PARRILLA DE QUEMADO PARA QUEMADORES DE BIOMASA Y QUEMADOR DE BIOMASA.

1. Parrilla de quemado para quemadores de biomasa, que tiene practicadas en su superficie una pluralidad de perforaciones para permitir el paso por su parte inferior de aire comburente proveniente de la zona inferior (33) de la cámara de combustión (1) del quemador de biomasa (10),

caracterizada porque la parrilla de quemado (8) comprende al menos una placa intermedia (14) dispuesta en su parte inferior que actúa de obstáculo al paso de aire comburente por dicha zona inferior (33).

2. Parrilla de quemado según la reivindicación 1, caracterizada porque la al menos una placa intermedia (14) se dispone perpendicular a la base de la parrilla de quemado (8).

3. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la al menos una placa intermedia (14) tiene forma de segmento circular.

4. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende una pluralidad de placas intermedias (14).

5. Parrilla de quemado según la reivindicación 4, caracterizada porque las placas intermedias (14) presentan un obstáculo creciente al paso de aire comburente conforme éste avanza por la zona inferior (33) de la cámara de combustión (1).

6. Parrilla de quemado según la reivindicación 5, caracterizada porque las placas intermedias (14) son de diferentes alturas.

7. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque las placas intermedias (14) disponen de aperturas (34) para permitir el paso de aire a su través.

8. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende adicionalmente una placa de cierre frontal (14') dispuesta en su extremo posterior y que actúa de obstáculo al paso de aire comburente proveniente de la zona inferior (33).

9. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las perforaciones practicadas en su superficie se implementan en forma de orificios (12) y ranuras (13).

10. Parrilla de quemado según la reivindicación 9, caracterizada porque la parrilla de quemado (8) dispone de ranuras (13) en su base y orificios (12) en su lateral.

11. Quemador de biomasa, caracterizado porque comprende una parrilla de quemado (8) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Quemador de biomasa según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende unas guías laterales en el interior de la cámara de combustión (1) que permiten la extracción de la parrilla de quemado (8) por la parte frontal del quemador de biomasa (10).

13. Quemador de biomasa, caracterizado porque comprende al menos una placa intermedia (14) dispuesta en la parte inferior de la cámara de combustión (1) que actúa de obstáculo al paso de aire comburente por la zona inferior (33).

14. Quemador de biomasa según la reivindicación 13, caracterizado porque la al menos una placa intermedia (14) se dispone perpendicular a la base de la parrilla de quemado (8).

15. Quemador de biomasa según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, caracterizado porque comprende una pluralidad de placas intermedias (14).

16. Quemador de biomasa según la reivindicación 15, caracterizado porque las placas intermedias (14) presentan un obstáculo creciente al paso de aire comburente conforme éste avanza por la zona inferior (33) de la cámara de combustión (1).

17. Quemador de biomasa según la reivindicación 16, caracterizado porque las placas intermedias (14) son de diferentes alturas.

18. Quemador de biomasa según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque las placas intermedias (14) disponen de aperturas (34) para permitir el paso de aire a su través.

19. Quemador de biomasa según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque comprende adicionalmente una placa de cierre frontal (14') dispuesto en el extremo posterior de la cámara de combustión (1) y que actúa de obstáculo al paso de aire comburente proveniente de la zona inferior (33).

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo de los quemadores de biomasa, y más concretamente en los quemadores de biomasa de llama horizontal y las parrillas de quemado para dichos quemadores.

Antecedentes de la invención

Tradicionalmente, el gasóleo, gas y otros derivados del petróleo han sido combustibles habitualmente utilizados para la generación de aire caliente en distintas aplicaciones industriales. El uso de electricidad está igualmente extendido en dicho ámbito. En algunos hornos industriales, como los hornos utilizados en panaderías para cocción de pan y derivados, se utiliza como material combustible, en ocasiones, leña de distinto origen y características. El uso de biomasa, como pellets, hueso, cáscara de frutos y similares para la sustitución de los sistemas de combustión de los hornos por quemadores de biomasa permite obtener unos ahorros energéticos importantes, por lo que es creciente la sustitución de los quemadores tradicionales por quemadores de biomasa.

El incremento en el precio de combustibles como el gas natural, el gasóleo o la electricidad, unido al impacto ambiental asociado a su producción y combustión, está llevando a la sustitución, en distintas aplicaciones, de este tipo de sistemas por calderas de biomasa. Entre las aplicaciones principales de los quemadores de biomasa están las calderas, los hornos de panadería o de cualquier tipo y, en general, cualquier máquina de generación de calor susceptible de modificar su sistema de combustión, lo que abre grandes posibilidades de desarrollo en este campo. De hecho, los quemadores de biomasa pueden utilizarse en aplicaciones domésticas, de granjas, invernaderos, comunidades de vecinos, sistemas centralizados de barrio, edificios públicos, secadores de madera, climatización de piscinas, pintura, industrias, hornos de pan, de cerámica, etc. En general, es un sistema válido para la gran mayoría de aplicaciones de aire o agua caliente. Los quemadores de biomasa pueden funcionar igualmente con calderas de vapor y/o de aceite térmico. En procesos de muy altas temperaturas se pueden utilizar para el precalentamiento, con el consiguiente ahorro energético en esa parte del proceso productivo.

