ES2210630T3

ES2210630T3 - Estructura de prevencion de fugas para caja de un quemador de combustion de superficie.

Info

Publication number: ES2210630T3
Application number: ES98116116T
Authority: ES
Inventors: Shin Shizukuishi; Yoshihisa Iseda
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-08-26
Also published as: EP0899507A1; EP0899507B1; DE69819633D1; US6030206A; DE69819633T2; CA2246143A1

Abstract

SE PRESENTA UNA ESTRUCTURA PREVENTIVA DE FUGAS PARA UNA CARCASA DE UN QUEMADOR DE COMBUSTION SUPERFICIAL, EN EL CUAL UN MALLADO DE FIBRAS O UN MALLADO POROSO RESISTENTE AL FUEGO, COMO UN ELEMENTO DEL QUEMADOR (11) SE INSTALA EN UNA CARCASA (12) QUE TIENE UNA CARA ABIERTA Y UTILIZA FIBRAS CERAMICAS PARA FORMAR SUS PAREDES LATERALES (14), LA CARA ABIERTA ESTA CERRADA POR EL ELEMENTO QUEMADOR (11) INMOVILIZADO ALLI, Y LAS PAREDES LATERALES (14) ESTAN RECUBIERTAS CON UN SELLADOR O ESTAN IMPREGNADAS CON UN SELLADOR DE ANTEMANO O ESTAN CUBIERTAS CON AL MENOS UNA LAMINA METALICA EN LAS SUPERFICIES QUE MIRAN HACIA EL INTERIOR DE LA CARCASA.

Description

Estructura de prevención de fugas para caja de un quemador de combustión de superficie.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un quemador de combustión tal como se define en las características de la parte de preámbulo de la reivindicación 1 y, más en particular, a una estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie que usa una malla de fibras que se obtiene mediante la formación de fibras metálicas o cerámicas como una malla o una malla porosa de cerámica, etc, como el elemento quemador, que evita la fuga de combustible y aire de combustión de cualquier otra sección distinta a la cara de combustión del elemento quemador.

Estado de la técnica

Para los quemadores de combustión de superficie de mezcla previa que usan una malla de fibras que se obtiene mediante la formación de fibras cerámicas o metálicas resistentes al calor u otras fibras como una malla o una malla porosa tal como una malla de cerámica como el elemento quemador de combustión de superficie, se proponen estructuras de prevención de fugas con un medio para evitar la fuga de la mezcla previa desde otras secciones distintas de los lugares de combustión del quemador.

Las estructuras de prevención de fugas convencionales para quemadores de combustión de superficie incluyen una estructura con un elemento quemador de combustión de superficie 1 inmovilizado en una caja 2 de acero inoxidable u otro metal mediante tornillos 3, etc. (véase la Fig. 20), una estructura con un elemento quemador de combustión de superficie 1 sostenido por una pestaña de una caja metálica 2, una estructura con un elemento quemador de combustión de superficie soldable 1 soldado en su circunferencia completa a una caja metálica, y una caja con un compuesto de cerámica sinterizada o fibras cerámicas usadas en las secciones de temperatura elevada.

Además, existe un quemador de combustión de superficie 4, tal como se muestra en la Fig. 21. En el quemador de combustión de superficie 4, una caja metálica cilíndrica 5 de acero inoxidable, etc. presenta un espacio cilíndrico 6 en el centro de la caja metálica 5, y la pared periférica del espacio 6 en la caja metálica 5 se encuentra abierta. A lo largo de la cara abierta, se instala y se inmoviliza un elemento quemador 7 mediante placas metálicas de sostenimiento 8 instaladas a lo largo de los bordes superior e inferior por el espacio cilíndrico 6 de la caja 5 mediante tornillos, etc. (no mostrados).

En otra versión, se usa un material cerámico en la parte superior e inferior de la caja metálica 5, y el elemento quemador 7 se instala a lo largo de la pared periférica del espacio 6 y se inmoviliza mediante tornillos, etc. (no mostrados) en la parte superior e inferior.

Otros quemadores de combustión de la técnica anterior con una caja esencialmente fabricada de material metálico se conocen a partir del documento WO89/11621 o EP-A-0415008.

Problemas que se resuelven con la presente invención

Sin embargo, si el elemento quemador de combustión de superficie 1 se inmoviliza en la caja metálica 2 mediante los tornillos 3 como se muestra en la Fig. 20, o se sostiene con la pestaña de la caja metálica, puede suceder que la caja metálica 2 se expanda térmicamente por la transferencia de calor de la cara de combustión o el calor de la radiación de la llama, etc. hasta provocar la fuga de la mezcla previa o una explosión. De igual forma, también en el quemador de combustión de superficie 4 mostrado en la Fig. 21, puede suceder que la caja metálica 5 se deforme térmicamente por la transferencia de calor de la cara de combustión, el calor de la radiación de la llama, etc. hasta provocar la fuga de la mezcla previa o una explosión.

