Colimador de escaner de llamas (100) para controlar las llamas producidas por una camara de combustión(117) que es alimentada con un combustible fOsil,

comprendiendo el colimador lo siguiente:

Un cuerpo de colimador (300) que es de forma principalmente cilindrica y el que define un tramo hueco;

Una primera camara (302) que esta unida con una segunda camara (304), definiendo la primera camara (302) y lasegunda camara (304) un tramo hueco;

en este caso, la segunda camara (304) tiene un diametro que es mayorque el diametro de la primera camara (302); como asimismo comprende este colimador:

Una multitud de ranuras (360) cada una de las cuales se extiende principalmente en la misma direcci6n de un ejelongitudinal (362) que define el cuerpo (300) del colimador;

cada ranura se extiende por el cuerpo de colimador(300) hacia la primera camara (302) y hacia la segunda camara (304) para permitir el flujo del aire de refrigeracióny de purga a traves del mismo.

Cuerpo de colimador para un escáner de llamas

Campo de aplicación

(0001) La presente invención se refiere a un cuerpo de colimador de un escáner de llamas para controlar las llamas, producidas dentro de una cámara de combustión que es alimentada con un combustible fósil, y más concretamente esta invención se refiere a un tal cuerpo de colimador para escáner de llamas, el cual está previsto para unas aplicaciones, tanto iniciales como posteriores, que aseguran que un dispositivo tubular de lente, que está situado dentro del cuerpo de colimador, pueda recibir el flujo de aire adecuado y permanezca fijado de manera apropiada en un cable de fibras ópticas para indicar la presencia de la llama así como las características de la misma.

15 Fundamentos de la invención

(0002) Un escáner de llamas controla el proceso de la combustión dentro de una cámara de combustión, alimentada por combustible fósil, con el fin de proporcionar una señal indicativa de la presencia ó ausencia de una llama estable. En la presencia de una llama estable, el combustible fósil sigue siendo aportado al interior de la cámara de combustión del generador de vapor. En el momento en el que la llama se vuelve inestable, ó se apaga por completo (fenómeno conocido como extinción de la llama) , el escáner de llamas produce una señal de pérdida de la llama. En base a una señal de pérdida de la llama, la entrega del combustible fósil a la cámara de combustión puede ser interrumpida antes de que se desarrolle una indeseable e inestable condición para el funcionamiento ó la condición de apagarse la llama. En algunos sistemas es así que un operario humano interrumpe entonces la

entrega del combustible como respuesta a una señal de pérdida de llama. En otros sistemas, resulta que un dispositivo de regulación del quemador (Burner Management System ó BMS) corta la aportación del combustible en base a esta señal de pérdida de llama.

(0003) Los convencionales escáneres de llamas generan una señal eléctrica sobre la base de una llama que está siendo controlada. La resultante señal eléctrica análoga es transmitida hacia unos elementos electrónicos de procesamiento que se encuentran alojados de forma separada del escáner de llamas, normalmente en un bastidor de equipo, situado en la cercanía de una sala de control. La fuerza de la señal generada es, por regla general, proporcional a la intensidad de la llama que está siendo controlada. Al quedarse la fuerza de la señal por debajo de un punto de ajuste inferior, ó al superar esta fuerza un punto de ajuste superior, queda interrumpida la entrega del

principal combustible hacia el interior de la cámara de combustión. Estos puntos de ajuste también son conocidos, en algunos casos, como puntos de desenganche.

(0004) Un cuerpo de colimador para escáner de llamas consiste en una carcasa que protege contra las llamas del quemador unas partes componentes ópticas que recogen la luz. Las partes componentes ópticas dentro de esta carcasa enfocan la luz, procedente de las llamas del quemador, sobre un medio de transmisión como -por ejemplo, sobre una fibra óptica -con el fin de transmitir la luz para un análisis de la llama, el cual es efectuado fuera de la cámara de combustión de la caldera y de forma alejada de la zona caliente del quemador. Más concretamente, un extremo del cable de fibras ópticas termina dentro de un dispositivo tubular de lente fijo, ubicado dentro del cuerpo del colimador. Existen, sin embargo, ciertos problemas relacionados con los cuerpos de

45 colimador ahora existentes.

(0005) Por ejemplo, el dispositivo tubular de lente está fijado en el cuerpo del colimador empleando para ello una multitud de tornillos. No hay ninguna disminución en la tensión sobre las fibras ópticas del cable al existir alguna tensión entre el cable de fibras ópticas y el dispositivo tubular de lente. Esta tensión hace que se puedan romper algunas de las delicadas fibras ópticas, por lo cual se reduce la transmisión de la luz hacia los circuitos de análisis para la intensidad de llama y la frecuencia, los cuales se encuentran por fuera de la caldera.

