ES1230379U - Caldera tubular con horno incorporado - Google Patents

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Abstract

1. Caldera tubular de intercambio térmico que comprende: - un tubo de intercambio de calor (1) que tiene una distribución que comprende al menos una capa de forma helicoidal; donde dicha capa comprende un conjunto de espiras unidas lateralmente, situada dicha capa en una cámara de intercambio de calor (5) de la caldera tubular; caracterizado por que la caldera comprende en su interior: - un horno (3) situado en un interior de la capa de forma helicoidal del tubo de intercambio de calor (1), estando dicho horno (3) unido rígidamente a dicha capa y conectado a un alimentador (4) de combustible; - el alimentador (4) de combustible conectado al horno (3) y configurado para suministrar combustible para ser quemado; - un colector de salida (2) de cenizas y escoria que conecta el interior de la cámara de intercambio de calor (5) con el exterior de la caldera; y - un generador de corriente (6) de aire forzado, configurado para generar un movimiento de aire (102) en el interior de la caldera y dirigirlo al horno (3); donde dicho movimiento de aire (102) desplaza las cenizas y la escoria, por la al menos una capa del tubo de intercambio de calor (1), hasta el colector de salida (2).

Description

CALDERA TUBULAR CON HORNO INCORPORADO
DESCRIPCION
CAMPO Y OBJETO DE LA INVENCION
La presente invention es de aplicacion en cualquier proceso industrial que requiera la production de generation de energla termica mediante combustibles con un contenido en cenizas o escoria significativos, mas especialmente para su aplicacion en el caso en que la disposition del cuerpo de intercambio de calor de la caldera deba estar orientado en position horizontal, por exigencias o limitaciones de instalacion teniendo tambien aplicacion en calderas orientadas en direction vertical.
La invencion propone una caldera en la cual, el horno en el que se produce la combustion, se encuentra situado en el interior del serpentln de dicha caldera, de una forma coaxial, de modo que la elimination de la escoria y de las cenizas del interior de la caldera se realiza aplicando un movimiento rotatorio a la caldera y aprovechando el movimiento de aire de entrada, desplazando esa escoria o cenizas hasta un colector de salida.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En la actualidad, es conocida la existencia de calderas tubulares dotadas de conductos con forma de serpentines, formando estructuras helicoidales, orientadas en posicion vertical u horizontal.
En el funcionamiento de estas calderas, el fluido de intercambio de calor, como el agua o el aceite, pasa por el interior de los conductos de serpentines, donde los gases calientes producidos en la combustion se encuentran en contacto con las caras exteriores de dichos conductos, que son calentados consiguiendo obtener elevadas temperaturas y presiones con un gran rendimiento y un pequeno volumen de fluido.
Este fluido que pasa por el interior de los conductos para ser calentado, precisa de una calidad adecuada para evitar incrustaciones por su interior, que pueden afectar al funcionamiento de la caldera, siendo susceptibles a las fluctuaciones de presion y carga resultantes.
Por otro lado, el proceso llevado a cabo en estas calderas exige un mantenimiento complejo y costoso, sobre todo, por el gran inconveniente que presenta cuando se utilizan combustibles solidos, que generan escoria y cenizas, especialmente si dicho combustible es biomasa.
Como es sabido, los tipos de biomasas solidos mas utilizados generan una cantidad de residuos en forma de escoria y cenizas superiores al de otros combustibles solidos, y ademas tienen un punto de fusion mas bajo, con lo cual se alcanzan temperaturas mas bajas en el intercambio con el fluido.
De este modo, las calderas que hacen uso de estos combustibles requieren un mantenimiento mayor que las calderas convencionales para que las impurezas y cenizas no afecten al intercambio de calor reduciendo considerablemente la eficacia, teniendo ademas un rendimiento mas bajo al trabajar en reglmenes de temperatura entre los 500 y 700°C.
