BRPI0619942A2

BRPI0619942A2 - dispositivo para gerar vapor superaquecido

Info

Publication number: BRPI0619942A2
Application number: BRPI0619942-9A
Authority: BR
Inventors: Hak Kwon Kim
Original assignee: Jaeyoung Solutec Co Ltd
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2011-10-25
Also published as: JP2009519432A; EP1960713B1; US8028664B2; WO2007069855A1; CN101331360A; US20090126654A1; EP1960713A1; CN101331360B; KR100644867B1; EP1960713A4

Abstract

DISPOSITIVO PARA GERAR VAPOR SUPERAQUECIDO. A presente invenção refere-se a um dispositivo para a geração de vapor superaquecido, que compreende: um alojamento (10) tendo um corpo cilíndrico e uma câmara de combustão com uma parte espaço oco formada no corpo cilíndrico, o alojamento tendo uma saída de descarga (13) formada em uma extremidade de fundo dele, de modo a permitir que vapor superaquecido seja descarregado para a parte externa por ela; uma cobertura (14) montada em uma extremidade de topo do alojamento e tendo uma entrada de injeção (12) formada em uma extremidade de topo dela, de modo a permitir que vapor seja injetado no alojamento (10) por ela; uma pluralidade de meios espaçadores (20), dispostos horizontalmente em pilha uns nas partes de topo dos outros na câmara de combustão do alojamento, de tal modo que os meios espaçadores das filas de números pares e ímpares são dispostos alternadamente e espaçados eqúidistantemente entre si, os meios espaçadores das filas de números pares e ímpares tendo diferentes diâmetros externos, de modo a definir uma passagem de comunicação fluida (25) entre a parede interna da câmara de combustão (11) e os meios espaçadores (20); e uma pluralidade de meios de aquecimento (30) montados verticalmente penetrando na pluralidade de meios espaçadores (20), de tal modo a ficarem dispostos espaçados entre si equidistantemente em uma parte periférica dos meios espaçadores, de modo a aquecer o fluido passando pela passagem de comunicação fluida (25).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA GERAR VAPOR SUPERAQUECIDO".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um dispositivo para gerar vapor superaquecido, que aquece vapor suprido de um gerador de vapor para pro- duzir vapor superaquecido, e, mais particularmente, a esse dispositivo gera- dor de vapor superaquecido, cuja estrutura interna é simplificada para acen- tuar a utilidade, de acordo com as suas manutenção e reparo, e maximizar o seu desempenho.

ANTECEDENTES

Em geral, um processo de cozimento de alimento contido dentro de um dispositivo de cozimento é bastante dividido em um tipo de aqueci- mento direto, no qual o alimento é aquecido diretamente por uso de uma fonte térmica, tal como um fogão a gás, um queimador ou similares, e um tipo de aquecimento indireto, no qual o alimento é aquecido indiretamente por uso de uma fonte térmica, tal como vapor d'água ou vapor. Especifica- mente, um exemplo do processo de aquecimento indireto inclui um processo no qual vapor superaquecido é injetado no dispositivo de cozimento, para cozinhar o alimento.

Esse processo de cozimento usando o vapor superaquecido re- presenta que o alimento é aquecido uniformemente, para fazer com que o alimento seja impedido de ser queimado localmente e a temperatura e a quantidade de suprimento do vapor superaquecido sejam ajustadas facil- mente, desse modo, controlando prontamente as características do cozimen- to e impedindo a ocorrência de oxidação, devido a vapor, o que faz com que o sabor seja mantido.

O equipamento de cozimento usando o vapor superaquecido inclui uma sala de cozimento, um gerador de vapor para aquecimento da água suprida a ele de um tanque de água, para gerar vapor, um gerador de vapor superaquecido para aquecimento do vapor gerado pelo gerador de vapor, para gerar vapor superaquecido, e uma unidade de tubulações de vapor para gerar o vapor superaquecido, do gerador de vapor superaqueci- do, à sala de cozimento.

No entanto, o gerador de vapor superaquecido acarreta vários problemas, pelo fato de que uma vez que tem que ter uma pluralidade de partes constituintes, incluindo tubos de transferência de calor do tipo rosca, para fixar uma seção transversal de passagem de fluido, necessária para gerar e tratar o vapor superaquecido, a sua estrutura operacional é compli- cada e o custo de fabricação aumenta, o que provoca um aumento nos cus- tos dos produtos de manutenção e reparo.

