Quemador radiante que tiene rendimiento mejorado, y procedimiento de mejora del rendimiento de un quemador radiante.

Quemador radiante diseñado para alimentarse en funcionamiento por un flujo (F) que comprende una mezcla de aire y de gas combustible,

comprendiendo dicho quemador un cuerpo (1) que define una cámara de combustión (10) y dotado de una entrada (11) para la mezcla, un soporte de combustión poroso (2) que cierra la cámara (10) de forma no estanca y dispuesto aguas abajo de la entrada (11) en la dirección del flujo (F) de la mezcla, y una rejilla metálica de distribución (3) dispuesta entre la entrada (10) de la mezcla y el soporte de combustión (2), caracterizado por que el cuerpo (1) está fabricado de un material dieléctrico, por que el quemador comprende adicionalmente un generador eléctrico (4), primer y segundo electrodos (51, 52), y primera y segunda conexiones galvánicas (61, 62), por que el generador eléctrico (4) está diseñado para suministrar en funcionamiento, entre un primer y segundo bornes (41, 42), una tensión que tiene un componente continuo al menos igual a 5 kV, por que el primer electrodo (51) se dispone en la rejilla de distribución (3), por que el segundo electrodo (52) se dispone en el soporte de combustión (2), y por que la primera y segunda conexiones galvánicas (61, 62) conectan respectivamente el primer y segundo electrodos (51, 52) al primer y segundo bornes (41, 42) del generador (4).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/052242.

Solicitante: GDF SUEZ.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 1 Place Samuel de Champlain 92400 Courbevoie FRANCIA.

Inventor/es: VERVISCH,PIERRE, DUPUIS,DAVID, CARPENTIER,STÉPHANE, CESSOU,ARMELLE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F23C99/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F23 APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION.F23C PROCEDIMIENTOS O APARATOS DE COMBUSTION QUE UTILIZAN COMBUSTIBLES FLUIDOS O COMBUSTIBLES SOLIDOS SUSPENDIDOS EN AIRE (quemadores F23D). › Materia no prevista en otros grupos de esta subclase.
  • F23D14/14 F23 […] › F23D QUEMADORES.F23D 14/00 Quemadores para la combustión de un gas, p. ej. de un gas mantenido en estado líquido bajo presión. › utilizando pantallas o placas perforadas.

PDF original: ES-2551003_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Quemador radiante que tiene rendimiento mejorado, y procedimiento de mejora del rendimiento de un quemador radiante.

La invención se refiere, de forma general, al campo de la calefacción por radiación infrarroja.

Más específicamente, la invención se refiere, de acuerdo con un primer aspecto, a un quemador radiante diseñado para alimentarse en funcionamiento por un flujo que comprende una mezcla de aire y de gas combustible, 10 comprendiendo dicho quemador un cuerpo que define una cámara de combustión y dotado de una entrada para la mezcla, un soporte de combustión poroso que cierra la cámara de forma no estanca y dispuesto aguas abajo de la entrada en la dirección del flujo de la mezcla, y una rejilla metálica de distribución dispuesta entre la entrada de la mezcla y el soporte de combustión. Tal quemador se desvela en el documento FR 2 835 042 A1.

15 La calefacción por radiación infrarroja utiliza tradicionalmente una u otra de dos fuentes de energía constituidas por la electricidad, por un lado, y el gas, por otro lado.

Cada una de estas dos fuentes de energía (electricidad y gas combustible) muestra unas ventajas específicas que, según las circunstancias, pueden conducir a preferir una sobre la otra. Por ejemplo, el gas combustible tiene la 20 ventaja de tener una mayor facilidad de almacenamiento que la electricidad, pero, en cambio, tiene un rendimiento inferior para generar calor por radiación infrarroja.

En este contexto, la presente invención tiene el objeto proponer un medio que permita aumentar el rendimiento de un quemador radiante de gas combustible.

A este fin, el quemador radiante de la invención, a su vez de acuerdo con la definición genérica dada en el preámbulo anterior, está básicamente caracterizado por que el cuerpo está fabricado de un material dieléctrico, por que el quemador comprende adicionalmente un generador eléctrico, primer y segundo electrodos, y primera y segunda conexiones galvánicas, por que el generador eléctrico está diseñado para suministrar en funcionamiento, 30 entre un primer y segundo bornes, una tensión que tiene un componente continuo al menos igual a 5 kV, por que el primer electrodo se dispone en la rejilla de distribución, por que el segundo electrodo se dispone en el soporte de combustión, y por que la primera y segunda conexiones galvánicas conectan respectivamente el primer y segundo electrodos al primer y segundo bornes del generador.

35 En una realización preferida de la invención, el primer electrodo comprende al menos una punta metálica dispuesta en la rejilla de distribución y orientada a lo largo de un eje que apunta hacia el soporte de combustión.