También cuando el elemento quemador de combustión de superficie 1 se suelda en su circunferencia completa a la caja metálica, la zona de soldadura puede romperse por deformación térmica.

Además, si se usa un compuesto de cerámica sinterizada en las secciones de temperatura elevada de la caja, el quemador es débil frente a impactos mecánicos y costoso.

Si se usan fibras cerámicas, etc. la mezcla previa presenta fugas ya que las fibras tienen cierta porosidad y no permiten un sellado perfecto.

Se propone la presente invención para mejorar dichos problemas. El objeto de la presente invención es proporcionar un quemador de combustión con una estructura de prevención de fugas para una caja del quemador de combustión mediante una malla de fibras que se obtiene mediante la formación de fibras metálicas o cerámicas como una malla o como una malla porosa de cerámica, etc. como un elemento quemador, que evita la fuga de combustible y aire de combustión desde cualquier otra sección distinta de la cara de combustión del elemento quemador.

Medios para solucionar dichos problemas

Para solucionar dicho objeto, la presente invención proporciona un quemador de combustión con las características de la reivindicación 1. Las formas de realización preferidas del quemador de combustión se definen en las reivindicaciones dependientes.

Dado que la presente invención proporciona un quemador de combustión que comprende una caja que define un espacio de suministro de la mezcla previa, dicho espacio de suministro de la mezcla previa está delimitado por al menos una pared de lado lateral y lados opuestos abiertos, al menos uno de dichos lados opuestos abiertos se encuentra cerrado por una malla de fibras o una malla porosa resistente al fuego que sirve como elemento quemador y se encuentra fijado a al menos una pared de lado lateral, en el que dicha al menos una pared de lado lateral a la que se encuentra fijado dicho elemento quemador está formada por fibras cerámicas recubiertas de material de sellado o impregnadas previamente con un material de sellado y/o cubiertas con al menos una chapa metálica sobre las superficies que se encuentran frente al interior del espacio de suministro de la mezcla previa.

Efectos de la invención

La presente invención adopta una estructura en la que las fibras cerámicas resistentes al calor, con gran aislamiento del calor y poco costosas se mantienen en posiciones para reducir la expansión térmica, y dado que la superficie interna (frente al espacio de suministro de la mezcla previa) del elemento quemador de combustión de superficie está expuesto a una temperatura relativamente baja y presenta menos probabilidades de afectarle las llamas, las paredes de lado laterales formadas por las fibras cerámicas pueden recubrirse, por sus superficies internas, con un material de sellado o cubrirse con una chapa metálica, etc. para mantenerlas estancas, para evitar la fuga de combustible y de la mezcla previa desde cualquier otra sección distinta del elemento quemador.

Breve descripción de los dibujos

Fig. 1

Una ilustración en perspectiva convencional que muestra una forma de realización en la que la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención se aplica a un quemador de combustión de superficie instalado de forma plana.

Fig. 2

Una ilustración en perspectiva en despiece ordenado convencional del quemador de combustión de superficie instalado de forma plana mostrado en la Fig. 1.

Fig. 3

Una ilustración de sección convencional que muestra una sección importante de otra forma de realización de la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención.

Fig. 4

Una ilustración seccional convencional que muestra una sección importante de otra forma de realización de la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención.

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8

Una ilustración en perspectiva convencional que muestra otra forma de realización de la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención.

Fig. 9

Una ilustración seccional convencional de un quemador de combustión de superficie instalado de forma plana mostrado en la Fig. 8.

Fig. 10

Una ilustración en perspectiva convencional que muestra una sección importante de una forma de realización en la que la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención se aplica a un quemador de combustión de superficie instalado circularmente.

Fig. 11

Una ilustración seccional convencional que muestra una sección importante de la caja para el quemador de combustión de superficie instalado circularmente mostrado en la Fig. 10.

Fig. 12

Una ilustración seccional convencional que muestra una sección importante de otra forma de realización en la que la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención se aplica a un quemador de combustión de superficie instalado circularmente.

Fig. 13

Fig. 14

Fig. 15

Fig. 16

Una ilustración en perspectiva seccional convencional que muestra una sección importante de otra forma de realización en la que la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención se aplica a un quemador de combustión de superficie instalado circularmente.

Fig. 17

Fig. 18

Una ilustración en perspectiva convencional que muestra otra forma de realización en la que la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención se aplica a un quemador de combustión de superficie instalado circularmente.

Fig. 19

Una ilustración seccional convencional que muestra una sección importante del quemador de combustión de superficie instalado circularmente mostrado en la Fig. 18.

Fig. 20

Una ilustración seccional convencional que muestra un quemador de combustión de superficie instalado de forma plana usado en la actualidad como ejemplo.

