ES2212765T3 - Gestion de la duracion de la pirolisis. - Google Patents
Gestion de la duracion de la pirolisis.Info
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Abstract
Procedimiento de gestión de la duración de pirólisis de un horno de cocción, que comprende: - al comienzo de la pirólisis, al menos, dos fases sucesivas de calentamiento, primero, sobre todo, de la parte alta y después, sobre todo, de la parte baja de la cavidad (1) del horno, caracterizado porque el procedimiento comprende: - para cada fase de calentamiento, la determinación de un grado parcial de suciedad de la cavidad (1); - la asociación, al conjunto de los grados parciales de suciedad, de una duración de pirólisis restante correspondiente.
Description
Gestión de la duración de pirólisis.
La invención concierne al ámbito de la gestión de
pirólisis para hornos de cocción, especialmente domésticos, así como
a los hornos de pirólisis que comprenden un sistema de este tipo de
gestión de la duración de pirólisis.
El principio de la gestión de la duración de
pirólisis es optimizar la duración de pirólisis en función del
grado de suciedad de la cavidad del horno de pirólisis. Se trata de
llegar a un consumo de energía mínimo garantizando al mismo tiempo
una calidad de limpieza que sea óptima.
De acuerdo con la técnica anterior (véase el
documento US-A-4493976), el grado
de suciedad es estimado por el usuario, que elige la duración de
pirólisis. La estimación del usuario es forzosamente aproximada. En
efecto, este procedimiento tiene con frecuencia el inconveniente de
conducir a un horno todavía sucio al final de la pirólisis, o de
continuar la pirólisis un cierto tiempo después de que el horno
llegue a estar limpio, provocando, así, un desperdicio de
energía.
La invención propone un procedimiento de gestión
de la duración de pirólisis que no necesite la intervención del
usuario para estimar el grado de suciedad de la cavidad del horno.
El procedimiento propuesto realiza automáticamente una estimación
fina del grado de suciedad, a la cual hace corresponder después una
duración de pirólisis. La invención propone, igualmente, un horno de
pirólisis dotado de un sistema de gestión de la duración de
pirólisis que pone en práctica un procedimiento de gestión de la
duración de pirólisis de acuerdo con la invención.
De acuerdo con la invención, está previsto un
procedimiento de gestión de la duración de pirólisis de un horno de
cocción, que comprende, al comienzo de la pirólisis, al menos, dos
fases sucesivas de calentamiento, en primer lugar, sobre todo, de
la parte alta, y después, sobre todo, de la parte baja de la
cavidad del horno, caracterizado porque el procedimiento comprende,
para cada fase de calentamiento, la determinación de un grado
parcial de suciedad de la cavidad; y la asociación, al conjunto de
los grados parciales de suciedad, de una duración de pirólisis
restante correspondiente.
La determinación del grado parcial de suciedad de
la cavidad se efectúa, preferentemente, a partir de la medición de
la temperatura a nivel de una célula de craqueado exotérmico de la
suciedad.
De acuerdo con la invención, está previsto,
también, un horno de pirólisis que comprende una cavidad de
cocción, al menos, un elemento de calentamiento de la parte alta
situado a nivel de la parte alta de la cavidad, al menos, un
elemento de calentamiento de la parte baja situado a nivel de la
parte baja de la cavidad, un sistema de gestión de la duración de
pirólisis, que pone en práctica, durante el comienzo de la
pirólisis, al menos, dos fases de calentamiento, una fase de
calentamiento de la parte alta durante la cual el elemento de
calentamiento de la parte alta está activado mientras que el
elemento de calentamiento de la parte baja no está activado, y una
fase de calentamiento de la parte baja durante la cual el elemento
de calentamiento de la parte baja está activado, siendo la fase de
calentamiento de la parte alta anterior a la fase de calentamiento
de la parte baja, caracterizado porque el sistema comprende, una
célula de craqueado exotérmico de la suciedad procedente de la
cavidad, estando situada la célula en la proximidad de la parte alta
de la cavidad, medios de medición de temperatura asociados a la
célula, porque en cada fase de calentamiento, el sistema determina
un grado parcial de suciedad realizando una cuantificación parcial
de suciedad en la cavidad a partir de la medición de la temperatura
a nivel de la célula, y porque al conjunto constituido por los
grados parciales de suciedad, el sistema asocia, después, una
duración de pirólisis restante correspondiente, por intermedio de
una tabla de correspondencia.