Este problema es mas acusado en las calderas orientadas en posicion horizontal, ya que, en las verticales, el serpentln al estar tambien orientado en vertical, la direccion de la combustion favorece que gran parte de las cenizas se depositen sobre la base inferior del deposito por gravedad, para una posterior limpieza, mientras que, en las horizontales, las cenizas caen sobre el propio serpentln sin posibilidad de retirarlas por medios convencionales.
Debido a ello, las mejoras en este campo estan orientadas mejorar el intercambio termico entre el horno y la caldera y a eliminar las escorias producidas durante la combustion.
En todo el estado del arte no existe la presencia de una caldera similar a la descrita en esta invencion, en la que el horno generador del calor se encuentra situado en el interior del propio serpentln de intercambio termico, en la misma camara de intercambio de calor de la caldera, de modo que el intercambio termico es el maximo posible y la elimination de las cenizas, as! como de la escoria se realiza mediante un movimiento rotativo.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La solucion que la invention presenta esta basada en obtener una caldera que unifica en una sola unidad un horno y una camara de intercambio termico, creando una nueva configuration especialmente concebida para la quema de biomasas que requieren temperaturas de combustion mas bajas, como pueden ser los residuos vegetales.
De este modo, a pesar de que estos combustibles de biomasa tienen un punto de fusion mas bajo que un combustible tradicional, la forma de integrar el horno en la caldera mejora el intercambio termico, reduce el espacio necesario para alojar el horno y por lo tanto mejora la eficiencia del conjunto.
Al combinar en una unica unidad ambas partes, se obtiene un equipo muy eficiente y notablemente mas economico que los convencionales, ademas de conseguir un tamano mucho mas reducido que las instalaciones utilizadas actualmente y que en ocasiones se sobredimensionan para determinados tipos de biomasas.
Dado que la escoria producida en estos procesos, de quema de biomasa, reduce considerablemente el rendimiento de los equipos, la configuracion de las partes que la componen asegura su optima eliminacion evitando o reduciendo las paradas tecnicas de limpieza y permitiendo una eficaz transferencia termica con el serpentln por donde circula el llquido de refrigeration.
Por lo tanto, la caldera tubular de intercambio termico de la presente invencion comprende un tubo de intercambio de calor que tiene una distribution que comprende al menos una capa de forma helicoidal, es decir, con forma de serpentln, donde dicha capa o capas comprenden un conjunto de espiras unidas o pegadas lateralmente, teniendo una forma similar a la de un muelle de traction o a la de un tornillo en la que el paso del roscado viene definida por la inclination de cada espira respecto a la generatriz.
En el caso de que el tubo de intercambio de calor comprenda dos o mas capas de forma helicoidal, estas capas tienen diferentes tamanos de section y estan situadas de forma concentrica y superpuestas, es decir, estando cada capa dentro de otra capa. Ademas, las espiras de cada capa helicoidal del tubo de intercambio de calor tienen una inclinacion diferente, respecto a la altura de dichas capas, siendo dichas inclinaciones alternas en cada capa. Es decir que, en la capa mas interna, todas las espiras pueden tener una inclinacion positiva respecto de la altura de la helice que define la capa, o un paso horario si se asemeja a un tornillo, y en la capa inmediatamente superior que envuelve la interior, tener una inclinacion negativa o un paso anti-horario, siendo asl de forma sucesiva con el resto de capas.
Esta capa o conjunto de capas de forma helicoidal del tubo de intercambio de calor pueden tener una forma cillndrica o pueden tener una forma conica, teniendo en este caso, cuando haya mas de una capa, conicidades inversas alternativamente entre cada capa. Esto es debido a que la forma helicoidal, que define las capas del tubo, puede tener un diametro superior e inferior, que la define, iguales o diferentes.
De este modo, tanto la una o mas capas que forman parte del tubo estan situadas en una camara de intercambio de calor de la caldera tubular, que es donde se produce el intercambio termico del fluido que atraviesa el tubo de intercambio.