Fig. 21

Una ilustración en perspectiva seccional convencional que muestra una sección importante de un quemador de combustión de superficie instalado circularmente usado en la actualidad como ejemplo.

Significados de los símbolos

10, 20, 30, 40, 50, 60	quemador de combustión de superficie instalado de forma plana
11	elemento quemador
12	caja
13	placa inferior
14	pared de lado lateral
15	tornillo y tuerca
16	puerto de suministro
17	conducto de suministro de la mezcla previa
18	material de sellado
21, 31, 42, 52	chapa metálica
32	sección de absorción de la expansión térmica
33	espacio de absorción
41, 51, 61	caja
41a, 51a, 62	pared de lado lateral
41b, 51b	placa inferior
53	espacio
54	tornillo
63	conducto de suministro de la mezcla previa
70, 80, 90	quemador de combustión de superficie instalado circularmente
100, 110, 120, 130	quemador de combustión de superficie instalado circularmente
71	caja
71a	pared periférica de la caja
71b	parte superior
71c	parte inferior
72	espacio
73	elemento quemador
74	tornillo
75	espacio de introducción de la mezcla previa
76	conducto de suministro de la mezcla previa
77	material de sellado
81, 91	chapa metálica
92	sección de absorción de la expansión térmica
93	espacio de absorción
101, 111, 121	caja
101a, 111a	pared periférica de la caja
101b, 111b, 121b	parte superior
101c, 111c, 121c	parte inferior
102, 123, 132	espacio de introducción de la mezcla previa
103, 112	tornillo
121a	pared periférica del espacio cilíndrico
123, 132	espacio de introducción de la mezcla previa
124, 133	material de sellado
125	conducto de suministro de la mezcla previa
132a	parte superior
132b	parte inferior
140	quemador de combustión de superficie instalado circularmente
141	caja
141a	parte superior
141b	parte inferior
142	quemador de la mezcla previa

143	material de sellado
144	conducto de suministro de la mezcla previa

Formas de realización de la invención

A continuación se describen diversas formas de realización de una estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención en referencia a los dibujos.

La Fig. 1 muestra un quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 10.

El quemador de combustión de superficie 10 usa una malla de fibras que se obtiene mediante la formación de fibras metálicas o cerámicas como una malla o una malla porosa de cerámica, etc. como un elemento quemador 11. En el quemador de combustión de superficie 10, el elemento quemador 11 se inmoviliza mediante tornillos y tuercas 15 en cuatro esquinas sobre el lado superior abierto de la caja cuadrada 12, junto con una placa inferior metálica 13 y paredes de lado laterales 14 formadas por fibras cerámicas para constituir la caja 12. Los tornillos y las tuercas 15 se fabrican generalmente de metal, pero dado que las secciones en las que se usan se exponen a temperaturas elevadas, también pueden usarse tornillos y tuercas de cerámica.

En el centro de la placa inferior 13, se forma un puerto de suministro de la mezcla previa 16 (véase la Fig. 2), de forma que puede suministrarse una mezcla previa desde un conducto de suministro de la mezcla previa 17 en la caja 12 a través del puerto de suministro 16.

Las fibras cerámicas se producen por la adición de un aglomerante a fibras cerámicas con un diámetro de aproximadamente varias micras compuesto de alúmina, sílice o circona, etc. para permitir la conformación en las formas deseadas y presenta resistencia al fuego, aislamiento térmico y elasticidad.

Las paredes de lado laterales 14 formadas por las fibras cerámicas en la caja 12 están recubiertas de un material de sellado 18, tal como un cemento de revestimiento en las superficies interiores (véase la Fig. 3). El material de sellado 18 es un cemento producido mediante el amasado de las fibras cerámicas con un material líquido o solución de aglomerante inorgánico de un adhesivo orgánico o inorgánico, silicona, caucho sintético o grasa, etc.

Las fibras cerámicas usadas para formar las paredes de lado laterales 14 también pueden impregnarse previamente con el material de sellado 18.

En el quemador de combustión de superficie 10 como se describe anteriormente, dado que las paredes de lado laterales 14 de la caja 12 están formadas por fibras cerámicas resistentes al calor y con buen aislamiento térmico, se expanden térmicamente menos.

Las superficies interiores del elemento quemador de combustión de superficie 11 (en el interior de la caja 12) están expuestas a temperaturas relativamente bajas y es menos probable que les afecten las llamas. De esta forma, las superficies interiores de las paredes de lado laterales 14 pueden recubrirse con un material de sellado 18, tal como un cemento de revestimiento, o las paredes de lado laterales 14 formadas por fibras cerámicas pueden impregnarse previamente con el material de sellado 18, para mantener las fibras cerámicas estancas y para evitar la fuga de combustible y de la mezcla previa desde las paredes de lado laterales 14.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se describe a continuación. En el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 20 mostrado en la Fig. 4, las paredes de lado laterales 14 formadas por las fibras cerámicas se encuentran recubiertas con una chapa metálica 21 sobre las superficies interiores, para hacerla estanca. La chapa metálica 21 cubre completamente las superficies interiores de las paredes de lado laterales. Las superficies interiores de las paredes de lado laterales 14 también pueden recubrirse parcialmente con un material de sellado.

