DISPOSITIVO RECUPERADOR DE CALOR PARA CHIMENEA DE COGENERACIÓN.

1. Dispositivo recuperador de calor para chimenea de cogeneración caracterizado porque comprende:



- un cuerpo central (3) que comprende una tubería de entrada de agua (4) y una tubería de salida (5) de agua,

- una embocadura inferior (2) de conexión a la chimenea dispuesta en la parte inferior del cuerpo (3),

- una embocadura superior (1) de salida de aire recuperado, dispuesto en la parte superior del cuerpo (3),

- juntas de dilatación (7, 7') dispuestas en las embocaduras superior (1) e inferior (2),

- una estructura auxiliar (6) de soporte,

- una válvula (8) de regulación del flujo de entrada de agua, y

- un sensor de temperatura del agua en el interior de la tubería de conducción.

2. Dispositivo recuperador de calor según reivindicación 1 caracterizado porque el cuerpo central (3) y embocaduras inferior (2) y superior (1) están recubiertas por un material aislante térmico exterior.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201230348.

Solicitante: SEAT, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ROS PAU,ANTONIO, LÓPEZ BLANCO,ENRIQUE, JUBERÍAS BERTOLÍN,RAÚL ALBERTO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F23L15/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F23 APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION.F23L SUMINISTRO DE AIRE O LIQUIDOS O GASES NO COMBUSTIBLES A APARATOS DE COMBUSTION EN GENERAL (altares con medios de suministro de aire o vapor F23M 3/04; desviadores o protectores con pasajes de suministro de aire F23M 9/04 ); VALVULAS O REGULADORES DE TIRO ESPECIALMENTE ADAPTADOS AL CONTROL DEL SUMINISTRO DE AIRE O EL TIRO EN APARATOS DE COMBUSTION; TIRO INDUCIDO EN APARATOS DE COMBUSTION; TAPAS PARA CHIMENEAS O RESPIRADEROS; TERMINALES PARA LOS CONDUCTORES DE HUMOS. › F23L 15/00 Calentamiento del aire suministrado para la combustión. › Disposiciones de los recuperadores.

Descripción:

Dispositivo recuperador de calor para chimenea de cogeneración.

Campo de la invención La presente invención se engloba dentro del campo de los elementos de aprovechamiento y recuperación de calor.

Antecedentes En las plantas de cogeneración, las calderas de recuperación emiten por la chimenea un caudal de gases de 50Kg/s a 200º C, lo que genera una pérdida de calor que no es recuperado y que produce la bajada del rendimiento global de la misma.

En la actualidad existen recuperadores de calor de diversos tipos, como los instalados en chimeneas domésticas con intercambiadores de calor aire-agua o en centrales eléctricas de ciclo combinado, en los que se utilizan intercambiadores para producir vapor en las chimeneas. Sin embargo, en estos últimos, lo habitual es colocar un segundo calderín para trabajar a dos tipos de presiones e incluso con otra turbina de vapor mas.

Las plantas de cogeneración de principios de los 90 están basadas en un solo nivel de presión y con muy elevadas temperaturas de salida de gases en chimenea cuando operan con poca o nula postcombustión.

Estos intercambiadores conocidos, si se instalan en chimeneas de plantas de cogeneración, se corre el riesgo de que si la temperatura de los gases baja por debajo de 100º C, se producen corrosiones originadas por la condensación de humedad de los gases en la chimenea en forma de sulfhídrico.

Descripción de la invención La invención se refiere a un recuperador de calor para chimeneas de calderas de plantas de cogeneración el cual, sin incorporar cambios estructurales en el generador de vapor, se consigue la generación de agua sobrecalentada para calefacción o procesos que requieran una temperatura de entre 130 y 170º C, de esta manera aumenta considerablemente la eficiencia de la instalación de cogeneración.