La invención se comprenderá mejor y aparecerán
otras particularidades y ventajas con la ayuda de la descripción
que sigue y de los dibujos adjuntos, dados a título de ejemplos, en
los cuales:
- la figura 1 representa esquemáticamente un
ejemplo de horno de pirólisis que integra un sistema de gestión de
pirólisis de acuerdo con la invención;
- la figura 2A representa esquemáticamente un
detalle de la figura 1, a saber el elemento 6;
- la figura 2B representa esquemáticamente un
detalle de la figura 1, a saber el elemento 7;
- la figura 3 representa esquemáticamente un
ejemplo de trazado de curva de temperatura de la célula de craqueado
con una parte del tratamiento asociado que permite estimar un grado
parcial de suciedad de la cavidad del horno;
- la figura 4 representa esquemáticamente el
mismo ejemplo de trazado de curva de temperatura de la célula de
craqueado que la figura 3, con otra parte del tratamiento asociado
que permite estimar otro grado parcial de suciedad de la cavidad
del horno.
La figura 1 representa esquemáticamente un
ejemplo de horno de pirólisis que integra un sistema de gestión de
pirólisis de acuerdo con la invención. El horno está representado
de perfil. El sistema de gestión de pirólisis, constituido,
preferentemente, por un microprocesador, no está representado en la
figura 1. El horno comprende una cavidad 1 de cocción y un conducto
2 de evacuación que une la cavidad 1 con el medio exterior 9. La
cavidad 1 está delimitada con respecto al medio exterior 9 por un
recinto 10 que comprende una mufla y un aislante que rodea la mufla.
La trayectoria del aire que pasa por el conducto 2 de evacuación,
de la cavidad 1 al medio exterior 9, está representada por flechas
en trazo continuo.
El conducto 2 de evacuación comprende, a nivel de
su entrada situada en el lado de la cavidad 1, una célula 4 de
craqueado exotérmico de la suciedad procedente de la cavidad 1.
Esta entrada está situada, preferentemente, en la parte alta de la
cavidad 1, estando situada, entonces, la célula 4 en la proximidad
de la parte alta de la cavidad 1. La célula 4 de craqueado es,
preferentemente, una célula catalítica. La célula 4 es, por ejemplo,
del tipo de bloque de cerámica perforado por canales por los cuales
pasa el aire que proviene de la cavidad 1. La suciedad procedente
de la cavidad 1 llega al conducto 2 de evacuación en forma de
efluentes gaseosos que son descompuestos en moléculas más pequeñas
por reacciones de oxidación y de craqueado. Estas reacciones son
exotérmicas y, por consiguiente, contribuyen a la elevación de
temperatura de la célula 4 de craqueado. La elevación de temperatura
de la célula 4 de craqueado está, por tanto, ligada a la cantidad
de suciedad procedente de la cavidad 1 y que atraviesa la célula 4,
cantidad de suciedad que a su vez refleja el grado de suciedad de
la cavidad 1. El conducto 2 de evacuación comprende,
ventajosamente, un elemento 5 de calentamiento de la célula 4
situado cerca de ésta. A la célula 4 están asociados medios 8 de
medición de temperatura. Estos medios 8 consisten, por ejemplo, en
una sonda de platino, pero, también, pueden ser, por ejemplo, un
termopar. El conducto 2 de evacuación comprende, también, un
extractor tangencial 3 que expulsa hacia el medio exterior 9 el
aire situado en el conducto 2 de evacuación, permitiendo, así, la
ventilación del conducto 2 de evacuación. La flecha en línea de
trazos representada en el extractor tangencial 3 indica el sentido
de la expulsión del aire.