Esta camara de intercambio tambien comprende en su interior el horno situado en el interior de la capa mas interna, de forma helicoidal, del tubo de intercambio de calor, unido a dicha capa de una forma rlgida.
Dicho horno esta conectado a un alimentador de combustible situado en un espacio anexo a la camara de intercambio, pero en el interior de la caldera, que le proporciona el combustible para ser quemado. De este modo, el intercambio de calor entre el horno y el tubo es mas directo y eficiente que si estuvieran en camaras separadas ademas de no ocupar un espacio anadido, compactando la caldera en una unica unidad.
El alimentador de combustible conectado al horno y configurado para suministrarle combustible, comprende un conducto de alimentador que conecta el exterior de la caldera tubular, donde se puede situar una tolva de alimentacion, con el alimentador y que esta configurado para introducir el combustible a dicho alimentador desde el exterior de la caldera.
El alimentador de combustible tambien comprende un deposito conectado al conducto del alimentador, donde se acumula el combustible introducido al alimentador antes de ser introducido al horno, un mecanismo configurado para introducir el combustible acumulado en el deposito al interior del horno y un apoyo en el que se sostiene el alimentador de combustible en el interior de la caldera.
Dicho mecanismo puede estar configurado a partir de diferentes componentes que permitan la entrada regular de combustible al horno, de modo que, en una realizacion preferente, el mecanismo comprende un motor configurado para hacer girar un tornillo sin fin. Dicho tornillo sin fin es el que desplaza longitudinalmente el combustible mediante el giro proporcionado por el motor.
En una realizacion preferente, el conducto del alimentador esta situado encima del deposito del alimentador del combustible, en una posicion vertical.
La caldera tambien comprende un colector de salida de cenizas y escoria que conecta el interior de la camara de intercambio de calor con el exterior de la caldera, donde se recogen dichas cenizas, y un generador de corriente de aire forzado configurado para generar un movimiento de aire en el interior de la caldera y dirigir dicho aire al horno, donde dicho movimiento de aire desplaza las cenizas y la escoria, por la al menos una capa del tubo de intercambio de calor, hasta el colector de salida.
De esta forma, el movimiento de aire forzado favorece, no solo la combustion al generar la entrada de oxlgeno, sino tambien la elimination de cenizas y que estas no se depositen de forma permanente sobre el tubo intercambiador de calor, reduciendo la eficacia de la caldera.
En una realización, el horno comprende una forma exterior cillndrica o conica, situada concentricamente a la capa o capas helicoidales del tubo de intercambio de calor. Esta forma exterior depende de la forma del tubo en forma de capa helicoidal, de modo que el horno comprende la misma forma que tiene dicha capa, pero de tamano mas reducido al estar situado en su interior. El vaciado interno del horno puede tener tambien una forma cillndrica, conica o prismatica, utilizandose la que mejor favorezca la combustion a partir de la entrada de material y aire.
El eje de la forma cillndrica o conica del horno, as! como su altura, comprenden una longitud aproximada entre una cuarta y dos cuartas partes de la longitud de la capa del tubo. De este modo, se deja una gran parte del tubo descubierta, o no tapada por el horno, dejando una superficie de contacto elevada del tubo por la que se realiza el intercambio termico.
En una realización, el horno comprende unos conductos, que pueden ser unas simples aberturas o unos tubos, que conectan el interior de dicho horno con el generador de corriente, siendo dichos conductos atravesados por el movimiento de aire creado en el generador. Para que se produzca la combustion, el horno comprende al menos un encendedor situado en dichas aberturas que permite iniciar la ignicion del combustible.
El horno tambien comprende una entrada de combustible conectado al alimentador de combustible, de modo que, en una realizacion preferente, dicha entrada esta situada en la base de la forma exterior cillndrica o conica del horno, de forma concentrica.