En este caso, el segundo electrodo puede disponerse sobre el soporte de combustión, puede tener la forma de una superficie rebajada, tal como un anillo o una ventana, y puede rodear el eje de la punta.

El soporte de combustión puede fabricarse adecuadamente de cerámica o de metal, estando el propio cuerpo, por ejemplo, fabricado de cerámica, y el segundo electrodo en acero inoxidable.

En la práctica, es deseable que el generador eléctrico esté diseñado para suministrar en funcionamiento una tensión 45 continua comprendida entre 15 kV y 25 kV.

El quemador de la invención puede comprender también un deflector dispuesto en el cuerpo y un conducto metálico, canalizando el conducto la mezcla y desembocando en el cuerpo por dicha entrada, y estando esta entrada cubierta, al menos parcialmente y de manera no estanca, por el deflector.

También es adecuado establecer que el primer borne del generador eléctrico esté conectado a tierra, y que la primera conexión galvánica comprenda un cable metálico que conecte el conducto metálico a tierra, y un alambre metálico que conecte el conducto metálico a la rejilla de distribución.

55 La invención se refiere también a un procedimiento para mejorar el rendimiento de un quemador radiante diseñado para alimentarse en funcionamiento por un flujo que comprende una mezcla de aire y de gas combustible, comprendiendo dicho quemador un cuerpo que define una cámara de combustión y dotado de una entrada para la mezcla, un soporte de combustión poroso que cierra la cámara de forma no estanca y dispuesto aguas abajo de la entrada en la dirección del flujo de la mezcla, y una rejilla de distribución dispuesta entre la entrada de la mezcla y el

soporte de combustión, comprendiendo este procedimiento una operación que consiste en crear un campo eléctrico en la cámara de combustión aplicando una diferencia de potencial eléctrico de al menos 5 kV entre el soporte de combustión y la rejilla de distribución.

5 Otras características y ventajas de la invención se desprenderán claramente a partir de la siguiente descripción, a título indicativo y no limitativo, en referencia al dibujo adjunto, cuya única figura es un esquema que representa, en sección axial, un quemador de acuerdo con una posible realización de la invención.

Como se ha anunciado anteriormente, la invención se refiere particularmente a un quemador radiante diseñado para 10 alimentarse en funcionamiento por un flujo F que comprende una mezcla de aire y de gas combustible.

Un quemador de este tipo comprende típicamente un cuerpo 1, un soporte de combustión poroso 2 y una rejilla metálica de distribución 3.

15 El cuerpo 1, que define una cámara de combustión 10, está dotado de una entrada 11 para la mezcla.

El soporte de combustión 2 cierra la cámara 10 de forma no estanca, y se dispone aguas abajo de la entrada 11 en la dirección del flujo F de la mezcla.

20 La rejilla metálica de distribución 3 se dispone por su parte entre la entrada 10 de la mezcla y el soporte de combustión 2.

De acuerdo con la invención, el cuerpo 1 está fabricado de un material dieléctrico, por ejemplo, de cerámica, y el quemador comprende adicionalmente un generador eléctrico 4, dos electrodos 51 y 52, y dos conexiones galvánicas 25 61 y 62.

El generador eléctrico 4, que comprende dos bornes 41 y 42, está diseñado para suministrar entre sus bornes, en funcionamiento, una tensión que tiene un componente continuo al menos igual a 5 kV.

30 Preferiblemente, este generador eléctrico suministra en funcionamiento una tensión continua comprendida entre 15 kV y 25 kV y típicamente del orden de 20 kV.

El primer electrodo 51 se dispone en la rejilla de distribución 3, y el segundo electrodo 52, por ejemplo, fabricado de acero inoxidable, se dispone en el soporte de combustión 2.

Por último, las conexiones galvánicas 61 y 62 tienen la función de conectar respectivamente los electrodos 51 y 52 a los bornes 41 y 42 del generador 4.

En la realización ¡lustrada, el primer electrodo 51 está constituido por una punta metálica 51 dispuesta en la rejilla de 40 distribución 3 y orientada a lo largo de un eje que apunta hacia el soporte de combustión 2.

El segundo electrodo 52, que tiene la forma de una superficie rebajada tal como un anillo o una ventana, se dispone por su parte en el soporte de combustión 2 y rodea el eje de la punta 51.

45 Sin embargo, los electrodos 51 y 52 pueden tomar otras formas.

Por ejemplo, el primer electrodo 51 puede tomar la forma de una pluralidad de puntas, y la forma de los electrodos 51 y 52 pueden invertirse.

50 El soporte de combustión 2 puede fabricarse de metal o de cerámica, por ejemplo de cordierita.

Como muestra la figura, el quemador comprende ventajosamente también un deflector 7 dispuesto en el cuerpo 1, así como un conducto metálico 8 que puede formar o comprender un venturi (no representado) que permite producir la mezcla de aire/gas combustible.

