voorverwarmer:
Verstuiversdebiet = 0.53 * 1.15 = 0.60 USG /h

Wie stap 1, 2 en 3 wil combineren vindt het verstuiversdebiet :

zonder voorverwarmer door deze formule toe te passen: 
q2 =0.07 *  Pn/(η* √p)   of q2 =0.07 *  Qn/√p

  • 'Pn' het nominaal vermogen van de ketel in kW is
  • 'η' het rendement uitgedrukt in %
  • 'Qn' staat voor het calorisch debiet van de ketel in kW
  • 'p' is de gewenste pompdruk

In het voorbeeld van hierboven:
q2 =0.07 *  27/(0.92 * √15)   = 0.53 USG/ h

met voorverwarmer door deze formule toe te passen:

q2 =0.08 *  Pn/(η* √p)   of q2 =0.08 *  Qn/√p

  • 'Pn' het nominaal vermogen van de ketel in kW is
  • 'η' is het rendement uitgedrukt in %
  • 'Qn' staat voor het calorisch debiet van de ketel in kW
  • 'p' is de gewenste pompdruk

In het voorbeeld van hierboven:

q2 =0.08 *  27/(0.92 * √15)   = 0.60 USG/ h

Kan het aanzuigen van water door de brander leiden tot roetafzetting in het lokaal?

Het aanzuigen van water door de brander zal de verbranding verstoren en aanleiding geven tot oxide- en roetvorming. Het roet kan zich afzetten in de ketel en/of in het rookgasafvoersysteem. Indien er roet in de opstellingsruimte komt, dan is dat te wijten aan ondichtheden in het rookgasafvoersysteem of via de trekregelaar die niet goed ingeregeld is.