En una realización, el combustible quemado en la caldera es biomasa, aunque puede utilizarse cualquier otro combustible de caracterlsticas similares no originada en un proceso biologico. De esta manera, al utilizar la biomasa como combustible, la caldera es aplicable a sistemas para la cogeneracion de energla mediante el aprovechamiento de residuos y biomasas.
En una realización, la camara de intercambio de calor comprende un conducto de salida de gases situado en una posicion extrema superior, preferiblemente en vertical, de la caldera tubular, para evitar que los gases se acumulen en dicha camara.
En una realización, la caldera comprende una forma sustancialmente cillndrica, esta posicionada en horizontal, donde el tubo de intercambio de calor comprende una entrada y una salida de un fluido a la caldera, dispuestas dicha entrada y dicha salida en un eje longitudinal de dicha forma cillndrica de la caldera.
De este modo, en una realización, la caldera esta configurada para girar sobre si misma, mediante un movimiento rotatorio, sobre el eje longitudinal de la forma cillndrica de la caldera, de modo que la caldera comprende un rotor, situado en el exterior de la caldera, configurado para realizar dicho movimiento rotatorio del tubo de intercambio de calor. Para que se produzca el movimiento rotatorio sin perdidas del fluido que circula por el interior del tubo de intercambio de calor, este comprende unas juntas rotativas conectadas en la entrada y en la salida de dicho tubo, en el exterior de la caldera.
En una realization, el alimentador comprende un contrapeso en una parte inferior de dicho alimentador y el apoyo consiste en una union tipo carril de tren que comprende al menos dos ejes paralelos con al menos dos ruedas, estando una rueda en cada extremo de dicho eje, estando las ruedas encajadas en unos ralles tambien paralelos.
Estos ralles del apoyo tienen forma de aro y estan situados y unidos rlgidamente en el interior de la caldera, en el espacio anexo en el que se encuentra el alimentador del combustible, de forma concentrica a la forma cillndrica de dicha caldera.
Debido a este apoyo movil, al girar la caldera, el alimentador de combustible permanece inmovil, despasandose los ralles de en sentido circular, pero permaneciendo en vertical dicho alimentador debido al efecto del contrapeso. Es decir, que la union del alimentador al interior de la caldera es una union movil que permite el giro de uno respecto del otro.
El movimiento de la caldera permite que, al situarse la escoria de la combustion sobre el tubo de intercambio de calor, el lento movimiento rotatorio, hace que las impurezas se vayan desplazando por la superficie de las capas del tubo como un tornillo sin fin, pasando entre la capa o capas que forma el tubo intercambiador de calor, hasta acabar sobre el fondo de la caldera, en el colector de salida, para poder ser extraldas por medios convencionales. En el caso de que el tubo forme varias capas, las cenizas realizan un recorrido en zig-zag pasando por todas las capas de la mas interna a la mas externa.
Al estar el tubo en forma helicoidal con las paredes de las espiras unidas, se reduce la superficie de contacto con los gases, pero se permite la decantation progresiva de los residuos de ceniza hasta su calda a la zona inferior. Ademas, el movimiento favorece un calentamiento progresivo similar en todas las partes del tubo.
Este movimiento de la caldera tambien favorece a la combustion del combustible al mover el horno y permitir la llegada de oxlgeno, a partir de la corriente del aire, a todas sus partes, siendo una ventaja, sobre todo, en caso de utilizar biomasa como combustible en el horno.
Las conducciones, entradas, salidas y apoyos de la caldera no suponen un obstaculo al giro rotativo del tubo, de ahl que tanto la entrada como la salida del tubo se posicionen en el eje de la caldera, y que el alimentador de biomasa permanezca inmovil, es decir que el horno puede girar, pero el alimentador siempre se mantiene en la misma posicion, estando el conducto del alimentador en posicion vertical, y estando apoyado dicho alimentador sobre medios deslizantes.
A pesar del movimiento rotatorio de la caldera, tanto la entrada de combustible, el colector de salida y la salida de gases de la caldera permanecen inmoviles, al no compartir dicho movimiento rotativo. Es decir, que permanecen en una misma posicion vertical a pesar del momento de la caldera.