La cavidad 1 comprende, al menos, un elemento 6
de calentamiento de la parte alta situado a nivel de la parte alta
de la cavidad 1 y, al menos, un elemento 7 de calentamiento de la
parte baja situado a nivel de la parte baja de la cavidad 1. Estos
elementos de calentamiento son, por ejemplo, resistencias. El
elemento 6 de calentamiento de la parte alta está situado, por
ejemplo, en la parte alta de la cavidad 1, mientras que el elemento
7 de calentamiento de la parte baja está situado debajo de la
cavidad 1, en la proximidad de la parte baja de la cavidad 1.
En las partes alta y baja de la cavidad, se
deposita suciedad en el transcurso de cocciones sucesivas. Esta
suciedad está representada en la figura 1 por pequeños trazos
oblicuos. La suciedad se deposita en todas las paredes del recinto
10, pero por razones de claridad, sólo está representada la suciedad
depositada en las partes alta y baja. La suciedad está formada por
grasas u otras proyecciones generadas durante las cocciones. Una
parte de esta suciedad es evacuada en forma de efluentes gaseosos
durante la cocción. Otra parte se deposita en las paredes del
recinto 10, en particular a nivel de la pared inferior situada
encima del elemento 7 de calentamiento de la parte baja. La
operación de pirólisis tiene por objeto craquear esta suciedad
depositada, es decir, transformarla en moléculas más pequeñas, ya
sean gaseosas, que serán evacuadas hacia el medio exterior 9 a
través del conducto 2 de evacuación, o sólidas, en forma de cenizas
que caerán al fondo de la parte baja de la cavidad 1 y que sólo
tendrán que ser recogidas. La suciedad depositada en las partes
alta y baja de la cavidad 1 es de naturaleza diferente. En efecto,
la suciedad depositada en la parte alta está formada, en su mayor
parte, por los restos de proyecciones líquidas hacia arriba que
permanecen unidos al recinto 10 o al elemento 6 de calentamiento de
la parte alta en la parte alta de la cavidad 1. Esta suciedad es
menos importante y, generalmente, está menos fijada que la suciedad
depositada en la parte baja de la cavidad 1 que representa toda la
suciedad que ha podido caer durante la cocción. La suciedad
depositada en la parte baja de la cavidad 1, es, por consiguiente,
más difícil de eliminar que la suciedad depositada en la parte alta
de la cavidad 1.
La figura 2A representa esquemáticamente un
detalle de realización preferente, en la cual el elemento 6 de
calentamiento de la parte alta de la figura 1 está constituido por
dos resistencias 61 y 62. La figura 2A representa una vista desde
arriba del horno. La resistencia 61 es la resistencia denominada de
rejilla. La resistencia 62 es la resistencia denominada de bóveda.
La resistencia de rejilla 61 calienta, sobre todo, el centro de la
parte alta de la cavidad 1 mientras que la resistencia de bóveda 62
calienta, sobre todo, la periferia.
La figura 2B representa esquemáticamente un
detalle de realización preferente en la cual el elemento 7 de
calentamiento de la parte baja de la figura 1 está constituido por
dos resistencias 71 y 72. La figura 2B representa una vista desde
arriba del horno. La resistencia 71 es la resistencia denominada de
solera. La resistencia 72 es la resistencia denominada de fachada.
La resistencia de solera 71 calienta, sobre todo, el centro de la
parte baja de la cavidad 1, mientras que la resistencia de fachada
72 calienta, sobre todo, su periferia.
En otro ejemplo de realización, el horno
comprende una única resistencia de rejilla 61 y una única
resistencia 71 de solera.
La gestión de la duración de pirólisis se efectúa
al comienzo de la pirólisis y permite, después de un cierto tiempo
necesario para las mediciones y para el tratamiento, determinar una
duración de pirólisis restante durante la cual la pirólisis es
llevada a término. La temperatura en la cavidad 1 en régimen
permanente, es decir, un cierto tiempo después de que hayan sido
activadas todas las resistencias que tienen que estar activadas
durante la pirólisis, puede alcanzar los 500ºC. La temperatura de
pirólisis se mantiene, preferentemente, constante cualquiera que
sea el grado de suciedad estimado por el sistema de gestión de la
duración de pirólisis.