En dicha estructura, dado que las fibras cerámicas están cubiertas con una chapa metálica, sin estar expuestas en el interior de la caja 12, se mantienen estancas y puede evitarse la fuga de combustible y de la mezcla previa desde las paredes de lado laterales 14.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 5. En el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 30 mostrado en la Fig. 5, las paredes de lado laterales 14 formadas por las fibras cerámicas se encuentran recubiertas, por sus superficies interiores, con una chapa metálica 31 provista de un medio para evitar la expansión térmica y para ser estanca. La chapa metálica 31 está provista de un medio de absorción de la expansión térmica 32 que sobresale hacia el interior en la caja 12 desde la superficie interna de la pared de lado lateral 14 recubierta con la chapa metálica 31 en el centro de la chapa metálica 31. El medio de absorción de la expansión térmica 32 contiene un espacio de absorción 33 en el lado de la pared de lado lateral 14. También puede proporcionarse una pluralidad de medios de absorción de la expansión térmica 32 para cada una de las paredes de lado laterales 14, o los medios de absorción de la expansión térmica también pueden formarse a lo largo de la periferia de cada una de las paredes de lado laterales 14. Además, los medios de absorción de la expansión térmica 32 también pueden formarse en tiras verticalmente sobre las paredes de lado laterales 14 o también pueden formarse de cualquier otra manera adecuada.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 6. En el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 40 mostrado en la Fig. 6, en la caja 41, las superficies interiores de las paredes de lado laterales 41a formadas por las fibras cerámicas y la placa inferior 41b están formadas íntegramente por una chapa metálica 42. En la caja 41, la chapa metálica 42 se extiende hasta las partes superiores de las paredes de lado laterales 41a, y el elemento quemador 11 se inmoviliza mediante tornillos y tuercas 15 instalados a través de la placa inferior 41b desde las partes superiores de las paredes de lado laterales 41a.

De conformidad con dicha estructura, las paredes de lado laterales 41a pueden mantenerse estancas mediante la chapa metálica 42 en la caja 41 y puede evitarse la fuga de la mezcla previa.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 7. En el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 50 mostrado en la Fig. 7, en la caja 51, las superficies interiores de las paredes de lado laterales 51a formadas por fibras cerámicas y la placa inferior 51b de la caja 51 están formadas por una chapa metálica 52, y la chapa metálica 52 se extiende hasta las partes superiores de las paredes de lado laterales 51a. El elemento quemador 11 se inmoviliza mediante tornillos 54 en la sección extendida de la chapa metálica, y las secciones en las que el elemento quemador 11 se fija a la chapa metálica 52 están cubiertas por las paredes de lado laterales 51a en sus bordes y, por el lado inferior, con un espacio 53 mantenido entre la sección extendida de la chapa metálica 52 y la pared de lado lateral 51a correspondiente.

De conformidad con dicha estructura, puede asegurarse la estanqueidad y puede simplificarse la estructura de la caja 51. Además, dado que las secciones en las que el elemento quemador 11, como un elemento de calentamiento, se fija a la sección extendida de la chapa metálica 52 están cubiertas, por el lado inferior, con las paredes de lado laterales 51a formadas por fibras cerámicas, con un espacio 53 mantenido entre la sección extendida de la chapa metálica 52 y la pared de lado lateral 51a correspondiente, puede minimizarse la influencia de la expansión térmica.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie en la presente invención también puede realizarse como se muestra en las Fig. 8 y 9. En el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 60 mostrado en las Fig. 8 y 9, a diferencia de los quemadores de combustión de superficie instalados de forma plana 10, 20, 30, 40 y 50 descritos anteriormente, tanto la parte superior como la inferior de la caja 61 están formadas como caras abiertas para mantener el elemento quemador 11 instalado, para formar caras de combustión en las dos caras abiertas. En dicho quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 60, la mezcla previa se introduce en la caja 61 desde un conducto de suministro de la mezcla previa 63 instalado en una de las paredes de lado laterales 62.

También en el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 60, las fibras cerámicas pueden recubrirse con un material de sellado 18, tal como un cemento de revestimiento, o impregnarse previamente con el material de sellado 18, o cubrirse con una chapa metálica respectivamente sobre las superficies que se encuentran frente al interior de la caja 61, para hacerla estanca.