(0006) Los convencionales dispositivos tubulares de lente comprenden unos tubos de lentes relativamente largos dentro del cuerpo del colimador. Sin embargo, unos tubos de lentes tan largos reducen el flujo de aire refrigerante

55 que pasa por el cuerpo del colimador, lo cual produce un calentamiento excesivo entre el punto de unión del tubo de lente y el cable de las fibras ópticas. Un calor excesivo tiene por consecuencia que se debilita el material de enlace que sostiene las fibras en su lugar, por lo que las fibras se pueden retirar del extremo del cable y se alejan así del punto de enfoque del tubo de lente, reduciendo de este modo la fuerza de transmisión de la luz por el mismo.

(0007) Todo equipo físico situado dentro del ambiente de la zona de operaciones, en la cual está previsto el escáner de llamas, requiere un mantenimiento periódico. Por consiguiente, los colimadores son normalmente desmontados y de nuevo ensamblados, cuando la ocasión lo permita, lo cual exige una limpieza de las partes componentes ó la sustitución de las mismas. La típica limpieza ó reparación in situ tiene lugar con un colimador 65 caliente, que es cuando cada colimador es ensamblado empleando para ello normalmente de cuatro (4) hasta siete

(7) tornillos de cabeza hexagonal, y el operario lleva entonces guantes y/ó anda sobre unas rejillas del suelo, lo cual representa un riesgo aún mayor para que se puedan perder los tornillos. Algunos de estos tornillos de ajuste sostienen, tal como anteriormente comentado, el dispositivo tubular de lente por el interior del cuerpo del colimador.

(0008) Últimamente, los dispositivos tubulares de lente, relativamente largos y dispuestos dentro del tubo colimador, producen una elevada caída de presión que restringe el flujo de aire de refrigeración ó de purga que

pasa sobre las lentes. Como resultado, el polvo que dentro del flujo de aire refrigerante es generado, se deposita en el transcurso del tiempo sobre las lentes, al estilo de una suciedad que se deposita en la ventana trasera de un automóvil todo-terreno ó de un coche de tipo caravana.

(0009) Por consiguiente, existe la necesidad de disponer de un cuerpo de colimador para un escáner de llamas, el cual consista en una inferior cantidad de partes componentes con el fin de reducir los costos del ensamblaje, aparte de ser de un mantenimiento más fácil. También existe la necesidad de disponer de un cuerpo de colimador que sea de un diseño más robusto, mecánicamente, para incrementar la protección de las partes componentes internas, y el mismo ha de perfeccionar, además, el flujo de aire para la refrigeración y la purga para de este modo mejorar la acción de limpieza de la lente del dispositivo tubular de lente.

(0010) A través de la Patente Británica Núm. GB 865 140 A es conocido un colimador de escáner de llamas que controla las llamas y que comprende un cuerpo de colimador que es principalmente de forma cilíndrica, y el mismo define una parte hueca con una primera cámara y una segunda cámara; la primera cámara y la segunda cámara definen la parte hueca, teniendo la segunda cámara un diámetro que es mayor que el diámetro de la primera cámara.

Resumen

(0011) En conformidad con las aspectos anteriormente comentados, queda proporcionado un colimador de

escáner de llamas para controlar las llamas, producidas por una cámara de combustión que es alimentada con un combustible fósil. Este colimador de escáner de llamas comprende un cuerpo de colimador que es principalmente de forma cilíndrica y que define una parte hueca y una primera cámara que está unida con una segunda cámara; la primera cámara y la segunda cámara definen entre si la parte hueca, teniendo la segunda cámara un diámetro que es mayor que el diámetro de la primera cámara; y este cuerpo de colimador comprende también una multitud de ranuras, cada una de ellas se extiende en principalmente la misma dirección como el eje longitudinal que define el cuerpo. Cada ranura se extiende por el cuerpo hasta la primera cámara y hasta la segunda cámara para permitir que el aire de la refrigeración y de la purga pueda fluir a través de las mismas.