La gestión de pirólisis comprende, al menos, dos
fases consecutivas de calentamiento. Preferentemente, cada fase de
calentamiento dura, aproximadamente, 20 minutos. En un primer
tiempo, se calienta, sobre todo, la parte alta de la cavidad,
mientras que en un segundo tiempo, se calienta, sobre todo, la
parte baja de la cavidad. La gestión de la duración de pirólisis
puede comprender más de dos fases, por ejemplo tres, en particular
cuando la cavidad 1 comprende tres grupos de elementos de
calentamiento, por ejemplo, un elemento de calentamiento de la
parte alta, un elemento de calentamiento medio, por ejemplo una
resistencia de ventilador situada en la proximidad del ventilador de
la cavidad cuando ésta comprende uno, y un elemento de
calentamiento de la parte baja. En este caso, la gestión de la
duración de pirólisis podrá comprender, por ejemplo, tres fases de
calentamiento sucesivas, que calientan, respectivamente, sobre
todo, la parte alta, y después, sobre todo, la parte central, y
finalmente, sobre todo, la parte baja de la cavidad 1. El número de
fases de calentamiento puede corresponder al número de sitios
geográficos de la cavidad 1 entre los cuales están repartidos los
diferentes elementos de calentamiento de la cavidad 1. La parte
alta de la cavidad 1 debe ser calentada antes que la parte baja de
la cavidad 1, para permitir que la suciedad depositada en la parte
alta de la cavidad 1 sea evacuada, en su mayor parte, antes de que
la mayor parte de la suciedad depositada en la parte baja de la
cavidad 1 comience a ser evacuada. Se calienta, en primer lugar, la
parte alta de la cavidad 1 y a continuación la parte baja de la
cavidad 1, porque la suciedad depositada en la parte alta es más
fácilmente eliminable que la suciedad depositada en la parte baja.
Por otra parte, el elemento 6 de calentamiento de la parte alta se
elige, preferentemente, más potente que el elemento 7 de
calentamiento de la parte baja, lo que hace la evacuación sucesiva,
primero, de la suciedad depositada en la parte alta de la cavidad 1
y después, de la suciedad depositada en la parte baja de la cavidad
1, sea más cómoda y fácil de realizar. Así, la suciedad depositada
en la parte alta de la cavidad 1 llega a nivel de la célula 4 de
craqueado en un primer tiempo, y se observa, entonces, un primer
pico de temperatura en la curva de temperatura de la célula 4 en
función del tiempo, siendo debido este primer pico, esencialmente,
al craqueado de la suciedad depositada en la parte alta de la
cavidad 1 y que refleja el grado parcial de la suciedad depositada
en la parte alta de la cavidad 1. La suciedad depositada en la
parte baja de la cavidad 1 llega a nivel de la célula 4 de
craqueado en un segundo tiempo, y se observa, entonces, un segundo
pico de temperatura en la curva de la temperatura de la célula 4 en
función del tiempo, siendo debido este segundo pico al craqueado de
la suciedad depositada en la parte baja de la cavidad 1 y que
refleja el grado parcial de suciedad depositada en la parte baja de
la cavidad 1. Si la parte baja de la cavidad 1 fuera calentada
antes que la parte alta de la cavidad 1, una parte importante de la
suciedad procedente de la parte alta de la cavidad 1 llegaría a
nivel de la célula 4 antes de que la parte fundamental de la
suciedad procedente de la parte baja de la cavidad 1 atravesara la
célula 4, lo que impediría una distinción verdaderamente clara
entre el grado parcial de suciedad depositada en la parte alta de
la cavidad 1 y el grado parcial de suciedad depositada en la parte
baja de la cavidad 1. Ahora bien, para una misma cantidad de
suciedad, según que ésta esté situada en la parte alta o en la
parte baja de la cavidad 1, la duración de pirólisis óptima no es
la misma, puesto que, por una parte, la suciedad es de naturaleza
diferente y puesto que, por otra, los elementos de calentamiento
situados en las diferentes partes del horno son, generalmente, de
potencia diferente. El grado parcial de suciedad más penalizante en
términos de duración de pirólisis es el grado parcial de suciedad
depositada en la parte baja de la cavidad 1.
