Quemador autónomo bicarburante autovaporizador.

Quemador autónomo bicarburante, según la figura 1, capaz de funcionar con propano gas y con gasoil

, que, caracterizado porque, en el caso de funcionar con gasoil, lo vaporiza de forma autónoma antes de su combustión, y porque el calor se trasmite desde la llama al líquido por conducción. El conducto por el que circula el fluido es un serpentín de doble tubo, formado por conjunto de dos tubos concéntricos, unidos entre sí por dos conexiones formadas por tramos de tubo rectos, lo que estabiliza el flujo del evaporado.

Como consecuencia del método de trasmisión de calor por conducción, la temperatura del fluido no supera los 450 grados centígrados.

Incorpora un sistema de inyectores en la línea de alimentación del gasoil, que consigue la estabilización del flujo de combustible.

La inercia térmica del conjunto permite la gasificación y el re-encendido automático hasta 15 segundos después de haberse extinguido la llama.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201531338.

Solicitante: MARZAL ENCISO, Carmen.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MARZAL ENCISO,Carmen.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > QUEMADORES > Quemadores que emplean una pulverización directa... > F23D11/44 (Dispositivos de precalentamiento; Dispositivos de vaporización)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > MOBILIARIO; ARTICULOS O APARATOS DE USO DOMESTICO;... > MATERIAL DE COCINA; MOLINILLOS DE CAFE; MOLINILLOS... > Elementos, detalles o accesorios de los recipientes... > A47J36/26 (Dispositivos para calentar los recipientes que contengan bebidas o alimentos en particular por medio de quemadores; Infiernillos de viaje, p. ej. un quemador que utilice petróleo o gasolina)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > OTRAS ESTUFAS U HORNILLAS DE USO DOMESTICO; DETALLES... > Estufas u hornillas de combustibles líquidos > F24C5/02 (con quemadores de vaporización, p. ej. del tipo artesa (F24C 5/20 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > QUEMADORES > F23D5/00 (Quemadores en los que el combustible líquido se vaporiza en el lugar de la combustión, con o sin conversión química del combustible vaporizado)
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Quemador autónomo bicarburante autovaporizador.

Descripción:

Quemador autónomo bicarburante autovaporizador.

Sector de la técnica 5

La invención que se preconiza pertenece al sector de los quemadores de combustible líquido, como el gasóleo, o gaseoso, como el propano, y en concreto a los equipos previstos para su uso en emplazamientos en los que no se dispone de otras fuentes de energía, por ejemplo electricidad, como es el caso de las cocinas de campaña, tanto 10 militares como para uso civil, como las cocinas de campamentos juveniles y las cocinas de emergencia.

En concreto, se refiere a un procedimiento para calentar y vaporizar el combustible, sin someterlo a temperaturas muy elevadas que podrían dar lugar a riesgo de explosión, 15 además de que parte del hollín formado se oxida pasando a dióxido de carbono, y la tasa de formación de óxidos de nitrógeno, muy dependiente de la temperatura, se activa de manera considerable, empeorando de esta forma su capacidad para producir calor.

El mecanismo fundamental de transmisión del calor al combustible en fase líquida es la 20 conducción.

Antecedentes de la invención

Son conocidos los quemadores de campaña, como por ejemplo el "quemador universal" 25 descrito en el Modelo de Utilidad 158.116, o el "quemador autovaporizador" para propano y butano", M.U. 180.589, 180.590 y 180.928. Otros quemadores de campaña son los denominados "quemador autovaporizador universal, especialmente para 24.000 kcal/h. perfeccionado", según M.U. 284631, y el citado en la solicitud de patente número 9200151: "quemador autovaporizador universal con dispositivo de desobturación 30 incorporado graduable entre 2.000 y 24.000 kcal/h''.

Todos ellos comparten una serie de características similares: 1) los mecanismos de trasmisión de calor al combustible líquido son fundamentalmente convección y radiación; 2) el conducto por el que circula el combustible líquido es una tubería continua, de 35 manera que el fluido entra por uno de sus extremos y sale por el otro, disponiendo de un único circuito; 3) La temperatura que alcanza el combustible en el interior del vaporizador puede alcanzar los 900 grados centígrados, al recibir el calor por convección directamente de la llama; y 4) no incorporan sistemas de regulación del caudal de combustible. 40

Explicación de la invención

La invención que se preconiza es un quemador que puede funcionar con diversos combustibles, tango gaseosos, - por ejemplo gas propano -, como líquidos, por ejemplo 45 gasoil.

Dado que un elemento fundamental de la invención es el sistema de gasificación del combustible líquido, la invención es especialmente útil en el caso de utilizar combustibles líquidos, ya que los gaseosos no precisan de dicha gasificación previa antes de su 50 combustión.

El combustible líquido que precisa la invención se obtiene de un depósito, del cual se extrae por presurización del mismo. La presión necesaria para el funcionamiento óptimo es de entre 0, 6 a 2 bar. En caso de utilizar propano, este se obtiene desde un depósito de dicho gas.