De conformidad con el quemador de combustión de superficie instalado de forma plana 60 descrito anteriormente, pueden evitarse los efectos adversos de la expansión térmica y puede asegurarse la estanqueidad. Por otra parte, dado que el quemador permite el calentamiento por los dos lados, puede aplicarse como fuente de calor para una mayor variedad de diversos calentadores.

Se han descrito diversas formas de realización de la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención. En dichas formas de realización, si existe un taponamiento entre el elemento quemador que forma el quemador y la chapa metálica, y/o entre el elemento quemador y las fibras cerámicas, y/o entre la caja y las fibras cerámicas, o si se usan medios de grapas, tales como arandelas, para los tornillos utilizados para inmovilizar el elemento quemador, puede evitarse de forma segura la fuga de la mezcla previa desde otras secciones distintas del elemento quemador de la caja del quemador.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede aplicarse a un quemador de combustión de superficie instalado circularmente. A continuación se describen formas de realización de dicha versión.

La Fig. 10 muestra un quemador de combustión de superficie instalado circularmente 70 que es cilíndrico en su forma externa y presenta una caja 71 de sección anular y un espacio cilíndrico 72 en el centro de la caja 71. La pared periférica 71a de la caja está formada, por ejemplo, por una chapa metálica y, por otra parte, se usan fibras cerámicas para formar la parte superior 71b y la parte inferior 71c de la caja 71.

En el espacio 72, se instala cilíndricamente un elemento quemador 73, tal como una malla de fibras, a lo largo de la pared periférica del espacio 72 y se inmoviliza mediante tornillos 74, etc. en la parte superior 71b y en la parte inferior 71c (véase la Fig. 11).

Además, en la caja 71, se forma un espacio de introducción de la mezcla previa para rodear el espacio cilíndrico 72 en el centro de la caja 71 mediante la pared periférica 71a, la parte superior 71b, la parte inferior 71c y el elemento quemador 73. La pared periférica 71a también está provista de un conducto de suministro de la mezcla previa 76 para introducir la mezcla previa en el espacio de introducción de la mezcla previa 75.

En el espacio de introducción de la mezcla previa 75 del quemador de combustión de superficie instalado circularmente 70, la parte superior 71b y la parte inferior 71c formadas por fibras cerámicas se recubren por sus superficies interiores con un material de sellado 77, tal como un cemento de revestimiento. El material de sellado 77 aplicado puede evitar la fuga de la mezcla previa desde los numerosos poros finos existentes en las superficies interiores de las fibras cerámicas. Las fibras cerámicas también pueden impregnarse previamente con el material de sellado 77.

De conformidad con el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 70 como se describe anteriormente, dado que la parte superior 71b y la parte inferior 71c de la caja 71 están formadas por fibras cerámicas resistentes al calor y con buen aislamiento térmico, la transferencia de calor a la pared periférica 71a de la caja 71 puede reducirse para evitar los efectos adversos de la expansión térmica de la caja 71.

Además, dado que la superficie interna del elemento quemador 73 (en el espacio de introducción de la mezcla previa 75) está expuesta a una temperatura relativamente baja y es menos probable que le afecten las llamas, las fibras cerámicas usadas para formar la parte superior 71b y la parte inferior 71c pueden recubrirse por las superficies internas con un material de sellado 77 tal como un cemento de revestimiento, o la parte superior 71b y la parte inferior 71c formadas por las fibras cerámicas pueden impregnarse previamente con el material de sellado 77, para mantener la parte superior 71b y la parte inferior 71c estanca para prevenir la fuga de combustible y de la mezcla previa desde cualquier otra sección distinta del elemento quemador 73.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se describe a continuación. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 80 mostrado en la Fig. 12, la parte superior 71b y la parte inferior 71c están cubiertas con una chapa metálica 81 en el lado del espacio de introducción de la mezcla previa 75, para mantener la parte superior 71b y la parte inferior 71c estancas. La chapa metálica 81 cubre completamente la parte superior 71b y la parte inferior 71c en las superficies que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 75. La parte superior 71b y la parte inferior 71c también pueden cubrirse parcialmente con una chapa metálica en el lado del espacio de introducción de la mezcla previa 75, mientras otras secciones se recubren con un material de sellado.