El rendimiento de la caldera de la invencion es superior al que presentan las calderas sin esta configuration, al tener un mejor intercambio de calor. Del mismo modo, dado que tanto el horno como el tubo pueden tener el movimiento rotativo, al reducir la abrasion generada sobre parte del serpentln, y al desplazar el combustible mientras se esta quemando, se aumentan las horas de uso posibles para la caldera. Esto es debido a que, habitualmente, los gases generados en la combustion no se distribuyen de forma uniforme dentro de la caldera, sobre todo si esta se situa de modo horizontal, de tal forma que el movimiento rotativo del horno y del tubo intercambiador de calor si genera un intercambio regular sobre toda su superficie.
Por otro lado, el uso del tubo intercambiador de calor configurado como mecanismo de traslacion de escorias, ademas del intercambio energetico, supone un avance respecto de la tecnologla existente.
El tubo de intercambio de calor puede trabajar con diferentes tipos de fluidos como agua o aceite termico industrial, sin estar limitado por su caracter rotativo.
El sistema de retirada automatica de escoria no exige la parada del proceso de intercambio de calor y permite la elimination de equipos perifericos destinados para este uso, obteniendo el mismo resultado disminuyendo la inversion de costes de la caldera.
No se ha encontrado en los antecedentes ningun modelo que sea capaz de producir el mismo rendimiento que el modelo propuesto de acuerdo con la conjuncion que supone todas las caracterlsticas presentadas al combinar el horno en el interior de una capa del tubo de intercambio de calor, anadiendo la fuerza centrlfuga de la rotacion y la generacion del movimiento de aire por parte del generador.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Para completar la descripcion de la invencion y con objeto de ayudar a una mejor comprension de sus caracterlsticas, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization de la misma, se acompana un dibujo en donde, con caracter ilustrativo y no limitativo, se han representado la siguiente figura:
- La figura 1 representa una vista cortada en alzado de la caldera tubular en la que se muestra el tubo de intercambio de calor formado por dos capas cillndricas y concentricas, con las espiras unidas donde el horno se encuentra en el interior de la capa mas interna.
A continuation, se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:
1) Tubo de intercambio de calor
11) Entrada
12) Salida
101) Movimiento rotatorio
102) Movimiento de aire
2) Colector de salida
3) Horno
31) Conductos
32) Entrada de combustible
4) Alimentador
41) Motor
42) Tornillo sin fin
43) Deposito
44) Apoyo
45) Contrapeso
46) Conducto del alimentador
5) Camara de intercambio de calor
6) Generador de corriente
7) Encendedor
8) Salida de gases
DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a una caldera orientada en posicion horizontal, que utiliza como combustible biomasa, la cual genera cenizas o escoria en la combustion, de modo que, tras su puesta en marcha, no precise ser parada o intervenida para realizar labores de limpieza.
Como puede verse en la figura 1, la caldera esta compuesta por un tubo de intercambio de calor (1) con forma helicoidal cillndrico, o de serpentln cillndrico, formando dos capas concentricas, con una pequena separacion entre ellas, que permite disponer de una superficie de intercambio de calor de todo el conducto, mediante convencion, superior a serpentines de una unica capa.
Las espiras de dichas capas se encuentran unidas, sin que existan aberturas ni separacion entre ellas. Dicho tubo de intercambio de calor (1) se encuentra alojado en una camara de intercambio de calor (5) de la caldera, siendo dicha camara (5) de forma cillndrica, al igual que la caldera.
Una de las ventajas de la invencion es que el horno (3) se encuentra situado en el interior de la capa mas interna, de forma helicoidal, del tubo de intercambio de calor (1), estando unido rlgidamente a ella, siendo dicho horno (3) de forma exterior cillndrica, teniendo un vaciado interno de forma conica y abarcando la mitad de la longitud de la capa helicoidal del tubo (1).