La característica bicarburante se obtiene mediante la conexión de alimentación del quemador, que costa de dos tomas: la de gasoil, que incorpora un reductor de presión formado por tres inyectores que consigue estabilizar el flujo de combustible y limitar el consumo del mismo (1) , y la de gas propano (2) , que es directa sin pasar por el reductor.

Una vez que el combustible alcanza el conjunto quemador (3) , se le hace circular por un serpentín (4) formado por dos tubos concéntricos (5 y 6) , unidos entre sí por dos conexiones (7 y 8) formadas por tramos de tubo rectos. El líquido penetra al conjunto en un punto inferior (9) hasta alcanzar las conexiones rectas; a través de estas, llega al tubo interior (13) , desde el que pasa al inyector de combustible (10) . 15

Este sistema bitubular concéntrico estabiliza la presión del líquido cuando se está vaporizando, como se describe más adelante, lo que otorga a la invención la estabilidad necesaria en la presión del fluido vaporizado para que la llama sea uniforme.

La invención cuenta con una bandeja de calentamiento (11) en la que se deposita, en la fase de arranque, el combustible líquido que se prende mediante la acción de una fuente de calor externa.

El serpentín de doble tubo se sitúa debajo de la bandeja de combustión (14) , y de manera 25 que los dos tubos del serpentín estén en contacto con la cara inferior de la bandeja. De esta forma, el calor generado por la combustión es trasmitido, por conducción, al serpentín.

Conforme se va quemando el combustible - todavía líquido - en la bandeja de 30 calentamiento (11) , el calor generado se transmite al serpentín, y de este al líquido que circula por su interior, hasta alcanzar el punto de ebullición, que se sitúa entre los 282 y 338 grados centígrados (fuente: INSHT) . No es necesario calentar el gasoil hasta una temperatura superior, ya que supondría una pérdida energética innecesaria.

A partir de este momento, el líquido, ya en fase vapor, sale a través del inyector (10) , donde comienza a arder, estabilizando de esta forma el proceso de vaporización-combustión.

Con objeto de reducir las pérdidas energéticas, se añade un dispositivo de choque y 40 distribución de la llama (12) , situado sobre la salida del inyector, y a una distancia óptima para conseguir el reparto de la energía calorífica por toda la bandeja de combustión y, desde esta, hacia arriba, donde se sitúa el recipiente a calentar.

Las ventajas que aporta esta invención con respecto al estado de la técnica anterior son 45 las reducción del consumo, por los reductores de presión situados en la línea de alimentación; la estabilización del flujo de gas, por medio de los anillos concéntricos del serpentín vaporizador, y la optimización de la temperatura en el vaporizador, al utilizar el sistema de conducción para la transmisión del calor al combustible que se vaporiza.

Adicionalmente, al funcionar con gasoil, el sistema es capaz de arrancar de forma automática tras un apagado accidental, - como por ejemplo el que se produce como consecuencia de una racha de viento -, durante un tiempo de aproximadamente 15 segundos, ya que dispone de suficiente inercia térmica en el conjunto serpentín-cámara de combustión como para mantener la gasificación durante ese periodo de tiempo, así 5 como una temperatura superior a la de autoignición del combustible, que es de entre 254 y 285 grados centígrados (fuente: INSHT) .

Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1. Muestra una vista lateral del dispositivo de la invención.

Figura 2. Muestra una vista superior del serpentín de la invención.

Realización preferente de la invención 20

Una realización preferente, pero no exclusiva de la invención, es un conjunto quemador autónomo bi-carburante y autovaporizador formado por una línea de alimentación de combustible en la que se incorpora al menos un reductor de presión (1) . En el conjunto del quemador (3) , el combustible se distribuye en dos anillos concéntricos (5 y 6) 25 conectados por segmentos rectos (7 y 8) , y a su salida se conduce hasta el inyector (10) .

El serpentín de doble tubo se ubica debajo de una cámara de combustión (14) , y en contacto con esta.

La llama que se forma sobre el inyector se dirige a un dispositivo de choque y distribución de llama (12) , que la reparte hacia la parte superior de la cámara de combustión y, desde esta, al recipiente a calentar.


 


Reivindicaciones:

1. Quemador autónomo bicarburante, capaz de funcionar con propano gas y con gasoil, que, caracterizado porque, en el caso de funcionar con gasoil, lo vaporiza de forma autónoma antes de su combustión. y porque el calor se trasmite desde la llama al líquido 5 por conducción.

2. Quemador autónomo bicarburante según la reivindicación anterior, en el que el conducto por el que circula el fluido no es una tubería continua, sino un serpentín de doble tubo, formado por conjunto de dos tubos concéntricos (5 y 6) , unidos entre si por 10 dos conexiones formadas por tramos de tubo rectos (7 y 8) , lo que estabiliza el flujo del evaporado.

3. Quemador autónomo bicarburante según la reivindicación primera, en el que, como consecuencia del método de trasmisión de calor por conducción, la temperatura que 15 alcanza el fluido se sitúa entre los 282 y 338.

4. Quemador autónomo bicarburante según la reivindicación primera, en el que se incorpora un conjunto de inyectores (1) en la línea de alimentación del gasoil, que tiene como consecuencia la estabilización del flujo de combustible. 20