Le apparecchiature di combustione sono macchine progettate per bruciare una fonte di combustibile in combinazione con l’ossigeno nell’aria per produrre calore ed energia. I diversi tipi di apparecchiature di combustione includono forni, caldaie, turbine e motori. Il design può essere ulteriormente identificato dalla fonte di combustibile come petrolio, gas naturale, carbone o legno.
Un forno, o riscaldatore a fuoco diretto, è un tipo di camera chiusa in cui il calore è generato dalla combustione di un certo tipo di combustibile. Un ventilatore introduce l’aria nella camera di riscaldamento dove viene combinata con il combustibile e bruciata. Una fornace può essere utilizzata per produrre energia termica per il calore stesso, convertita in energia meccanica per guidare un processo, o in energia elettrica come in una centrale elettrica. Il calore generato può essere trasferito lontano dal forno attraverso tubi riempiti con acqua, aria o olio termovettore.
Le caldaie sono unità di apparecchiature a combustione che producono vapore o acqua riscaldata per eseguire processi industriali o per fornire calore agli edifici. I principali tipi di caldaie industriali sono il tubo dell’acqua e il tubo del fuoco. Le caldaie a tubi d’acqua spostano l’acqua attraverso i tubi che attraversano una camera del forno in cui viene bruciato il combustibile. Il calore della combustione si trasferisce attraverso le pareti del tubo per riscaldare l’acqua e creare vapore. Le caldaie a tubi di fumo inviano i gas riscaldati generati dalla combustione del carburante attraverso tubi che passano attraverso una camera piena d’acqua, dove il trasferimento di calore fa evaporare l’acqua in vapore.
Le turbine sono macchine che creano potenza attraverso la rotazione di pale o palette mediante il movimento di gas o liquido. Una turbina a gas utilizza un compressore per produrre aria pressurizzata. La combustione dell’aria compressa miscelata con il carburante genera un gas ad alta pressione che muove un rotore. Questo tipo di apparecchiatura di combustione si trova nelle centrali elettriche di piccola capacità e nei motori a reazione.
Un motore a combustione interna produce energia accendendo il carburante ad alta pressione in uno spazio chiuso. L’espansione del gas creata dalla combustione del carburante viene trasformata in energia meccanica per muovere un albero a gomiti o un rotore. Questi motori azionano automobili, generatori elettrici, pompe, carrelli elevatori e altri macchinari industriali.
Vari combustibili sono utilizzati da diversi tipi di apparecchiature di combustione. I prodotti petroliferi liquidi sono le fonti di carburante più comuni nei motori e nelle turbine e possono includere benzina, cherosene, diesel e prodotti residui più pesanti come il carburante per bunker. Un gran numero di caldaie, soprattutto quelle che producono calore negli edifici, sono alimentate a gas naturale. Le centrali elettriche che bruciano carbone producono una percentuale significativa dell’energia utilizzata in tutto il mondo. I forni a legna sono meno comuni nelle applicazioni industriali e sono più probabili nell’uso residenziale.