Para cada fase de calentamiento, se determina un
grado parcial de suciedad, preferentemente, a partir de la medición
de temperatura a nivel de la célula 4 de craqueado, por un
tratamiento que comprende una o varias etapas. Podría utilizarse,
igualmente, un detector de humos. Los diferentes grados parciales de
suciedad pueden determinarse directa o indirectamente con la ayuda
de uno o varios parámetros intermedios representativos del grado
parcial de suciedad.
Una vez determinados por tratamiento los
diferentes grados parciales de suciedad, el sistema de gestión de
la duración de pirólisis asocia al conjunto de grados parciales de
suciedad, una duración de pirólisis restante, preferentemente, por
intermedio de una tabla de correspondencia. La tabla de
correspondencia tiene tantas entradas como tipos de grados parciales
de suciedad, por ejemplo dos, a saber, una para el grado parcial de
suciedad depositada en la parte alta de la cavidad 1 y una para el
grado parcial de suciedad depositada en la parte baja de la cavidad
1. La tabla de correspondencia tiene una salida para la duración de
pirólisis restante. En lo que sigue, se describe un modo de
realización preferente de la gestión de la duración de pirólisis de
acuerdo con la invención.
Al comienzo de la pirólisis, durante la fase de
calentamiento de la parte alta de la cavidad 1, el elemento 6 de
calentamiento de la parte alta está, al menos, parcialmente
activado, mientras que el elemento 7 de calentamiento de la parte
baja no está activado. Cuando se dice que un elemento de
calentamiento está, al menos, prácticamente activado, esto
significa que el elemento de calentamiento está, al menos, activado
a una potencia reducida, o que, al menos, algunas de sus
resistencias, si comprende varias, están activadas, a plena
potencia o a potencia reducida. Preferentemente, las dos
resistencias de rejilla 61 y de bóveda 62 son puestas prácticamente
a su potencia máxima. La fase de calentamiento de la parte alta
dura hasta que la temperatura en el centro del horno haya alcanzado
un primer valor de transición prefijado, por ejemplo,
aproximadamente, 275º, para el cual la célula 4 de craqueado está ya
cebada y funciona en régimen permanente. Esta temperatura en el
centro del horno es evaluada, por ejemplo, por otra sonda de
temperatura colocada en la cavidad 1 y no representada en la figura
1. A falta de alcanzar esta temperatura de transición, la fase de
calentamiento de la parte alta finaliza al cabo de una primera
duración prefijada, que, por ejemplo, vale, aproximadamente, 24
minutos. Al comienzo de la fase de calentamiento de la parte alta,
la resistencia 5 de calentamiento de la célula 4 está activada
durante una duración de cebado que permite el cebado de la célula 4
cuando ésta es una célula catalítica. La duración de cebado se
determina para que la célula 4 esté cebada antes de que una parte
substancial de la suciedad depositada en la parte alta de la
cavidad 1 llegue a nivel de la célula 4 de craqueado. La duración de
cebado vale, por ejemplo, aproximadamente, cinco minutos. La
activación de la resistencia 5 de calentamiento de la célula 4
puede ser acortada o incluso llegar a hacerse inútil y, por tanto,
en algunos caso, puede ser suprimida, como, por ejemplo, cuando la
pirólisis tiene lugar inmediatamente después de una cocción y la
célula 4 ha alcanzado ya su temperatura de cebado. En lugar de
utilizar una resistencia 5 de calentamiento de la célula 4, otra
posibilidad de cebar la célula 4 puede consistir en aumentar el
caudal de aire caliente a través de la célula 4 aumentando la
velocidad de rotación del extractor tangencial 3 situado en el
conducto 2 de evacuación.