(0012) En conformidad con otros aspectos aquí comentados, queda proporcionado un colimador de... [Seguir leyendo]

1 ª. Colimador de escáner de llamas (100) para controlar las llamas producidas por una cámara de combustión

(117) que es alimentada con un combustible fósil, comprendiendo el colimador lo siguiente:

Un cuerpo de colimador (300) que es de forma principalmente cilíndrica y el que define un tramo hueco; Una primera cámara (302) que está unida con una segunda cámara (304) , definiendo la primera cámara (302) y la segunda cámara (304) un tramo hueco; en este caso, la segunda cámara (304) tiene un diámetro que es mayor que el diámetro de la primera cámara (302) ; como asimismo comprende este colimador: Una multitud de ranuras (360) cada una de las cuales se extiende principalmente en la misma dirección de un eje longitudinal (362) que define el cuerpo (300) del colimador; cada ranura se extiende por el cuerpo de colimador

(300) hacia la primera cámara (302) y hacia la segunda cámara (304) para permitir el flujo del aire de refrigeración y de purga a través del mismo.

2ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 1) Y en el cual cada ranura (360) comprende una parte inferior (364) que se extiende hacia una parte superior (366) , y la parte inferior (364) de cada ranura (360) está dispuesta principalmente por el lado derecho del eje longitudinal (362) , mientras que la parte superior (366) de cada respectiva ranura (360) está dispuesta principalmente por el lado izquierdo de este eje longitudinal (362) .

3ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 2) y en el cual el eje longitudinal (362) es cruzado por un punto de contacto entre las partes inferiores (364) y las partes superiores (366) .

4ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 3) yen el cual cada ranura de la multitud de 25 ranuras (360) es principalmente paralela a las otras ranuras, y esta multitud de ranuras (360) se extiende por una circunferencia que define el cuerpo (300) del colimador.

5ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 1) Y en el cual cada ranura (360) es de una configuración curvada, y la misma tiene una prologada curva en forma de S con el fin de producir un vórtice para el aire de refrigeración y de purga que fluye por fuera y por dentro del cuerpo de colimador (300) ; las ranuras (360) con esta prolongada curva en forma de S están configuradas de tal manera que la turbulencia del aire sea iniciada por detrás de una lenta (326) que está dispuesta dentro del cuerpo (300) del colimador.

6ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 1) yen el cual la multitud de ranuras (360)

produce el vórtice en relación con el flujo de aire de refrigeración y de purga por medio de la configuración de unos primeros bordes (370) y de unos segundos bordes (372) que están opuestos entre si y que definen cada ranura de la multitud, y un tramo de sección transversal del cuerpo de colimador (300) , el cual está situado entre las colindantes ranuras (360) , tiene la forma de un trapecio en el que el primer borde (370) y el segundo borde (372) definen los lados oblicuos entre si opuestos del trapecio y, en este caso, un tramo del primer borde (370) , el cual corresponde a la parte superior (366) de la ranura (360) , y un tramo del segundo borde (372) , el cual corresponde a la parte inferior (364) de la ranura (360) , definen entre si un ángulo que es más agudo en comparación con un tramo remanente del primer borde (370) y del segundo borde (372) .

7ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 6) y en el cual el tramo del primer borde

45 (370) , el cual corresponde a la parte superior (366) de la ranura (360) , se estrecha inicialmente hacia dentro y en dirección del segundo borde (372) , mientras que el primer borde (370) se extiende en dirección del eje longitudinal (362) , y un remanente tramo final (374) , que está situado más cerca del eje longitudinal (362) , se extiende de forma cónica hacia fuera y principalmente en el sentido vertical a la parte inicial del primer borde (370) así como en relación con una diámetro exterior que define el cuerpo (300) del colimador.

8ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 1) yen el cual la primera cámara (302) es configurada de tal manera que esta cámara tenga un diámetro que es ligeramente mayor que el diámetro exterior del dispositivo tubular de lente (306) con el fin de permitir un desplazamiento deslizante del dispositivo tubular de lente a través de la misma, mientras que sea mantenida la alineación del dispositivo tubular de lente (306) en

55 relación con el cuerpo (300) del colimador.

9ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 8) y en el cual el diámetro de la primera cámara (302) se incrementa en dirección hacia un extremo del cuerpo de colimador (300) con el fin de producir un diámetro de conicidad para la primera cámara (302) al extenderse esta primera cámara (302) hacia el extremo del cuerpo de colimador (300) , que comprende aquí un cilindro de guía, y un tramo remanente de la primera cámara

(302) actúa como una guía para el dispositivo tubular de lente a efectos de una alineación continua de la visión de la lente tubular durante un desplazamiento del dispositivo tubular de lente (306) en relación con el cuerpo (300) del colimador.

65 1Oª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 1) en el cual el cuerpo de colimador (300) lleva integrado un capuchón final que comprende un cilindro de guía que ha de ser alojado dentro de un correspondiente tubo de guía (120) como una inseparable parte integrante.

11 ª. Colimador de escáner de llamas (100) conforme a la reivindicación 10) Y en el cual el cuerpo (300) del colimador está hecho de una fundición de acero inoxidable.