Além disso, o gerador de vapor superaquecido tem um problema pelo fato de que é difícil de obter vapor superaquecido tendo uma temperatu- ra uniforme, uma vez que um desvio da vazão de fluido é grande, devido à complexidade dos componentes embutidos. Além do mais, se ocorre um superaquecimento localizado no próprio tubo de transferência térmica, devi- do ao desvio da vazão de fluido, há um outro problema decorrente pelo fato de que os componentes embutidos são deteriorados para, desse modo, de- teriorar a durabilidade do vapor superaquecido. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

Conseqüentemente, a presente invenção foi desenvolvida para abordar e resolver os problemas mencionados acima que ocorrem na técni- ca anterior, sendo um objetivo da presente invenção proporcionar um dispo- sitivo para gerar vapor superaquecido, cuja estrutura interna é simplificada de modo a aumentar a utilidade de manutenção e reparo e maximizar o seu desempenho operacional.

SOLUÇÃO TÉCNICA

Para atingir o objetivo mencionado acima, de acordo com um aspecto da presente invenção, proporciona-se um dispositivo para gerar va- por superaquecido, que inclui: um alojamento tendo um corpo cilíndrico e uma câmara de combustão, com uma parte espaço oco formada no corpo cilíndrico, o alojamento tendo uma saída de descarga, formada em uma ex- tremidade de fundo dele, de modo a permitir que vapor superaquecido seja descarregado para a parte externa a ele; uma cobertura montada em uma extremidade de topo do alojamento e tendo uma entrada de injeção formada em uma extremidade de topo dela, de modo a permitir que vapor seja injeta- do no alojamento por ela; uma pluralidade de meios espaçadores dispostos em pilha uns em cima dos outros na câmara de combustão do alojamento, de um modo que os meios espaçadores das filas de números pares e ímpa- res fiquem dispostos alternadamente e separados eqüidistantemente entre si, os meios espaçadores das filas de números pares e ímpares tendo dife- rentes diâmetros externos, de modo a definir uma passagem de comunica- ção fluida entre a parede interna da câmara de combustão e os meios espa- çadores; e uma pluralidade de meios de aquecimento montados verticalmen- te de forma a penetrar nos meios espaçadores, de tal modo a que fiquem dispostos espaçados entre si eqüidistantemente em uma parte periférica dos meios espaçadores, de modo que a aquecer o fluido passando pela passa- gem de comunicação fluida.

EFEITOS VANTAJOSOS

De acordo o dispositivo gerador de vapor superaquecido da pre- sente invenção, uma pluralidade de elementos de aquecimento é fixada ver- ticalmente na pluralidade de meios espaçadores dentro do alojamento, de tal modo que são separados eqüidistantemente entre uma parte periférica dos elementos espaçadores, de modo a gerar vapor superaquecido, de modo que a estrutura interna do dispositivo gerador de vapor superaquecido é simplificada para acentuar a utilidade de acordo com as suas manutenção e reparo, reduzir o custo de fabricação e maximizar o seu desempenho opera- cional, maximizando desse modo a eficiência de cozimento.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista em perspectiva detalhada ilustrando um dispositivo para gerar vapor superaquecido de acordo com a presente inven- ção, em um estado desmontado.

A figura 2 é uma vista em seção transversal ilustrando um dispo- sitivo para gerar vapor superaquecido de acordo com a presente invenção, em um estado montado.

As figuras 3(a) e 3(b) são vistas em seção transversal ilustrando os meios de aquecimento de um dispositivo para a geração de vapor supe- raquecido de acordo com a presente invenção.

MELHOR MODO

Vai-se fazer agora referência à concretização preferida da pre- sente invenção, com referência aos desenhos em anexo.

As figuras 1 e 2 são vistas em perspectiva explodida ilustrando um dispositivo para a geração de vapor superaquecido de acordo com a presente invenção, nos estados desmontado e montado, respectivamente, e as figuras 3(a) e 3(b) são vistas em seção transversal ilustrando os meios de aquecimento de um dispositivo para a geração de vapor superaquecido de acordo com a presente invenção.

O dispositivo para a geração de vapor superaquecido de acordo com a presente invenção inclui um alojamento 10, uma cobertura 14, uma pluralidade de elementos espaçadores em forma de disco 20 e uma plurali- dade de elementos de aquecimento 30.

O alojamento 10 tem um corpo cilíndrico e uma câmara de com- bustão 11, com uma parte espaço oco formada no corpo cilíndrico. O aloja- mento 10 tem também uma entrada de injeção 12, formada em uma extre- midade de topo dele, e uma saída de descarga 13, formada em uma extre- midade de fundo dele. A pluralidade de elementos espaçadores em forma de disco 20 é disposta horizontalmente em pilha, com uns em cima dos outros na câmara de combustão 11 do alojamento 10, de um modo que os elemen- tos espaçadores das filas de números pares e ímpares fiquem dispostos al- ternadamente e espaçados entre si por distâncias iguais. Nesse caso, os elementos espaçadores 20 das filas de números pares e ímpares têm de diferentes entre si os diâmetros externos, de modo a definir uma passagem de comunicação fluida 25 na câmara de combustão, entre a parede interna ao alojamento cilíndrico 10 e os elementos espaçadores 20.