La figura 3 representa esquemáticamente un
ejemplo de trazado de curva de temperatura de la célula 4 de
craqueado con una parte del tratamiento asociado que permite
estimar el grado parcial de suciedad depositada en la parte alta de
la cavidad 1. La curva C no representa directamente la temperatura
de la célula 4 de craqueado, sino la tensión V de la sonda 8 de
temperatura asociada a la célula 4 de craqueado. En la figura 3, la
tensión V, expresada en voltios, está representada en función del
tiempo t expresado en minutos. Las diferentes fases de
calentamiento están indicadas por líneas de trazos. La tensión V es
un parámetro intermedio representativo de la temperatura de la
célula 4 de craqueado, temperatura representativa del grado parcial
de suciedad depositada en la parte alta de la cavidad 1. De modo
más preciso, la temperatura de la célula 4 en el momento en que la
parte fundamental de la suciedad depositada en la parte alta de la
cavidad 1 llega a nivel de la célula 4 es la que es representativa
del grado parcial de suciedad depositada en la parte alta de la
cavidad 1. Este momento está representado en la curva C por el pico
A. En efecto, si bien el aumento general de la curva C en el
transcurso del tiempo refleja el aumento general de la temperatura
de la célula 4 de craqueado debido a la activación de los diferentes
elementos de calentamiento, 5 para la célula 4 de craqueado, 6 para
la parte alta de la cavidad 1 y 7 para la parte baja de la cavidad
1, los picos suplementarios, como el pico A, reflejan la cantidad
de suciedad origen de las reacciones exotérmicas de craqueado que se
desarrollan en la célula 4 de craqueado. La importancia de este
pico A es representativa del grado parcial de suciedad depositada
en la parte alta de la cavidad 1. Los medios de medición de
temperatura de la célula 4 de craqueado son, por ejemplo, un
termopar o una sonda de platino. El termopar tiene la ventaja de
ser más sensible que la sonda de platino. Si el pico A es demasiado
fugitivo, la sonda de platino, que tiene una inercia importante,
corre el riesgo de no "ver" el pico o de "verlo mal". Con
una sonda de platino, especialmente, es muy útil efectuar en la
curva C un tratamiento que permite extraer la información contenida
en el pico A, incluso si éste no es suficientemente importante y,
por consiguiente, estimar el grado parcial de suciedad depositada
en la parte alta de la cavidad 1 con una precisión suficiente a
pesar de un pico A que puede ser pequeño y/o estrecho. Durante el
funcionamiento normal de la célula 4 de craqueado, sólo es
susceptible de presentarse un pico A. La existencia de varios picos
A significaría un fenómeno de saturación a nivel de la célula 4 de
craqueado, es decir, un funcionamiento anormal de la célula 4 de
craqueado, debido, por ejemplo, a fases de calentamiento inadaptadas
resultantes de una subida demasiado rápida de temperatura en la
cavidad del horno y a una liberación demasiado brusca de la suciedad
que es después origen de este fenómeno de saturación de la célula 4
de craqueado.
El tratamiento aplicado a la curva C, consistente
en la determinación del grado parcial de suciedad, aquí de la que
proviene de la parte alta de la cavidad 1, comprende,
preferentemente, una etapa de derivación que permite poner en
evidencia de modo preciso la información relativa al grado parcial
de suciedad depositada en la parte alta de la cavidad 1,
información que está contenida en el pico A. La etapa de derivación
permite, además, eliminar las variaciones de tensión de
alimentación del horno. Es posible, igualmente, un método por
lectura directa de la temperatura de la célula 4 de craqueado,
aunque menos preciso, a condición de utilizar, entonces, una sonda
de temperatura que sea muy sensible. Por derivada de la curva C, se
obtiene la curva C' en la cual un nuevo pico A' corresponde al
antiguo pico A. Este pico A' es representativo del grado parcial de
suciedad depositada en la parte alta de la cavidad 1 y,
especialmente, la altura \Delta1 del pico A'. El eje de ordenadas
para la curva C' está graduado en unidades arbitrarias ua.
Preferentemente, después de la etapa de
derivación, el tratamiento comprende, igualmente, una etapa de
extracción de la altura de pico consistente en determinar la
ordenada del vértice del pico, se trata del pico A' para la fase de
calentamiento de la parte alta, así como la ordenada de la base de
este pico, y realizar después la substracción de estas dos
ordenadas una de otra a fin de obtener la altura de pico buscada,
aquí la altura \Delta1 del pico A'.
Preferentemente, después de la etapa de
extracción, el tratamiento de determinación del grado parcial de
suciedad comprende, preferentemente, una etapa de comparación de la
altura de pico extraída, con uno o varios umbrales. En el ejemplo
particular considerado, la altura \Delta1 del pico A' será
comparada con un umbral S1. El umbral S1, como todos los otros
umbrales mencionados en lo que sigue del texto, se obtiene, por
ejemplo, por calibración. Estos umbrales son umbrales
predefinidos.