De este modo, el intercambio de calor entre el horno (3) y el tubo de intercambio (1) es directo, no se requiere una camara anexa para alojar dicho horno (3) y se tiene una eficiencia mayor que si se encontrase en una camara anexa y el intercambio de calor se realizase unicamente por el calentamiento de los gases generados en la combustion.
El horno (3) esta conectado a un alimentador (4) de combustible situado tambien en el interior de la caldera, en un espacio exterior a la camara de intercambio de calor (5). Dicho alimentador (4) comprende un conducto del alimentador (46), situado en posicion vertical, que permite la entrada de combustible del exterior de la caldera al interior de un deposito (43) de dicho alimentador (4), donde se almacena el combustible antes de ser introducido mediante un mecanismo al horno (3), por la entrada de combustible (32). Este mecanismo esta formado por un motor (41) que hace girar un tornillo sin fin (42), el cual desplaza el combustible hasta la entrada de combustible (32), siendo dicha entrada (32) un conducto situado en una posicion concentrica en la base cillndrica del horno (3). De esta manera, el alimentador (4) permite el paso del combustible desde el exterior de la cadera al interior del horno (3).
La caldera tambien comprende un generador de corriente (6) que genera un movimiento de aire (102) en el interior de la caldera, el cual se desplaza hasta el interior del horno (3) y lo atraviesa por unos conductos (31).Estos conductos consisten en unas aberturas realizadas en dicho horno (3)y favorecen la llegada de oxlgeno hasta la combustion del horno (3), pero tambien ayudan al desplazamiento de la escoria y cenizas generadas en la combustion hasta un colector de salida (2) por donde se extraen estos desechos.
Por otro lado, la caldera dispone de una salida de gases (8), situada en un extremo superior de dicha caldera, configurada para extraer los gases generados durante la combustion, y una serie de encendedores (7) situados en los conductos (31) configurados para iniciar la ignicion del combustible introducido en el horno (3).
Cuando la caldera se encuentra en funcionamiento, se produce un lento movimiento rotatorio (101) que hace girar toda la caldera, respecto del eje de la forma cillndrica de dicha caldera de modo que se produce el giro los elementos comprendidos en su interior como el tubo de intercambio de calor (1) y el horno (3) pero no del alimentador (4), del conducto del alimentador (46), de la salida de gases (8) y del colector de salida (2) que permanecen inmoviles.
Para que el movimiento rotatorio (101) del tubo (1) no colisione con ninguno de los elementos necesarios para el funcionamiento de la caldera, tanto la salida (12) como la entrada (11) se situan en el eje central de dicha caldera de forma cillndrica. El alimentador (4) comprende un apoyo (44) que consiste en una union que permite el desplazamiento de dicho alimentador (4) respecto de la caldera al comprender dos ejes con ruedas en sus extremos encajadas en unos ralles con forma de aro.
Dichos ralles estan situados de forma concentrica a la parte interna de la caldera, en el espacio anexo en el que se encuentra el alimentador (4), y estan unidos mediante una serie de uniones rlgidas que permiten que el que el tubo de intercambio de calor (1) pueda girar alrededor del alimentador (4). Es decir, es como si los ralles se encontrasen en una camisa o estructura interna de menor tamano que el diametro interno de la caldera, y dicha estructura interna estuviese unida a la caldera de forma rlgida en varios puntos de su perlmetro, de modo que el tubo de intercambio de calor (1) se situa por fuera de esa estructura interna, pero por el interior de la caldera.
Para que el alimentador (4) permanezca inmovil mientras gira la caldera, comprende un contrapeso (45) que tira del alimentador hacia abajo por efecto de la gravedad y que evita que el alimentador (4) se descentre respecto del horno (3).
De esta forma, el tubo (1) es calentado a partir de la combustion realizada en el horno (3) y por el movimiento de aire (102) caliente, en ventilacion forzada, que fluye a traves de las capas de seccion concentrica, aumentando la temperatura del fluido que circula por el interior de dicho tubo de intercambio de calor (1).
