Instalación de combustión con mezclado previo.

Instalación de combustión (1) con mezclado previo para una caldera de calefacción, la cual comprende un cilindro de combustión

(9), una instalación (3) de mezcla y un soplante (2), el cual impulsa a través del cilindro de combustión (9) una mezcla de combustión de combustible y aire desde una abertura (8) de salida del soplante (2) hacia una zona de combustión, preparando la instalación de mezcla (3), situada flujo arriba del soplante (2), la mezcla de combustión, y estando prevista una instalación (10) de reducción del flujo con un elemento de reducción del flujo (13), situada entre la abertura (8) de salida del soplante (2) y el cilindro (9) de combustión, siendo desplazable el elemento de reducción del flujo (13) entre una posición que abre la abertura (8) de salida del soplante (2) y una posición que reduce la abertura de salida (8) del soplante (2), caracterizada por que en el arranque de la instalación de combustión (1), el elemento (13) de reducción del flujo de paso puede colocarse en la posición que reduce la abertura de salida (8) del soplante (2), y tras el encendido de la mezcla de combustión en la posición que abre la abertura de salida (8) del soplante (2), y por que la instalación (10) de reducción del flujo de paso presenta un medio de ajuste que está acoplado con la instalación de combustión (1), de tal forma que el elemento de ajuste mueve, solamente durante la fase de encendido, al elemento de reducción del flujo de paso (13) desde la posición que abre la abertura de salida (8) del soplante (2) hasta la posición que reduce la abertura de salida (8) del soplante (2).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10170814.

Solicitante: HOVALWERK AG.

Nacionalidad solicitante: Liechtensein.

Dirección: Austrasse 70 9490 Vaduz LIECHTENSTEIN.

Inventor/es: WERLE,GERHARD, KÖB,GÜNTHER, TELIAN,MARKUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > REGULACION O CONTROL DE LA COMBUSTION (dispositivos... > Regulación del suministro de combustible > F23N1/02 (conjuntamente con el suministro de aire)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > QUEMADORES > Quemadores para la combustión de un gas, p. ej.... > F23D14/60 (Dispositivos para la regulación simultánea del gas y del aire de combustión)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > QUEMADORES > Quemadores para la combustión de un gas, p. ej.... > F23D14/34 (Quemadores especialmente concebidos para ser utilizados con medios que compriman el combustible gaseoso o el aire de combustión)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > SUMINISTRO DE AIRE O LIQUIDOS O GASES NO COMBUSTIBLES... > F23L3/00 (Disposiciones de las válvulas o los reguladores de tiro antes del fuego)

PDF original: ES-2474417_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Instalación de combustión con mezclado previo La invención se orienta hacia una instalación de combustión con mezclado previo para una caldera de calefacción, la cual comprende un cilindro de combustión, una instalación de mezcla y un soplante, el cual impulsa a través del cilindro de combustión una mezcla de combustión de combustible y aire desde una abertura de salida del soplante hacia una zona de combustión, preparando la instalación de mezcla, situada flujo arriba del soplante, la mezcla de combustión, y estando prevista una instalación de reducción del flujo con un elemento de reducción del flujo, situada entre la abertura de salida del soplante y el cilindro de combustión, siendo desplazable el elemento de reducción del flujo entre una posición que abre la abertura de salida del soplante y una posición que reduce la abertura de salida del soplante.

Además, la invención se orienta hacia un procedimiento para poner en marcha una instalación de combustión con mezclado previo para una caldera de calefacción, siendo preparada una mezcla de combustión compuesta por combustible y aire en una instalación de mezcla situada flujo arriba del soplante, y siendo alimentada la mezcla de combustión, a través de un cilindro de combustión, desde una abertura de salida del soplante hacia una zona de combustión.

Una instalación de combustión con mezclado previo, y un procedimiento del género expuesto al principio, son conocidos por ejemplo del documento EP 1 083 386 AI, el cual publica el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 6, siendo conocido del documento EP 896 191 A2 un dispositivo para introducir gas de combustión en una corriente de aire, el cual comprende una instalación de generación de vórtice.

Del documento DE 202 01 184 Ul es conocido además un sistema de quemadores con dos quemadores, cuyo gas de combustión es alimentado a través de un primer conducto de alimentación, con la intercalación de una primera valvulería de gas que regula la presión y el caudal. Tras el paso a través de la primera valvulería de gas, que regula la presión y el caudal, el gas es alimentado a un soplante, y allí es mezclado con aire, de forma que se genera una mecla combustible de aire-gas. A través de un segundo conducto de alimentación que se divide, y en el cual están previstos elementos de control del flujo volumétrico y de la presión en forma de válvulas, la mezcla es alimentada a los dos quemadores.