Junto con lo descrito anteriormente, una de las ventajas principales de la combustión de biomasa es que el balance de emisiones de C02 es neutro. Es decir, la combustión de la biomasa libera a la atmósfera la misma cantidad de dióxido de carbono que absorbe en su crecimiento la planta, todo lo contrario de lo que ocurre con los combustibles fósiles, que aportan a la atmósfera un exceso del mismo. De este modo, la contribución de la biomasa al efecto invernadero es nula.

Sin embargo, la mayor parte de los quemadores de biomasa de llama horizontal existentes actualmente en el mercado están limitados a ciertas biomasas cuya combustión origina un porcentaje bajo de cenizas. Así, la combustión de materiales como el hueso de aceituna no puede llevarse a cabo con elevado rendimiento en los quemadores de biomasa actualmente existentes en el mercado, debido a que el diseño de su parrilla de quemado no proporciona tanto los caudales y presión de aire requeridos como el acceso de este aire comburente a los puntos críticos para la combustión en el interior del hogar del quemador.

La mayor parte de los quemadores de biomasa, como los divulgados en los documentos de patente ES1077344-U y EP2662622-A1, presentan también problemas, ya que su diseño no permite la combustión adecuada de cualquier tipo de biomasa, debido fundamentalmente a que el caudal de aire en su interior genera una combustión incompleta del material combustible, originando gran cantidad de inquemados y cenizas, así como un rendimiento mejorable del sistema de combustión. Además, dado que en dichos quemadores tanto el caudal como la presión de aire no son regulados adecuadamente en función de la demanda del equipo, en distintas zonas de la cámara de combustión se producen sobrecalentamientos por exceso de aire en dicho punto, que deterioran con rapidez el material con que se fabrican estos equipos, disminuyendo su vida útil. Como desventaja adicional, los dispositivos de limpieza de ceniza que incorporan dichos quemadores llevan asociados elevados tiempos de mantenimiento, a pesar de disponer de un sistema de extracción de la parrilla por la parte trasera del quemador, en algún caso

La parrilla de quemado objeto de la presente invención soluciona los problemas anteriormente descritos, debido a que su diseño facilita la entrada y distribución de aire comburente en el interior del hogar del quemador, provocando que, con la regulación específica correspondiente, se pueda llevar a cabo la combustión de cualquier tipo de biomasa de las comúnmente utilizadas, tales como cáscara de frutos, pellet o hueso, de

distintas procedencias y naturaleza. Además, el acceso por la parte frontal del quemador facilita enormemente las operaciones de mantenimiento a realizar, minimizando estas con respecto a los quemadores actualmente existentes en el mercado.

Descripción de la invención

El objeto de la invención es el diseño optimizado de una parrilla de quemado para quemadores de llama horizontal policombustibles, válidos para cualquier tipo de biomasa. Las características geométricas de la parrilla permiten la combustión con elevado rendimiento, menor contenido en cenizas y menor mantenimiento, de cualquier tipo de biomasa (pellet, hueso, cáscara de frutos, etc.) a diferencia del resto de quemadores existentes en el mercado, limitados a biomasas que cumplen ciertos requisitos que permitan su adecuada combustión.

La parrilla de quemado dispone de unas placas cortafuegos intermedias ubicadas en la parrilla, las cuales son susceptibles, igualmente, de ser colocadas directamente en la cámara de combustión, en la zona inmediatamente inferior a la propia parrilla, cumpliendo la misma función y siendo independientes de la parrilla. Esto es, las placas cortafuegos pueden ir fijadas a la propia parrilla o a la cámara de combustión, en la zona que está por debajo de la parrilla.

El sistema de extracción de la parrilla, por la parte frontal del quemador, facilita igualmente las operaciones de mantenimiento del mismo, evitando el desmontaje y minimizando los tiempos requeridos para el mantenimiento de la instalación.

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 un quemador de llama horizontal utilizado para la combustión de biomasa, de acuerdo al estado del arte.

La Figura 2 muestra una sección frontal de un quemador de llama horizontal que incorpora la parrilla de quemado objeto de la presente invención.

Las Figuras 3A, 3B y 3C muestran distintas vistas de la parrilla de quemado desarrollada.