También de conformidad con dicha estructura, dado que las fibras cerámicas se cubren con la chapa metálica 81, sin estar expuestas al espacio de introducción de la mezcla previa 75, la parte superior 71b y la parte inferior 71c pueden mantenerse estancas y puede evitarse la fuga de combustible y de la mezcla previa desde cualquier otra sección distinta del elemento quemador 73.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 13. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 90 mostrado en la Fig. 13, la parte superior 71b y la parte inferior 71c están cubiertas, en el lado del espacio de introducción de la mezcla previa 75, con una chapa metálica 91 que presenta un medio para evitar la expansión térmica, para mantener la parte superior 71b y la parte inferior 71c estancas. Es decir, cada una de las capas metálicas 91 presenta una sección de absorción de la expansión térmica 92 que sobresale hacia el centro del espacio de introducción de la mezcla previa 75 formada entre la parte superior 71b y la parte inferior 71c cubiertas respectivamente con la chapa metálica 91, en la dirección circunferencial del espacio de introducción de la mezcla previa. Cada una de las respectivas secciones de absorción de la expansión térmica 92 contiene un espacio de absorción 33 por el lado de la parte superior 71b o de la parte inferior 71c. Una pluralidad de secciones de absorción de la expansión térmica 92 también puede estar provista para cada lado. Las secciones de absorción de la expansión térmica 92 también pueden formarse en la dirección circunferencial del espacio de introducción de la mezcla previa 75 o en la dirección perpendicular a la dirección circunferencial del espacio de introducción de la mezcla previa 75 en tiras. Las formas de las secciones de absorción de la expansión térmica 92 pueden seleccionarse como se desee.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 14. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 100 mostrado en la Fig. 14, la pared periférica 101a de la caja 101 y las superficies de las fibras cerámicas que forman la parte superior 101b y la parte inferior 101c en el lado del espacio de introducción de la mezcla previa 102 están formados íntegramente por una chapa metálica M. Las superficies de la parte superior 101b y la parte inferior 101c por el lado del espacio cilíndrico en el centro de la caja 101 también están cubiertas con la chapa metálica M.

El elemento quemador 73 está inmovilizado por tornillos 103 en la parte superior 101b y en la parte inferior 101c desde el lado del espacio cilíndrico.

De conformidad con dicha estructura, dado que el espacio de introducción de la mezcla previa 102 de la caja 101 está rodeado por la chapa metálica M, puede evitarse la fuga de la mezcla previa desde la parte superior 101b y la parte inferior 101c, y la mezcla previa se descarga solamente desde el elemento quemador 73 para permitir la combustión de superficie de todo el elemento quemador 73.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 15. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 110 mostrado en la Fig. 15, la pared periférica 111a de la caja 111 y la parte superior 111b y la parte inferior 111c están formadas íntegramente por una chapa metálica M, y la chapa metálica M se extiende hasta la parte superior 111b y la parte inferior 111c a las que se fija el elemento quemador 73. El elemento quemador 73 se inmoviliza mediante tornillos 112 desde el lado del espacio cilíndrico.

La parte superior 111b y la parte inferior 111c alrededor de los tornillos 112, a las que se fija el elemento quemador 73, se forman al recubrir fibras cerámicas C. En este caso, entre cada uno de los tornillos 112 y las fibras cerámicas C correspondientes se forma un espacio pequeño G.

De conformidad con dicha estructura, puede asegurarse claramente la estanqueidad y puede simplificarse la estructura de la caja 111. Además, dado que los espacios pequeños G alrededor de los tornillos 112 en los que el elemento quemador 73, como un elemento de calentamiento, se fija a la parte superior 111b y la parte inferior 111c puede reducir la transferencia de calor, pueden evitarse eficazmente los efectos adversos de la expansión térmica.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 16. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 120 mostrado en la Fig. 16, el elemento quemador 73 se instala en la pared periférica de la caja 121. Es decir, en el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 120, la caja 121 es cilíndrica en su forma externa como en la forma de realización anterior, pero la pared periférica 121a del espacio cilíndrico 122 en el centro de la caja está formado por una chapa metálica, mientras la parte superior 121b y la parte inferior 121c formadas por fibras cerámicas forman el espacio de introducción de la mezcla previa 123. La parte superior 121b y la parte inferior 121c se recubren con un material de sellado 124, tal como un cemento de revestimiento, sobre las superficies que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 123. El material de sellado 124 también puede impregnarse previamente en las fibras cerámicas que forman la parte superior 121b y la parte inferior 121c.

El elemento quemador 73 se instala alrededor de la caja 121 para formar la pared periférica de la caja 121, y se inmoviliza mediante tornillos en la parte superior 121b y en la parte inferior 121c desde el exterior. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 120, la mezcla previa se introduce en el espacio de introducción de la mezcla previa 123 desde el conducto de suministro de la mezcla previa 125 dispuesto en la pared periférica 121a del espacio cilíndrico 122 en el centro de la caja.

También en el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 120, las fibras cerámicas usadas para formar la parte superior 121b y la parte inferior 121c también pueden cubrirse con una chapa metálica sobre las superficies que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 123. Además, la parte superior 121b y la parte inferior 121c también pueden cubrirse parcialmente con un material de sellado.

Cuando la parte superior 121b y la parte inferior 121c están cubiertas con una chapa metálica sobre las superficies de las fibras cerámicas que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 123, la chapa metálica también puede estar provista de un medio para evitar la expansión térmica.