A pluralidade de elementos de aquecimento 30 é montada verti- calmente de modo a penetrar na pluralidade de elementos espaçadores 20, de tal modo que sejam dispostos espaçados entre si a distâncias iguais em uma parte periférica dos elementos espaçadores, de modo a aquecer o flui- do passando pela passagem de comunicação fluida 25.

Primeiro, no equipamento de cozimento, uma vez que uma sala de cozimento servindo para acomodar alimento, um gerador de vapor para gerar vapor ou uma tubulação de vapor pela qual vapor superaquecido é injetado, etc., são bem conhecidos, a descrição detalhada dele vai ser omiti- da. A presente invenção apresenta que o alojamento 10, os vários elemen- tos espaçadores 20 e os vários elementos de aquecimento 30 são mutua- mente acoplados entre si, para constituir o dispositivo para gerar vapor supe- raquecido.

O alojamento 10 assume uma forma cilíndrica, para definir a a- parência externa do dispositivo para a geração de vapor superaquecido de acordo com a presente invenção, e é formado internamente com uma câma- ra de combustão 11, tendo um espaço oco dimensionado predeterminado ao longo da sua direção longitudinal. A cobertura 14 é montada no alojamento 10. A cobertura 14 tem uma entrada de injeção 12, formada em uma extre- midade de topo dela, de modo a permitir que vapor seja injetado no aloja- mento 10 por ela. O alojamento 10 tem uma saída de descarga 13, formada na sua extremidade de fundo, de modo a permitir que vapor superaquecido seja descarregado para a parte externa por ela.

Também, a cobertura 14 é preferivelmente fixada firmemente na parte extremidade de topo do alojamento por meio de um meio de fixação, tal como um pino ou de uma maneira de encaixe por pressão. Especifica- mente, a cobertura 14 tem uma pluralidade de furos atravessantes 14a for- mados nela, para permitir que a pluralidade de elementos de aquecimento 30 fique saliente ascendentemente por ela, o que vai ser descrito abaixo.

Além disso, o alojamento 10 é formado preferivelmente em uma forma cilíndrica ou poligonal, em termos da sua aparência externa e é feito, de preferência, de um material excelente em resistência a corrosão e resis- tência térmica, tal como aço inoxidável, etc.

Os elementos espaçadores 20 servem para dividir a câmara de combustão 11, definida dentro do alojamento 10, em várias partes espaciais, e são, de preferência, dispostos por empilhamento seqüencialmente entre si por distâncias predeterminadas. Particularmente, os elementos espaçadores 20 servem para suportar os elementos de aquecimento 30.

Os elementos espaçadores 20 das filas de números ímpares e pares 20-1 e 20-2 têm diferentes diâmetros externos entre si, de modo que a passagem de comunicação fluida 25 é definida entre a parede interna da câmara de combustão 11 e os 20-1 das filas de números ímpares.

Além do mais, cada um dos elementos espaçadores 20 tem uma pluralidade de furos encaixe 21, formados de um tal modo que são dispostos espaçados entre si de forma eqüidistante, em uma parte periférica dos ele- mentos espaçadores, de modo a encaixarem firmemente os elementos de aquecimento 30 nele.

Também, o elemento espaçador 20 pode ser feito de preferência de um material excelente em resistência a corrosão e resistência térmica, tal como aço inoxidável, etc., mas é natural que o elemento espaçador 20 pos- sa ser feito de um material termicamente isolante, tal como um tijolo refratá- rio, etc.

Os elementos de aquecimento 30 são encaixados firmemente nos furos de encaixe 21 dos elementos espaçadores 20 por meio de solda ou encaixe sob pressão, de modo a aquecer o fluido passando pela passa- gem de comunicação fluida 25.

Os elementos de aquecimento 30 incluem um arame quente 31, disposto na parte central deles. Um elemento cerâmico 32 ou de aço inoxi- dável 33 é revestido no arame quente 31, ou o elemento cerâmico 32 e o aço inoxidável 33 são revestidos seqüencialmente no arame quente 31.

A seguir, a operação do dispositivo para a geração de vapor su- peraquecido de acordo com a presente invenção vai ser descrita.

Primeiro, na construção do dispositivo gerador de vapor supera- quecido 1 da presente invenção, os elementos de aquecimento 30 são en- caixados firmemente nos furos de encaixe 21 dos elementos espaçadores 20, e depois um conjunto dos elementos espaçadores 20 e dos elementos de aquecimento 30 é montado na câmara de combustão 11 do alojamento 10. 10.