Después de la fase de calentamiento de la parte
alta de la cavidad 1, es decir, cuando el centro del horno ha
alcanzado un primer valor de transición prefijado, por ejemplo
275ºC, o bien, en defecto, cuando transcurre una duración
prefijada, por ejemplo 24 minutos, comienza, entonces, la fase de
calentamiento de la parte baja de la cavidad 1. El elemento 7 de
calentamiento de la parte baja está, al menos, parcialmente
activado. Preferentemente, la resistencia de solera 71 es puesta en
marcha prácticamente a plena potencia, mientras que la resistencia
de fachada 72, cuando hay una, permanece desactivada. La resistencia
de rejilla 61 permanece en marcha prácticamente a plena potencia
mientras que la resistencia de bóveda 62 es conmutada
periódicamente entre el estado "marcha" y el estado
"parado" de manera que la cavidad 1 suba progresivamente de
temperatura, es decir, de manera que la suciedad procedente de la
cavidad 1 sea liberada progresivamente a fin de no provocar la
saturación de la célula 4 de craqueado. La fase de calentamiento de
la parte baja dura hasta que la temperatura en el centro del horno
haya alcanzado un segundo valor de transición prefijado, por
ejemplo, aproximadamente, 400ºC, o en defecto de alcanzar esta
temperatura, después del transcurso de una segunda duración
prefijada que, por ejemplo, vale 18 minutos. Ventajosamente, en el
caso en que se alcance la temperatura de 400ºC, las resistencias
permanecen activadas durante la totalidad de los 18 minutos, aunque
el período de tiempo después de haber alcanzado la temperatura de
400ºC no sea tenido en cuenta para la determinación del grado
parcial de suciedad depositada en la parte baja de la cavidad 1.
Después de lo cual, el extractor tangencial 3 cambia,
ventajosamente, de régimen para girar más rápidamente y acelerar el
paso de aire por el conducto 2 de evacuación. Como a partir de
400ºC, la suciedad comienza a ser craqueada en la cavidad 1 y lo
está ya cuando llega a nivel de la célula 4 de craqueado, el aumento
del caudal de aire a través de la célula 4 de craqueado no provoca,
normalmente, saturación a nivel de la célula 4.
La figura 4 representa esquemáticamente el mismo
ejemplo de trazado de curva de temperatura de la célula 4 de
craqueado que la figura 3, con otra parte del tratamiento asociado
que permite estimar el grado parcial de suciedad depositada en la
parte baja de la cavidad 1. La curva C es la misma que la curva C
representada en la figura 3. El pico B de temperatura de la célula 4
es observado en la curva C en el momento en que la parte
fundamental de la suciedad depositada en la parte baja de la
cavidad 1 llega a nivel de la célula 4. Este pico B de temperatura
es el que es representativo del grado parcial de suciedad
depositada en la parte baja de la cavidad 1. En efecto, si bien el
aumento general de la curva C en función del tiempo refleja el
aumento general de la temperatura de la célula 4 de craqueado
debido a la activación de los diferentes elementos de
calentamiento, 5 para la célula 4 de craqueado, 6 para la parte
alta de la cavidad 1, y 7 para la parte baja de la cavidad 1, los
picos suplementarios, como el pico B, reflejan la cantidad de
suciedad origen de las reacciones exotérmicas de craqueado que se
desarrollan en la célula 4 de craqueado. La importancia de este
pico B es representativa del grado parcial de suciedad depositada
en la parte baja de la cavidad 1. Si el pico B es demasiado
fugitivo, la sonda de platino, que tiene una inercia importante,
corre el riesgo de no "ver" el pico o de verlo mal. Con una
sonda de platino, especialmente, es muy útil efectuar en la curva C
un tratamiento que permita extraer la información contenida en el
pico B, incluso si éste no es suficientemente importante y, por
consiguiente, estimar el grado parcial de suciedad depositada en la
parte baja de la cavidad 1 con una precisión suficiente, a pesar de
un pico B que puede ser bastante plano, por ejemplo, como en la
figura 4.