Además, la estructura de prevención de fugas también puede estar dispuesta de forma que la parte superior 121b y la parte inferior 121c están cubiertas sobre las superficies de las fibras cerámicas frente al espacio de introducción de la mezcla previa 123, que la chapa metálica se extienda hasta la pared periférica de la caja 121 en la parte superior 121b y en la parte inferior 121c a las que se fija el elemento quemador 73, que el elemento quemador 73 y la chapa metálica se fijen con tornillos y que se forme un espacio entre la sección de fijación del elemento quemador y la parte superior 121b o la parte inferior 121c, respectivamente.

De conformidad con el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 120 como se describe anteriormente, pueden evitarse los efectos adversos de la expansión térmica y el espacio de introducción de la mezcla previa 123 puede mantenerse estanco en otras secciones distintas del elemento quemador 73. Por otra parte, dado que el elemento quemador 73 está dispuesto como la pared periférica de la caja para calentar en el exterior, el quemador puede usarse como fuente de calor de calentadores para aplicaciones especiales.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede realizarse como se muestra en la Fig. 17. En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 130 mostrado en la Fig. 17, un elemento quemador 73 se instala como la pared periférica de la caja 131 y otro elemento quemador 73 se instala como la pared periférica del espacio cilíndrico en el centro de la caja para calentar por los dos lados. Además, la parte superior 131a y la parte inferior 131b que forman el espacio de introducción de la mezcla previa están formados por fibras cerámicas, y las fibras cerámicas están revestidas con un material de sellado 133 por las superficies que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 132. El material de sellado 133 también puede impregnarse previamente en las fibras cerámicas. Además, las fibras cerámicas también pueden estar cubiertas con una chapa metálica por las superficies que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 132. Las fibras cerámicas también pueden estar revestidas parcialmente con un material de sellado por sus superficies interiores.

En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 130, el conducto de suministro de la mezcla previa 134 se fija a la parte inferior 131b para introducir la mezcla previa en el espacio de introducción de la mezcla previa 132.

La parte superior 131a y la parte inferior 131b también pueden estar cubiertas con una chapa metálica que presenta un medio para evitar la expansión térmica en las superficies de las fibras cerámicas que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 132.

Además, la estructura de prevención de fugas también puede estar dispuesta de tal manera que la chapa metálica que cubre las superficies de las fibras cerámicas que se encuentran frente al espacio de introducción de la mezcla previa 132 se extiende hasta la pared periférica de la caja y la pared periférica del espacio cilíndrico en la parte superior 131a y la parte inferior 131b a la que se fijan los elementos quemadores 73, que los elementos quemadores 73 y las capas metálicas por los dos lados están sujetos mediante tornillos y que se forma un espacio entre la sección de fijación del elemento quemador y la parte superior 131a o la parte inferior 131b, respectivamente, por las dos caras.

En el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 130 como se describe anteriormente, pueden evitarse los efectos adversos de la expansión térmica y el espacio de introducción de la mezcla previa 132 puede mantenerse estanco en cualquier otra sección distinta de los elementos quemadores 73. Por otra parte, dado que los elementos quemadores 73 están dispuestos como la pared periférica del calentador cilíndrico 131 y como la pared periférica del espacio cilíndrico en el centro de la caja para calentar por ambos lados, el quemador puede aplicarse como fuente de calor para una mayor variedad de diversos calentadores.

La estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención también puede aplicarse a un quemador de combustión de superficie instalado circularmente instalado en una caja cilíndrica mostrada en la Fig. 18.

El quemador de combustión de superficie instalado circularmente 140 presenta una caja cilíndrica 141, y la parte superior 141a y la parte inferior 141b de la caja cilíndrica 141 están formadas por fibras cerámicas, mientras se instala un elemento quemador 73 formado por una malla de fibras a lo largo de la pared periférica de la caja cilíndrica 141. La parte superior 141a, la parte inferior 141b y el elemento quemador 73 forman una cámara de mezcla previa 142.

La parte superior 141a y la parte inferior 141b se recubren con un material de sellado 143 por las superficies que se encuentran frente a la cámara de mezcla previa 142. El material de sellado 143 también puede impregnarse previamente en las superficies de la parte superior 141a y de la parte inferior 141b (véase la Fig. 19).

La parte inferior 141b está provista de un conducto de suministro de la mezcla previa 144 para suministrar la mezcla previa al interior de la cámara de mezcla previa 142.

Dicha estructura evita la fuga de la mezcla previa desde las superficies de la parte superior 141a y la parte inferior 141b distintas del elemento quemador 73.

Dado que la caja cilíndrica 141 del quemador de combustión de superficie instalado circularmente 140 es solamente cilíndrica, la estructura puede simplificarse aún más, y también puede tomarse la medida de prevención de fugas con más facilidad (véase la Fig. 19). Dicha ventaja también está disponible cuando la caja presenta forma de prisma en lugar de cilíndrica.