El movimiento rotatorio (101) y el movimiento de aire caliente (102) en ventilacion forzada generan un movimiento de las cenizas y de la escoria de la combustion, desplazandolas por las capas de seccion concentrica. Esta escoria y cenizas se posicionan sobre la parte interna de las capas y se van desplazando sobre la superficie externa del tubo intercambiador de calor (1), debido al movimiento rotatorio (101), funcionando como un tornillo sin fin, transformando este movimiento rotatorio en traslacion, para ser extraldas a traves del colector de salida (2).
El movimiento rotatorio (101) del tubo intercambiador de calor (1) ademas de eliminar el contenido de cenizas y escorias de la caldera, tambien mejora el intercambio de calor entre la camara y el fluido que circula por el interior del tubo intercambiador de calor (1) al permitir que el aire caliente llegue mas facilmente a todas las cavidades de la camara de intercambio (5) y a aumentar el movimiento del fluido del interior del tubo (1).
El movimiento rotatorio (101) del tubo de intercambio de calor (1) esta generado por un rotor situado en el exterior de la caldera, para que este no se vea afectado por las elevadas temperaturas generadas en el interior.
Para evitar escapes de ilquido, el tubo de intercambio de calor (1) posee unas juntas rotativas tanto en la entrada (11) como en la salida (12) de dicho tubo (1) de la caldera, que permiten el movimiento rotatorio a la vez de la entrada y salida del fluido a calentar, sin escapes de fluido.
El movimiento de aire (102) generada por el generador de corriente (6) forzada se ve compensada y favorecida por un ventilador de tiro forzado posicionado en la salida de gases (8) de la camara de intercambio de calor (5). Este ventilador succiona el aire del interior de la camara de intercambio (5), mejorando la entrada del movimiento de aire (102) al horno y generando una ventilation forzada.
La presente invention no debe verse limitada a la forma de realization aqul descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente description. En consecuencia, el ambito de la invencion queda definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. - Caldera tubular de intercambio termico que comprende:
- un tubo de intercambio de calor (1) que tiene una distribution que comprende al menos una capa de forma helicoidal;
donde dicha capa comprende un conjunto de espiras unidas lateralmente, situada dicha capa en una camara de intercambio de calor (5) de la caldera tubular;
caracterizado por que la caldera comprende en su interior:
- un horno (3) situado en un interior de la capa de forma helicoidal del tubo de intercambio de calor (1), estando dicho horno (3) unido rlgidamente a dicha capa y conectado a un alimentador (4) de combustible;
- el alimentador (4) de combustible conectado al horno (3) y configurado para suministrar combustible para ser quemado;
- un colector de salida (2) de cenizas y escoria que conecta el interior de la camara de intercambio de calor (5) con el exterior de la caldera; y
- un generador de corriente (6) de aire forzado, configurado para generar un movimiento de aire (102) en el interior de la caldera y dirigirlo al horno (3);
donde dicho movimiento de aire (102) desplaza las cenizas y la escoria, por la al menos una capa del tubo de intercambio de calor (1), hasta el colector de salida (2).
2. - Caldera tubular de intercambio termico, segun la revindication 1, caracterizada por que el alimentador (4) comprende:
- un conducto de alimentador (46) que conecta el exterior de la caldera tubular con el alimentador (4) y que esta configurado para introducir el combustible a dicho alimentador (4) desde el exterior de la caldera;
- un deposito (43) conectado al conducto de alimentador (46), donde se acumula el combustible introducido por dicho conducto de alimentador (46) antes de ser introducido al horno (3);
- un mecanismo configurado para introducir el combustible acumulado en el deposito (43) al interior del horno (3); y
- un apoyo (44) configurado para sostener el alimentador de combustible (4) en el interior de la caldera.