Las Figura 4A y 4B muestran, respectivamente, una vista frontal y una sección lateral del quemador que incorpora la parrilla de quemado desarrollada.

La Figura 5 muestra una sección lateral del quemador, en la que se ilustra la alimentación y disposición del material combustible en el interior de la cámara de combustión.

La Figura 6 muestra la distribución del aire comburente en el interior de la cámara de combustión de los quemadores de llama horizontal existentes en el mercado.

La Figura 7 muestra una vista en perfil de la parrilla, con la disposición de placas para corte de aire, o cortafuegos, que facilitan la distribución del aire comburente a las zonas de la parrilla con mayor demanda de aire comburente, permitiendo la combustión efectiva de la mayor parte de los combustibles e incrementando el rendimiento energético del quemador.

La Figura 8 muestra un perfil de la parrilla, en la que se aprecian los pasos de aire comburente habilitados en las barreras o cortafuegos, a través de la diferencia de altura entre ellos.

La Figura 9 muestra el flujo de aire comburente en la zona inferior de la cámara de combustión generado por la parrilla de quemado.

Las Figura 10 y 11 muestran la parrilla con cortafuegos intermedios de la misma altura y aperturas en los mismos.

La Figura 12 muestra una vista en sección longitudinal de la cámara de combustión con la parrilla con cortafuegos intermedios y aperturas en los mismos.

En las Figuras 13A a 13E se muestras distintas vistas de una realización alternativa, donde los cortafuegos intermedios están ubicados solidarios a la cámara de combustión, en lugar de en la parrilla.

Descripción detallada de la invención

1. Parrilla de quemado para quemadores de biomasa, que tiene practicadas en su superficie una pluralidad de perforaciones para permitir el paso por su parte inferior de aire comburente proveniente de la zona inferior (33) de la cámara de combustión (1) del quemador de biomasa (10), caracterizada porque la parrilla de quemado (8) comprende al menos una placa intermedia (14) dispuesta en su parte inferior que actúa de obstáculo al paso de aire comburente por dicha zona inferior (33).

2. Parrilla de quemado según la reivindicación 1, caracterizada porque la al menos una placa intermedia (14) se dispone perpendicular a la base de la parrilla de quemado (8).

3. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la al menos una placa intermedia (14) tiene forma de segmento circular.

4. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende una pluralidad de placas intermedias (14).

5. Parrilla de quemado según la reivindicación 4, caracterizada porque las placas intermedias (14) presentan un obstáculo creciente al paso de aire comburente conforme éste avanza por la zona inferior (33) de la cámara de combustión (1).

6. Parrilla de quemado según la reivindicación 5, caracterizada porque las placas intermedias (14) son de diferentes alturas.

7. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque las placas intermedias (14) disponen de aperturas (34) para permitir el paso de aire a su través.

8. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende adicionalmente una placa de cierre frontal (14') dispuesta en su extremo posterior y que actúa de obstáculo al paso de aire comburente proveniente de la zona inferior (33).

9. Parrilla de quemado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las perforaciones practicadas en su superficie se implementan en forma de orificios (12) y ranuras (13).

10. Parrilla de quemado según la reivindicación 9, caracterizada porque la parrilla de quemado (8) dispone de ranuras (13) en su base y orificios (12) en su lateral.

11. Quemador de biomasa, caracterizado porque comprende una parrilla de quemado (8) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Quemador de biomasa según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende unas guías laterales en el interior de la cámara de combustión (1) que permiten la extracción de la parrilla de quemado (8) por la parte frontal del quemador de biomasa (10).

13. Quemador de biomasa, caracterizado porque comprende al menos una placa intermedia (14) dispuesta en la parte inferior de la cámara de combustión (1) que actúa de obstáculo al paso de aire comburente por la zona inferior (33).

14. Quemador de biomasa según la reivindicación 13, caracterizado porque la al menos una placa intermedia (14) se dispone perpendicular a la base de la parrilla de quemado (8).

15. Quemador de biomasa según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, caracterizado porque comprende una pluralidad de placas intermedias (14).

16. Quemador de biomasa según la reivindicación 15, caracterizado porque las placas intermedias (14) presentan un obstáculo creciente al paso de aire comburente conforme éste avanza por la zona inferior (33) de la cámara de combustión (1).

17. Quemador de biomasa según la reivindicación 16, caracterizado porque las placas intermedias (14) son de diferentes alturas.

18. Quemador de biomasa según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque las placas intermedias (14) disponen de aperturas (34) para permitir el paso de aire a su través.

19. Quemador de biomasa según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque comprende adicionalmente una placa de cierre frontal (14') dispuesto en el extremo posterior de la cámara de combustión (1) y que actúa de obstáculo al paso de aire comburente proveniente de la zona inferior (33).