ES1075003U - Recuperador de calor. - Google Patents

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Abstract

l. Recuperador de calor adaptable a la salida de humos de calderas térmicas constituido por cuerpo cilíndrico -1- de doble camisa concéntrica -2- y -3-, por una serie de tubos cilíndricos -19-, situados transversalmente en sentido diametral conectando la camisa interior -3- por diversos puntos opuestos, por un número de manguitos de entrada y salida de agua -4- y por la entrada de humos -5- caracterizado por comprender además en su parte superior un cortatiro antirretorno -7-.2. Recuperador de calor, según la reivindicación anterior, caracterizado porque en la cara inferior del cortatiro antirretorno -7- está provisto de un desagüe -16-.3. Recuperador de calor, según la reivindicación 1ª, caracterizado porque en el interior del espacio estanco delimitado por las camisas circunscritas exterior -2- e interior -3- presentan unos obstáculos preferentemente en forma de "media luna" -18-.4. Recuperador de calor, según las reivindicaciones 1ª y 3ª, caracterizado porque en el interior de los tubos cilíndricos -19- están situadas varias aletas -19a- para aumento de la superficie de intercambio de calor.5. Recuperador de calor, según las reivindicaciones 1ª y 3ª, caracterizado porque la doble camisa -2- y -3- es ligeramente troncocónica, de mayor diámetro en su base.6. Recuperador de calor, según la reivindicación 2ª, caracterizado porque el cortatiro antirretorno -7- posee en su base un saliente perimetral circular -10- de dimensiones idénticas al saliente perimetral circular -11- que figura en el borde superior del cuerpo -1-.7. Recuperador de calor, según las reivindicaciones 1ª, 2ª y 6ª, caracterizado porque el cortatiro antirretorno -7- está fijado en el interior del recuperador de calor por medio preferiblemente de unos soportes laterales.8. Recuperador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada de humos -5- es lateral y porque presenta en su base una bandeja de desagüe de condensados -12- que posee en su centro un manguito de desagüe -17-.9. Recuperador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada de humos -5- es vertical.