3. - Caldera tubular de intercambio termico, segun la reivindicacion anterior, caracterizada por que el conducto de alimentador (46) esta situado encima del deposito (43) del alimentador del combustible (4), en position vertical.
4. - Caldera tubular de intercambio termico, segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizada por que el mecanismo configurado para introducir el combustible acumulado en el deposito (43) al interior del horno (3) comprende un motor (41) configurado para hacer girar un tornillo sin fin (42).
5. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el tubo de intercambio de calor (1) tiene una distribution que comprende dos o mas capas de forma helicoidal, donde dichas capas estan situadas de forma concentrica y superpuestas.
6. - Caldera tubular de intercambio termico, segun la reivindicacion anterior, caracterizada por que las espiras de cada capa helicoidal del tubo de intercambio de calor (1) tienen una inclination respecto a una altura de dicha capa de forma helicoidal, siendo dichas inclinaciones alternas en cada capa.
7. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que cada capa de forma helicoidal del tubo de intercambio de calor (1), tiene una forma cillndrica.
8. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que cada capa de forma helicoidal del tubo de intercambio de calor (1) tiene una forma conica, donde cada una de las capas comprenden conicidades inversas alternativamente.
9. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el horno (3) comprende una forma exterior cillndrica o conica, situada concentricamente a las capas helicoidales del tubo de intercambio de calor (1), donde una altura de la forma exterior, cillndrica o conica, del horno (3) esta comprendida entre una cuarta y dos cuartas partes de la altura que define las capas helicoidales del tubo de intercambio de calor (1).
10. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el horno (3) comprende:
- unos conductos (31), que conectan un interior de dicho horno (3) con el generador de corriente (6), siendo atravesados por el movimiento de aire (102);
- una entrada de combustible (32) conectado al alimentador de combustible (4); y - al menos un encendedor (7) situado en los conductos (31).
11. - Caldera tubular de intercambio termico, segun las reivindicaciones 9 y 10, caracterizada por que la entrada de combustible (32) esta situada concentricamente a la base de la forma exterior cillndrica o conica del horno (3).
12. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el combustible quemado en la caldera es biomasa.
13. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la camara de intercambio de calor (5), comprende un conducto de salida de gases (8) situado en una posicion extrema superior de la caldera tubular.
14. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el alimentador (4) comprende un contrapeso (45) en una parte inferior de dicho alimentador (4) y por que el apoyo (44) comprende al menos dos ejes paralelos con al menos dos ruedas, estando una rueda en cada extremo de dichos ejes, y dos ralles paralelos configurados para encajar las ruedas.
15. - Caldera tubular de intercambio termico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la caldera comprende una forma cillndrica, esta posicionada en horizontal, donde el tubo de intercambio de calor (1) comprende una entrada (11) y una salida (12) de un fluido a la caldera, dispuestas dicha entrada (11) y dicha salida (12) en un eje longitudinal de dicha forma cillndrica de la caldera.
16. - Caldera tubular de intercambio termico, segun las reivindicaciones 14 y 15, caracterizada por que los ralles del apoyo (44) tienen forma de aro y estan situados y unidos rlgidamente en el interior de la caldera, de forma concentrica a la forma cillndrica de dicha caldera.
17. - Caldera tubular de intercambio termico, segun la reivindicacion 15 o 16, caracterizada por que la caldera esta configurada para girar mediante un movimiento rotatorio (101) sobre el eje longitudinal de la forma cillndrica de la caldera.
18. - Caldera tubular de intercambio termico, segun la reivindicacion anterior, caracterizada por que comprende un rotor, situado en el exterior de la caldera, configurado para realizar el movimiento rotatorio (101) de la caldera (1).
19.- Caldera tubular de intercambio termico, segun la reivindicacion 15, caracterizada por que el tubo de intercambio de calor (1) comprende unas juntas rotativas en la entrada (11) y en la salida (12) de dicho tubo (1), en el exterior de la caldera.
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