El recuperador de calor de la invención comprende:

- Un cuerpo central que comprende una tubería de entrada de agua y una tubería de salida de agua,

- Una embocadura de conexión a la chimenea dispuesta en la parte inferior del cuerpo,

- una embocadura de salida de aire recuperado, dispuesto en la parte superior del cuerpo,

- juntas de dilatación en cada embocadura, y

- una estructura auxiliar para sujetar su peso.

lo que permite que sea instalada en chimeneas existentes en las que, por problemas de espacio o presupuesto, no se permite instalar una etapa más de recuperación de calor.

Este recuperador controla las bajadas de temperatura mediante una válvula de control que, llegada la temperatura del agua de la tubería de salida a un valor preestablecido, baja la circulación del agua por el interior del recuperador y a su vez aumenta nuevamente la temperatura de los gases.

Dado el riesgo de esta condensación también se ha de calorifugar la chimenea para evitar caídas de temperatura de los gases en días fríos.

El funcionamiento del recuperador es el siguiente:

El intercambiador ubicado en la chimenea aprovecha los gases que salen por la misma a 200º C debido al calor residual que no se aprovecha en el interior de la caldera, producto de la combustión de la Turbina de Gas y los Quemadores, calentando el agua que circula por el interior del intercambiador, el agua caliente es enviada por medio de bombas a los puntos de consumo para calefacción o procesos tecnológicos que requieren de la misma. Una vez recuperada la energía de los gases de salida de la chimenea, la temperatura de los mismos baja a 120º C.

De esta manera, se consigue bajar la temperatura de humos de 200º C a 120º C recuperando esta potencia térmica produciendo 3800kW térmicos.

A parte de los beneficios energéticos, se consigue una mejora en la temperatura de las emisiones a la atmósfera. Breve descripción de los dibujos A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La Figura 1 muestra una vista lateral del recuperador La Figura 2 muestra una vista frontal del recuperador En las figuras anteriormente citadas se identifican una serie de referencias que corresponden a los elementos indicados a continuación, sin que ello suponga carácter limitativo alguno:

1. embocadura superior 2. embocadura inferior 3. cuerpo central 4. tubería de entrada de agua 5. tubería de salida de agua 6. estructura auxiliar

7. juntas de dilatación 8. Válvula de regulación de temperatura. Descripción detallada de un modo de realización Tal y como puede verse en las figuras 1-2 el recuperador comprende:

- Un cuerpo central (3) que comprende una tubería de conducción de agua interior con una entrada de agua (4) y una salida (5) de agua,

- Una embocadura inferior (2) de conexión a la chimenea dispuesta en la parte inferior del cuerpo (3) ,

- una embocadura superior (1) de salida de aire recuperado, dispuesto en la parte superior del cuerpo (3) ,

- juntas de dilatación (7, 7') dispuestas en las embocaduras superior (1) e inferior (2) , y

- una estructura auxiliar (6) de soporte,

- una válvula (8) de regulación de flujo de entrada de agua, y

- un sensor de temperatura del agua en el interior de la tubería de conducción,

de manera que, cuando el sensor de temperatura detecta una temperatura determinada por debajo de una preestablecida, la válvula se cierra disminuyendo la circulación del agua por el interior del recuperador, produciendo el aumento de la temperatura de los gases.

Estando todo el recuperador recubierto por un material aislante térmico exterior.


 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo recuperador de calor para chimenea de cogeneración caracterizado por que comprende:

- un cuerpo central (3) que comprende una tubería de entrada de agua (4) y una tubería de salida

(5) de agua,

- una embocadura inferior (2) de conexión a la chimenea dispuesta en la parte inferior del cuerpo 5 (3) ,

- una embocadura superior (1) de salida de aire recuperado, dispuesto en la parte superior del cuerpo (3) ,

- juntas de dilatación (7, 7') dispuestas en las embocaduras superior (1) e inferior (2) ,

- una estructura auxiliar (6) de soporte.

10. una válvula (8) de regulación del flujo de entrada de agua, y

- un sensor de temperatura del agua en el interior de la tubería de conducción.

2. Dispositivo recuperador de calor según reivindicación 1 caracterizado por que el cuerpo central (3) y embocaduras inferior (2) y superior (1) están recubiertas por un material aislante térmico exterior.


 

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