También en el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 140 con una caja cilíndrica simple, pueden adoptarse las siguientes versiones diversas para la estructura de prevención de fugas, a pesar de no estar ilustradas en los dibujos.

Por ejemplo, el quemador 73 puede estar formado por una malla porosa resistente al fuego.

Además, en el quemador de combustión de superficie 140, la parte superior 141a y la parte inferior 141b también pueden cubrirse con una chapa metálica, en lugar de recubrirse con el material de sellado 143 sobre las superficies que se encuentran frente a la cámara de la mezcla previa 142.

Por otra parte, la parte superior 141a y la parte inferior 141b también pueden cubrirse parcialmente con una chapa metálica sobre las superficies y recubrirse con un material de sellado al menos en las otras superficies.

La chapa metálica usada para cubrir las superficies de la parte superior 141a y la parte inferior 141b también puede estar provista de un medio para evitar la expansión térmica.

Además, en el quemador de combustión de superficie instalado circularmente 140, la chapa metálica usada para cubrir la parte superior 141a y la parte inferior 141b sobre las superficies que se encuentran frente a la cámara de la mezcla previa 142 pueden extenderse hasta la pared periférica en las secciones en las que se fija el elemento quemador 73, y la chapa metálica y el elemento quemador 73 pueden fijarse por medio de grapas. En dicha estructura, se forma un espacio entre las secciones de fijación del elemento quemador y la parte superior o la parte inferior de la caja, respectivamente, como un medio para evitar la expansión térmica.

Se ha descrito la estructura de prevención de fugas para una caja de un quemador de combustión de superficie de la presente invención en referencia a diversas formas de realización de un quemador de combustión de superficie instalado circularmente. En dichas formas de realización, si puede proporcionarse un taponamiento entre el elemento quemador que constituye el quemador y la chapa metálica, y/o entre el elemento quemador y las fibras cerámicas, y/o entre la caja y las fibras cerámicas, o si pueden usarse medios de grapa, como arandelas, para los tornillos usados para inmovilizar el elemento quemador, puede evitarse con más seguridad la fuga de la mezcla previa desde cualquier otra sección distinta del elemento quemador.

Claims

1. Un quemador de combustión (10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120; 130; 140) que comprende:

una caja (12; 41; 51; 61; 71; 100; 111) que define un espacio de suministro de la mezcla previa (75; 102; 123; 132; 142), estando delimitado dicho espacio de suministro de la mezcla previa por al menos una pared de lado lateral (14; 41a; 51a; 62; 71b, c; 101b, c; 111b; 121a, b; 131a, b; 141a, b) y lados opuestos abiertos;

estando cerrado al menos uno de dichos lados opuestos abiertos por una malla de fibras o una malla porosa resistente al fuego que sirve como un elemento quemador (11; 73) y estando fijado firmemente a al menos una pared de lado lateral;

caracterizado porque al menos una pared de lado lateral a la que se fija el elemento quemador está formada por fibras cerámicas recubiertas con un material de sellado (18; 77; 124; 133; 143) o impregnadas previamente con un material de sellado (18; 77; 124; 133; 143) y/o cubiertas de antemano con al menos una chapa metálica (21; 31; 42; 52; 81; 91; M) sobre las superficies que se encuentran frente al interior del espacio de suministro de la mezcla previa.

2. El quemador de combustión según la reivindicación 1, en el que uno de dichos lados opuestos abiertos se cierra mediante dicha malla de fibras o dicha malla porosa resistente al fuego que sirve como el elemento quemador (11; 73) y el otro de dichos lados opuestos abiertos se cierra mediante una chapa metálica.

3. El quemador de combustión según la reivindicación 2, en el que la chapa metálica (52; M) se extiende hasta al menos una pared de lado lateral (51a; 111b) para cubrir las superficies del mismo que se encuentran frente al interior del espacio de suministro de la mezcla previa y también hasta las secciones en las que el elemento quemador (11; 73) se fija a al menos una pared de lado lateral, y en el que la chapa metálica y el elemento quemador se fijan con medios de grapas (54; 112) y se forma un espacio (53; G) entre las secciones de fijación del elemento quemador y al menos una pared de lado lateral de la caja.

4. El quemador de combustión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la chapa metálica (31; 91) está provista de medios (32; 33; 92; 93) para absorber la expansión térmica.

5. El quemador de combustión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se proporciona un empaque entre el elemento quemador y la chapa metálica, y/o entre el elemento quemador y las fibras cerámicas.

6. El quemador de combustión según la reivindicación 1, en el que dicha caja es cilíndrica y dicho al menos un lado opuesto abierto cerrado mediante una malla de fibras o una malla porosa resistente al fuego que sirve como elemento quemador (11; 73) se corresponde con la circunferencia exterior de dicho cilindro y dichas paredes de lado laterales formadas a partir de fibras cerámicas correspondientes a las caras del extremo axial de dicho cilindro.