Então, quando a cobertura 14 for montada na extremidade de topo do alojamento 10 e fixada hermeticamente nela, o trabalho operacional do dispositivo gerador de vapor superaquecido da presente invenção é com- pletado.

Em um estado no qual a pluralidade de elementos espaçadores 20 é montada em pilha uns na parte de topo dos outros na câmara de com- bustão 11 do alojamento 10, de um modo tal que sejam espaçados entre si por distâncias iguais, a pluralidade de elementos de aquecimento 30 é ajus- tada verticalmente na pluralidade de elementos espaçadores 20, de tal modo que são dispostos espaçados entre si eqüidistantemente, em uma parte peri- férica dos meios espaçadores.

Subseqüentemente, quando energia elétrica é suprida ao dispo- sitivo gerador de vapor superaquecido 1, a câmara de combustão 11 é a- quecida a uma temperatura operacional, enquanto os elementos de aqueci- mento 30 são operados, de modo que vapor a ser aquecido é suprido à câ- mara de combustão 11, pela entrada de injeção 12 da cobertura 14, e seja pressurizado a uma pressão operacional.

Conseqüentemente, o vapor suprido à câmara de combustão 11 é gradualmente aquecido à temperatura operacional, enquanto passando por um vão, isto é, uma passagem de comunicação fluida 25 definida entre a parede interna da câmara de combustão 11 e os elementos espaçadores 20- 1 da fila de número ímpar e dos elementos espaçadores 20-2 da fila de nú- mero par, e depois é descarregado para a parte externa pela saída de des- carga 13.

Nesse meio tempo, no caso no qual o dispositivo gerador de va- por superaquecido 1 precisar ser reparado devido a dano dele, quando a cobertura 14 é aberta e depois os elementos espaçadores 20 ou os elemen- tos de aquecimento 30 são substituídos e reparados, uma série de trabalhos de manutenção e reparo são completados.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Como descrito acima, de acordo com o dispositivo gerador de vapor superaquecido da presente invenção, vários elementos de aquecimen- to ficam firmemente verticalmente em seqüência à pluralidade de meios es- paçadores dentro do alojamento, de modo a que fiquem dispostos espaça- dos entre si eqüidistantemente em uma parte periférica dos elementos espa- çadores, de modo a gerar vapor superaquecido, de modo que a estrutura interna do dispositivo gerador de vapor superaquecido é simplificada, para acentuar a utilidade de acordo com as suas manutenção e reparo, reduzir o custo de fabricação e maximizar o seu desempenho operacional, maximi- zando, desse modo, a eficiência de cozimento.

Ainda que a invenção tenha sido descrita em conjunto com o que é atualmente considerado como sendo as concretizações exemplificati- vas práticas, deve-se entender que a invenção não é assim limitada às con- cretizações descritas, mas, ao contrário, é intencionada para cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluídas dentro dos espírito e âm- bito das reivindicações em anexo.

Claims

1. Dispositivo para gerar vapor superaquecido, que compreende: um alojamento 10 tendo um corpo cilíndrico e uma câmara de combustão com uma parte de espaço oco formada no corpo cilíndrico, o alo- jamento tendo uma saída de descarga 13 formada em uma extremidade de fundo dele, de modo a permitir que vapor superaquecido seja descarregado para a parte externa por ela; uma cobertura 14 montada em uma extremidade de topo do alo- jamento e tendo uma entrada de injeção 12 formada em uma extremidade de topo dela, de modo a permitir que vapor seja injetado no alojamento 10 por ela; uma pluralidade de meios espaçadores 20, dispostos horizon- talmente em pilha uns nas partes de topo dos outros na câmara de combus- tão do alojamento, de tal modo que os meios espaçadores das filas de nú- meros pares e ímpares são dispostos alternadamente e espaçados eqüidis- tantemente entre si, os meios espaçadores das filas de números pares e ímpares tendo diferentes diâmetros externos, de modo a definir uma passa- gem de comunicação fluida 25 entre a parede interna da câmara de combus- tão 11 e os meios espaçadores 20; e uma pluralidade de meios de aquecimento 30 montados verti- calmente penetrando na pluralidade de meios espaçadores 20, de tal modo a ficarem dispostos espaçados entre si eqüidistantemente em uma parte pe- riférica dos meios espaçadores, de modo a aquecer o fluido passando pela passagem de comunicação fluida 25.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, no qual os meios de aquecimento 30 incluem um arame quente 31, disposto na sua parte cen- tral, e um elemento cerâmico 32 ou aço inoxidável 33 revestido no arame quente 31, ou o elemento cerâmico 32 e o aço inoxidável 33 revestidos se- qüencialmente no arame quente 31.