Un dispositivo de impulsión para alimentar una mezcla de gas de combustión y aire en una cámara de combustión es conocido del documento EP 1 241 409 A2. El dispositivo de impulsión comprende un soplante, así como una estrangulación situada en la dirección del flujo después del soplante, en el conducto de flujo entre el soplante y la cámara de combustión.

Una instalación de control para un quemador de gas o de aceite reforzado por un soplante es conocido del documento GB 1, 175, 787 A. La instalación de control comprende un medio de control por válvula de aire para el movimiento de una válvula de mariposa a fin de airear una cámara de combustión, estando la charnela cerrada, al menos parcialmente, para el encendido.

Una regulación del flujo del aire de combustión para un quemador de aceite, el cual presenta una charnela de dosificación colocada en el conducto de aire, es conocida del documento US 2, 603, 411 AI y del DE 43 16 315 AI, regulando la charnela de dosificación solamente la cantidad de aire de combustión alimentada a la cámara de combustión.

Del documento GB 2 261 063 A es conocido además un soplete, así como un procedimiento para encender el soplete, en el que es alimentada una porción de aire de combustión, la cual es menor que la porción teórica de aire prevista para el proceso de combustión siguiente, a fin de poner a disposición una mezcla bien inflamable al principio.

Las calderas de calefacción con instalaciones de combustión con mezclado previo son conocidas del estado de la técnica, y encuentran utilización para el calentamiento de agua de calefacción y/o de uso corriente en edificios y viviendas. En el funcionamiento de calderas de calefacción convencionales de ese tipo, los gases calientes de escape de la combustión se conducen en tuberías de cambiador de calor a través del agua de calefacción y/o de uso corriente que se encuentra en la caldera de calefacción. En ello se enfría el gas de escape de la combustión, y al final se condensa. A diferencia de las calderas de calefacción convencionales, en las llamadas calderas de condensación se utiliza también, adicionalmente al calor de los gases de combustión, el calor de condensación del vapor de agua en el gas de escape de la combustión, a través de lo cual es utilizado casi completamente el contenido de energía del combustible utilizado.

En los tipos de calderas de calefacción citados anteriormente, el arranque de la instalación de combustión representa una fase especialmente crítica, en la cual pueden darse problemas de encendido de la mezcla de combustión. En general es conocido el disminuir la porción de aire durante la fase de arranque en una instalación de combustión que funcione con gas de combustión, a fin de que la mezcla de combustión, saturada con combustible, pueda ser encendida con seguridad. Además, son conocidos del estado de la técnica los reguladores en los cuales durante una fase de arranque de la instalación de combustión se disminuye la cantidad de aire y/o se aumenta la

cantidad de combustible, siendo repetido cíclicamente ese proceso, con la modificación simultánea de la mezcla de combustión, hasta que tenga lugar un encendido seguro. Las medidas de disminución de la porción de aire y/o del aumento de la porción de combustible sirven en primer lugar a la finalidad de poder hacer funcionar una caldera de calefacción en funcionamiento contínuo, utilizándose también esas medidas durante la fase de arranque de calderas de calefacción.

El inconveniente de las conocidas medidas consiste por lo tanto en que la mezcla de combustión es ajustada siempre inmediatamente al valor de una potencia calorífica teórica, y durante la fase de arranque se disminuye la porción teórica de aire, o bien se aumenta la porción teórica de gas, a través de lo cual resulta un escape aumentado de contaminantes. Además, la mezcla inflamable de combustión fluye durante la fase de arranque casi de golpe en una zona de combustión, de forma que el encendido representa un salto en el funcionamiento en carga. Este proceso conduce a golpes de presión no deseados, o bien a pulsaciones en la cámara de combustión de la caldera de calefacción, y puede conducir a fallos en la instalación de combustión.

La invención se plantea el objetivo de conseguir, en una instalación de combustión con mezclado previo del género expuesto al principio, una solución que asegure de forma constructivamente sencilla un arranque seguro de la caldera de calefacción, y que evite incidencias.