Esta mezcla se canaliza hasta la cámara 10 por el conducto 8 que desemboca en el cuerpo 1 por la entrada 11, estando esta entrada 11 cubierta, al menos parcialmente y de manera no estanca, por el deflector 7.

Preferiblemente, el primer borne 41 del generador eléctrico 4 tiene conexión a tierra, y la primera conexión galvánica

61 comprende, por ejemplo, un cable metálico 611 que conecta el conducto metálico 8 a tierra, y un alambre metálico 612 que conecta el conducto metálico 8 a la rejilla de distribución 3.

La presencia de un campo eléctrico en la cámara de combustión 10, obtenido aplicando una diferencia de potencial 5 eléctrico de al menos 5 kV entre el soporte de combustión 2 y la rejilla de distribución 3, permite aumentar el rendimiento del quemador radiante.

Los ensayos se han realizado con un quemador radiante que comprende los siguientes elementos:

10 - un cuerpo 1 de cerámica del tipo Usinit 1100;

- un soporte de combustión 2 de cerámica sin tratar de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Quemador radiante diseñado para alimentarse en funcionamiento por un flujo (F) que comprende una mezcla de aire y de gas combustible, comprendiendo dicho quemador un cuerpo (1) que define una cámara de

5 combustión (10) y dotado de una entrada (11) para la mezcla, un soporte de combustión poroso (2) que cierra la cámara (10) de forma no estanca y dispuesto aguas abajo de la entrada (11) en la dirección del flujo (F) de la mezcla, y una rejilla metálica de distribución (3) dispuesta entre la entrada (10) de la mezcla y el soporte de combustión (2), caracterizado por que el cuerpo (1) está fabricado de un material dieléctrico, por que el quemador comprende adicionalmente un generador eléctrico (4), primer y segundo electrodos (51, 52), y primera y segunda 10 conexiones galvánicas (61, 62), por que el generador eléctrico (4) está diseñado para suministrar en funcionamiento, entre un primer y segundo bornes (41,42), una tensión que tiene un componente continuo al menos igual a 5 kV, por que el primer electrodo (51) se dispone en la rejilla de distribución (3), por que el segundo electrodo (52) se dispone en el soporte de combustión (2), y por que la primera y segunda conexiones galvánicas (61, 62) conectan respectivamente el primer y segundo electrodos (51, 52) al primer y segundo bornes (41, 42) del 15 generador (4).

2. Quemador radiante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el primer electrodo (51) comprende al menos una punta metálica (51) dispuesta en la rejilla de distribución (3) y orientada a lo largo de un eje que apunta hacia el soporte de combustión (2).

3. Quemador radiante de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el segundo electrodo (52) se dispone en el soporte de combustión (2), tiene la forma de una superficie rebajada, tal como un anillo o una ventana, y rodea el eje de la punta (51).

25 4. Quemador radiante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado

por que el soporte de combustión (2) está fabricado de cerámica o de metal.

5. Quemador radiante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo (1) está fabricado de cerámica.

6. Quemador radiante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el generador eléctrico (4) está diseñado para suministrar en funcionamiento una tensión continua comprendida entre 15 kV y 25 kV.

35 7. Quemador radiante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado

por que el segundo electrodo (52) está fabricado en acero inoxidable.

8. Quemador radiante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende adicionalmente un deflector (7) dispuesto en el cuerpo (1) y un conducto metálico (8),

40 canalizando el conducto (8) la mezcla y desembocando en el cuerpo por dicha entrada (11), y estando esta entrada (11) cubierta, al menos parcialmente y de manera no estanca, por el deflector (7).

9. Quemador radiante de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que el primer borne (41) del generador eléctrico (4) tiene conexión a tierra, y por que la primera conexión galvánica (61) comprende un cable

45 metálico (611) que conecta el conducto metálico (8) a tierra, y un alambre metálico (612) que conecta el conducto metálico (8) a la rejilla de distribución (3).

10. Procedimiento de mejora del rendimiento de un quemador radiante diseñado para alimentarse en funcionamiento por un flujo (F) que comprende una mezcla de aire y de gas combustible, comprendiendo dicho

50 quemador un cuerpo (1) que define una cámara de combustión (10) y dotado de una entrada (11) para la mezcla, un soporte de combustión poroso (2) que cierra la cámara (10) de forma no estanca y dispuesto aguas abajo de la entrada (11) en la dirección del flujo (F) de la mezcla, y una rejilla de distribución (3) dispuesta entre la entrada (10) de la mezcla y el soporte de combustión (2), comprendiendo este procedimiento una operación que consiste en crear un campo eléctrico en la cámara de combustión (10) aplicando una diferencia de potencial eléctrico de al 55 menos 5 kV entre el soporte de combustión (2) y la rejilla de distribución (3).


 

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