Description

Recuperador de calor.
La presente invención hace referencia a un recuperador de calor adaptable a la salida de humos de calderas térmicas, sean de gas oil, gas natural u otros derivados del petróleo, calderas de biomasa y generadores a gasoil, y cuya instalación permite precalentar el fluido, preferentemente el agua de un circuito de calefacción, con el consiguiente aprovechamiento energético, ahorro de combustible y reducción de las emisiones de NOX y de CO_{2} a la atmósfera, de acuerdo con lo reglamentado en la actualidad sobre medio ambiente. En el resto de la descripción se detallarán las características esenciales del recuperador de calor que se describirá.
Estado de la técnica
Son diversos los sistemas y/o dispositivos destinados al aprovechamiento máximo de la energía calorífica, y en especial la que, generalmente, se pierde y no es aprovechada, por las tuberías de salida de humos de calderas o instalaciones similares.
Los sistemas actuales más conocidos no permiten, en general, la instalación de recuperadores en instalaciones ya existentes, y si lo hacen, su configuración y diseño dificultan las operaciones de mantenimiento y de limpieza, así como la eliminación de los condensados.
Objeto de la invención
El recuperador de calor objeto de la presente invención soluciona los inconvenientes antes citados, proporcionando al usuario, así como al instalador, un dispositivo manejable para llevar a cabo con facilidad su instalación, provisto de diversos elementos que permiten y facilitan su inspección, su limpieza y su mantenimiento, al tiempo que su interior presenta un diseño termodinámico que garantiza el máximo aprovechamiento del calor que arrastran los gases o humos procedentes de la caldera o instalación similar, para precalentar el agua que, procedente de dicha caldera, alimenta la instalación de calefacción del local o vivienda, o bien precalentar otros fluidos que deban ser calentados para su función en otro tipo de instalación.
Descripción del recuperador
El recuperador de calor objeto de la presente invención se caracteriza esencialmente por estar constituido por un cuerpo cilíndrico, de doble camisa concéntrica, cerrado en su parte superior por un cortatiro antirretorno y en su parte inferior por una bandeja de desagüe de condensados. La camisa interior es preferiblemente de forma ligeramente troncocónica siendo la zona de la base de mayor diámetro.
El espacio estanco delimitado por las dos camisas concéntricas es accesible exteriormente a través de varios manguitos de entrada y salida de agua, disponiendo asimismo, a diferentes alturas regulares, de varios separadores preferentemente del tipo de "media luna" que compartimentan parcialmente dicho espacio estanco. Estas "medias luna" tienen como finalidad dar un mayor recorrido al agua que circula entre las dos camisas, permaneciendo allí más tiempo, evitando al mismo tiempo la formación de espacios "rincón" en los que se produzcan pérdidas de temperatura. Se logra con estos separadores "media luna" que el agua circulante tome el máximo contacto con la pared de la camisa interna, así como a través de unos conductos transversales situados en el interior del recuperador y que serán descritos más adelante.
En la parte baja del lateral del cuerpo cilíndrico del recuperador, se encuentra el conducto de entrada de humos, acoplable a la chimenea de la caldera o instalación similar, chimenea que, generalmente es de doble pared. Este conducto de entrada de humos atraviesa las dos camisas de la pared del cuerpo cilíndrico incidiendo únicamente en el interior de dicho cuerpo, sin comunicación alguna con el espacio estanco delimitado por dichas camisas.
El conjunto del recuperador posee una serie de conductos cilíndricos, situados en el interior de su cuerpo cilíndrico y que conectan, generalmente en sentido diametral transversal, la camisa interior por diversos puntos y a diferentes alturas, con la finalidad de que el agua, u otro fluido que circule por el espacio delimitado por las dos camisas para ser precalentado, pase de una zona a otra de este espacio recibiendo, al pasar por estos conductos, aun más calor por el contacto directo de los humos del interior del recuperador sobre los mencionados conductos.
La cantidad de conductos viene determinada por la propia altura del recuperador. Asimismo, y de forma opcional, en el interior de estos conductos podrán disponerse una serie de aletas cuya finalidad será aumentar la superficie de intercambio de calor.
Presenta como característica el recuperador objeto de esta invención la presencia, en la base del cortatiro antirretorno, de un compartimento de forma ovalada y centrado axialmente, provisto de un orificio para la evacuación de los condensados procedentes de la chimenea de salida de humos, acoplada a la cara superior del cortatiro antirretorno. Este dispositivo antirretorno permite, además de evitar que los humos revoquen y retrocedan desde la chimenea de salida, que se mantenga retenido más tiempo el humo en el interior del recuperador, con lo que también se mantendrá por más tiempo caliente el agua, aunque la caldera haya dejado de funcionar. El humo retenido en el interior del recuperador no retrocederá hacia la caldera, pues está sometido a una compresión, producida por el propio proceso.
En el proceso de funcionamiento del recuperador, tanto el CO_{2} como el NOX se condensan en el interior de la chimenea de salida, deslizándose por gravedad hasta depositarse en el compartimento ovalado del cortatiro antirretorno, yendo a depositarse finalmente, al desaguar dicho compartimento, a una bandeja inferior de desagüe de condensados, desde donde será canalizado hacia un filtro de calcita, de uso común.
En la configuración del recuperador, cabe destacar el hecho de que el saliente para acoplamiento que poseen el cortatiro antirretorno, coincidente con el saliente de dimensiones idénticas situado en la parte superior del cuerpo del recuperador, así como el saliente que con la misma finalidad posee la bandeja de desagüe de condensados, coincidente con el saliente de dimensiones idénticas de la parte inferior del mencionado cuerpo del recuperador, son totalmente lisos, efectuándose el empalme o unión de los mismos mediante unas bridas elásticas de rápido "quita-y-pon", eliminando las fijaciones clásicas y conocidas de tornillo con tuerca, más dificultosas de ser colocadas, especialmente por las posibles deformaciones de esos salientes, y susceptibles, además, de sufrir las acciones agresivas y corrosivas del ambiente, humedad, calor, y análogos.
Los diferentes componentes del recuperador, camisas exterior e interior, conductos transversales, separadores preferentemente del tipo "media luna" y los elementos desmontables superior (el cortatiro antirretorno) e inferior (bandeja de desagüe de condensados), son elaborados preferentemente en acero inoxidable de diferente calidad o espesor dependiendo del tipo de instalación o presiones a las que se vea sometido, dada las elevadas temperaturas tanto de agua como de humos, recubriéndose el conjunto del cuerpo del recuperador con material aislante (preferentemente fibra de vidrio) protegido todo ello con la adecuada cubierta exterior.
Como variante de realización, y en una aplicación práctica, el recuperador podrá presentarse para su instalación directa en un tramo de la chimenea de salida de humos, tal como se describirá más adelante.
Con la finalidad de completar la descripción del recuperador de calor objeto de esta invención, se adjuntan unos dibujos en los que, a título de ejemplo no limitativo, se ha representado una realización práctica del mencionado recuperador.
En dichos dibujos,
La figura 1 es una vista general en perspectiva del recuperador, seccionado adecuadamente para mostrar los diversos elementos que lo componen;
La figura 2 es un esquema, en alzado y seccionado, y a menor escala, del recuperador completamente montado;
La figura 3, es una vista esquemática, también seccionada, correspondiente a la figura anterior mostrando las partes superior e inferior del recuperador separadas del cuerpo;
La figura 4 es una vista esquemática y no seccionada, del recuperador montado;
La figura 5 es una vista general en perspectiva de la variante de realización práctica del recuperador instalado directamente en un tramo de chimenea; y
Finalmente, la fig. 6 es una vista esquemática y seccionada correspondiente a la figura anterior.
De acuerdo con estos dibujos, el cuerpo (1) del recuperador está formado por la camisa exterior (2) y la interior (3), formando un espacio totalmente estanco, en el que inciden los manguitos de entrada y salida de agua (4), situados en las partes alta y baja del cuerpo, y la entrada de humos (5), acoplable a la chimenea (6) procedente de la caldera (no dibujada). La camisa interior (3) es de forma preferiblemente ligeramente troncocóníca, con su base de mayor diámetro.
La parte superior del cuerpo (1) del recuperador queda cerrado por el cortatiro antirretorno (7), provisto de un saliente superior (8) para empalme con la chimenea de salida definitiva de humos (9) y un saliente inferior, perimetral circular, (10) que, situado sobre el saliente (11), también perimetral circular, del borde superior del cuerpo (1) y coincidiendo en su totalidad, permite el cierre mediante abrazaderas de unión (no representadas en los dibujos). El empleo de las abrazaderas de unión permite llevar a cabo las operaciones de acoplado y desacoplado con toda rapidez y seguridad, al tiempo que elimina otros tipos de accesorios susceptibles de deteriorarse por oxidación u otras causas semejantes.
La parte inferior del cuerpo (1) queda cerrada por la bandeja de desagüe de condensados (12), provista del saliente perimetral circular (13) coincidente con el saliente perimetral circular (14) del borde inferior del cuerpo (1), que permite el cierre también mediante bridas elásticas de fácil y rápida aplicación.
El cortatiro antirretorno (7) posee en su cara inferior un compartimento ovalado (15) para recogida de los condensados procedente de la chimenea (9), provisto dicho compartimento de un desagüe (16) para evacuación de los condensados.
La bandeja de desagüe de condensados (12) posee en su parte central un manguito de desagüe (17) para evacuación de dichos condensados.
En el interior del espacio estanco delimitado por las camisas (2) y (3) se encuentran los separadores horizontales en forma preferentemente de "media luna" (18) que provocan el recorrido serpenteante del agua circulante por dicho espacio. Asimismo, en el interior del cuerpo (1) quedan situados una serie de tubos cilíndricos (19), dispuestos transversalmente en sentido diametral, conectando la camisa interior (3) por diferentes puntos opuestos y permitiendo el paso del agua de una a otra zona del espacio estanco situado entre las camisas (2) y (3), aumentando la superficie de contacto con la fuente emisora de calor, los humos que circulan por el interior del cuerpo (1) a elevada temperatura.
Los tubos cilíndricos transversales (19) dispondrán, opcionalmente, en su interior una serie de aletas (19a), representados únicamente en la fig. 6, que aumentan la superficie de intercambio de calor.
En la variante de realización en que el recuperador se instala directamente en un tramo de la chimenea de salida de humos, entre la entrada (6) y la salida (9), el cuerpo (1a) del recuperador tiene toda su superficie lateral exterior lisa, correspondiente a la camisa exterior (2), presentando también como variante la ubicación del cortatiro anti-retorno compuesto por compartimento ovalado (15a), para recogida de condensados, con su desagüe (16a) en el interior del cuerpo, y en su parte inferior, sujeto por medios de unión preferiblemente por varios soportes laterales en forma de L (20) para garantizar el sustento del mismo, y en su parte superior unas grapas fijadoras flexibles (20a) para encajar el cortatiro antirretorno y evitar que se pueda desplazar hacia arriba.
Descrito suficientemente el objeto de la presente invención, debe indicarse que las dimensiones, formas y aspecto de los componentes del recuperador de calor, no alterarán en nada su esencialidad, quedando resumida en las reivindicaciones que siguen.