En una instalación de combustión con mezclado previo del género expuesto al principio, este objetivo se alcanza a través de que, en el arranque de la instalación de combustión, el elemento de reducción del flujo de paso puede colocarse en la posición que reduce la abertura de salida del soplante, y tras el encendido de la mezcla de combustión en la posición que abre la abertura de salida del soplante, y que la instalación de reducción del flujo de paso presenta un medio de ajuste que está acoplado con la instalación de combustión, de tal forma que el elemento de ajuste mueve, solamente durante la fase de encendido, al elemento de reducción del flujo de paso desde la posición que abre la abertura de salida del soplante hasta la posición que reduce la abertura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de combustión (1) con mezclado previo para una caldera de calefacción, la cual comprende un cilindro de combustión (9) , una instalación (3) de mezcla y un soplante (2) , el cual impulsa a través del cilindro de combustión (9) una mezcla de combustión de combustible y aire desde una abertura (8) de salida del soplante (2) hacia una zona de combustión, preparando la instalación de mezcla (3) , situada flujo arriba del soplante (2) , la mezcla de combustión, y estando prevista una instalación (10) de reducción del flujo con un elemento de reducción del flujo (13) , situada entre la abertura (8) de salida del soplante (2) y el cilindro (9) de combustión, siendo desplazable el elemento de reducción del flujo (13) entre una posición que abre la abertura (8) de salida del soplante (2) y una posición que reduce la abertura de salida (8) del soplante (2) , caracterizada por que en el arranque de la instalación de combustión (1) , el elemento (13) de reducción del flujo de paso puede colocarse en la posición que reduce la abertura de salida (8) del soplante (2) , y tras el encendido de la mezcla de combustión en la posición que abre la abertura de salida (8) del soplante (2) , y por que la instalación (10) de reducción del flujo de paso presenta un medio de ajuste que está acoplado con la instalación de combustión (1) , de tal forma que el elemento de ajuste mueve, solamente durante la fase de encendido, al elemento de reducción del flujo de paso (13) desde la posición que abre la abertura de salida (8) del soplante (2) hasta la posición que reduce la abertura 15 de salida (8) del soplante (2) .

2. Instalación de combustión (1) con mezclado previo según la reivindicación 1, caracterizada por que en la posición del elemento (13) de reducción del flujo de paso que reduce la abertura de salida (8) del soplante (2) , la sección transversal de la abertura (8) de salida que queda libre sea de un 15% hasta un 45% de la sección transversal de la abertura (8) de salida, en la posición de apertura del elemento (13) de reducción del flujo de paso.

3. Instalación de combustión (1) con mezclado previo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el elemento (13) de reducción del flujo de paso es un elemento de charnela apoyado de forma giratoria.

4. Instalación de combustión (1) con mezclado previo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el dispositivo (10) de flujo de paso presenta un elemento de retroceso que aplica una fuerza que empuja

al elemento (13) de reducción del flujo de paso a la posición de apertura de la abertura de salida (8) del soplante (2) .

5. Instalación de combustión (1) con mezclado previo según la reivindicación 4, caracterizada por que el medio de posicionamiento es un electroimán (15) , el cual esté acoplado con la instalación de combustión (1) de tal manera que, en el momento del arranque de la instalación de combustión (1) , el electroimán (15) mueve al elemento (13)

de reducción del flujo de paso, en contra de la fuerza del elemento de retroceso, desde la posición que abre la abertura (8) de salida del soplante (2) hasta la posición que reduce la abertura (8) de salida del soplante (2) .

6. Procedimiento para poner en marcha una instalación de combustión con mezclado previo (1) para una caldera de calefacción, siendo preparada una mezcla de combustión, compuesta por combustible y aire, en una instalación de mezcla (3) situada flujo arriba del soplante (2) , y siendo alimentada la mezcla de combustión, a través de un cilindro de combustión (9) , desde una abertura de salida (8) del soplante (2) hacia una zona de combustión, caracterizado por que simultáneamente con el arranque de la instalación de combustión (1) , un elemento de reducción del flujo de paso (13) de una instalación (10) de reducción del flujo de paso, colocado entre la abertura de salida (8) del soplante (2) y el cilindro de combustión (9) , es desplazado desde una posición que abre la abertura (8) de salida del soplante (2) , a una posición que reduce la abertura (8) de salida del soplante (2) .

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que en la posición del elemento de reducción del flujo de paso (13) que reduce la abertura (8) de salida del soplante (2) , la sección transversal de la abertura (8) de salida que queda libre se reduce a un 15% hasta un 45% de la sección transversal de la abertura de salida (8) , en la posición de apertura del elemento (13) de reducción del flujo de paso.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que tras el arranque de la instalación de 45 combustión (1) , el elemento de reducción del flujo de paso (13) es desplazado desde la posición que reduce la abertura (8) de salida del soplante (2) , a una posición que libera la abertura (8) de salida del soplante (2) .