Claims (9)

1. Recuperador de calor adaptable a la salida de humos de calderas térmicas constituido por cuerpo cilíndrico (1) de doble camisa concéntrica (2) y (3), por una serie de tubos cilíndricos (19), situados transversalmente en sentido diametral conectando la camisa interior (3) por diversos puntos opuestos, por un número de manguitos de entrada y salida de agua (4) y por la entrada de humos (5) caracterizado por comprender además en su parte superior un cortatiro antirretorno (7).
2. Recuperador de calor, según la reivindicación anterior, caracterizado porque en la cara inferior del cortatiro antirretorno (7) está provisto de un desagüe (16).
3. Recuperador de calor, según la reivindicación 1ª, caracterizado porque en el interior del espacio estanco delimitado por las camisas circunscritas exterior (2) e interior (3) presentan unos obstáculos preferentemente en forma de "media luna" (18).
4. Recuperador de calor, según las reivindicaciones 1ª y 3ª, caracterizado porque en el interior de los tubos cilíndricos (19) están situadas varias aletas (19a) para aumento de la superficie de intercambio de calor.
5. Recuperador de calor, según las reivindicaciones 1ª y 3ª, caracterizado porque la doble camisa (2) y (3) es ligeramente troncocónica, de mayor diámetro en su base.
6. Recuperador de calor, según la reivindicación 2ª, caracterizado porque el cortatiro antirretorno (7) posee en su base un saliente perimetral circular (10) de dimensiones idénticas al saliente perimetral circular (11) que figura en el borde superior del cuerpo (1).
7. Recuperador de calor, según las reivindicaciones 1ª, 2ª y 6ª, caracterizado porque el cortatiro antirretorno (7) está fijado en el interior del recuperador de calor por medio preferiblemente de unos soportes laterales.
8. Recuperador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada de humos (5) es lateral y porque presenta en su base una bandeja de desagüe de condensados (12) que posee en su centro un manguito de desagüe (17).
9. Recuperador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada de humos (5) es vertical.
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