El tratamiento aplicado a la curva C, que
consiste en la determinación del grado de parcial suciedad, es
substancialmente el mismo que el aplicado a la curva C de la figura
3. Los parámetros numéricos de la etapa de derivación pueden ser
diferentes, a causa del carácter diferente presentado por los picos
A y B, es decir, que la curva C'' obtenida por derivación de la
curva C está a una escala arbitraria diferente de la curva C'
representada en la figura 3. Salvo esta diferencia de escala
relativa a las curvas C' y C'', la curva C es sometida,
substancialmente, al mismo tratamiento para el pico B que para el
pico A. La determinación del grado parcial de suciedad depositada
en la parte baja de la cavidad 1 comprende las mismas etapas
preferentes de derivación, de extracción de altura de pico, y de
comparación de la altura de pico extraída con uno o varios
umbrales, que pueden ser, y son, preferentemente, diferentes del
umbral o de los umbrales considerados a nivel de la figura 3.
Por derivada de la curva C, se obtiene la curva
C'' en la cual un nuevo pico B' corresponde al antiguo pico B. Este
pico B' es representativo del grado de suciedad depositada en la
parte baja de la cavidad 1 y, especialmente, la altura \Delta2
del pico B'. En un ejemplo particular considerado, la altura
\Delta2 del pico B' será comparada con dos umbrales S2 y S3,
obtenidos, como el umbral S1 de la figura 3, por calibración. Puede
elegirse un número de umbrales diferente, correspondiendo el número
de umbrales a la finura con la que son estimados los grados
parciales de suciedad. El pico D de la curva C no es representativo
de la suciedad de la cavidad del horno, éste traduce simplemente el
cambio ventajoso del régimen del extractor tangencial 3, que, como
se explicó anteriormente, aumenta el caudal de aire a través de la
célula 4 de craqueado, después de que la fase de calentamiento de
la parte baja ha terminado.
La asociación de una duración de pirólisis
restante al conjunto de los grados parciales de suciedad
determinados, puede efectuarse por diferentes medios, como por
intermedio de una función que tiene como variables los grados
parciales de suciedad determinados en el transcurso de las
diferentes fases de calentamiento. Preferentemente, la duración de
pirólisis restante se obtiene de una tabla de correspondencia cuyas
entradas son estos grados parciales de suciedad. La duración total
de pirólisis es igual a la suma de las duraciones de las fases de
calentamiento de la parte alta y de la parte baja descritas
anteriormente a la cual se añade la duración de pirólisis restante.
Permaneciendo la duración de las fases de calentamiento
sensiblemente la misma, cualquiera que sea el grado de suciedad de
la cavidad del horno, sólo una duración fija, durante la cual se
realiza la estimación del grado de suciedad de la cavidad del
horno, separa el valor de la duración restante de pirólisis y el
valor de la duración total de pirólisis: es, por tanto, equivalente
dar una u otra.
Por razón de comodidad, el valor de la duración
total de pirólisis es el que se da en la tabla que sigue, que
representa, para el ejemplo numérico preferente, la tabla de
correspondencia que asocia aquí la duración total de pirólisis a un
conjunto de grados parciales de suciedad:
| \Delta2<S2 | S2<\Delta2<S3 | \Delta2>S2 | |
| \Delta1<S1 | 1h30 | 2h15 | 3h |
| \Delta1>S1 | 1h45 | 2h15 | 3h |
En este ejemplo, cuando la altura de pico
\Delta1 del pico A' es inferior al umbral S1 y cuando la altura
\Delta2 del pico B' es inferior al umbral S2, el horno es
considerado como limpio y la duración total de pirólisis asociada
será, aproximadamente, una hora y media, valiendo la duración
restante de pirólisis, aproximadamente, tres cuartos de hora.
Cuando la altura de pico \Delta1 del pico A' es superior al
umbral S1 y cuando la altura \Delta2 del pico B' es inferior al
umbral S2, el horno es considerado como poco sucio y la duración
total de pirólisis asociada será, aproximadamente, una hora tres
cuartos, valiendo la duración restante de pirólisis,
aproximadamente, una hora. Cuando la altura \Delta2 del pico B'
está comprendida entre el umbral S2 y el umbral S3, el horno es
considerado como medio sucio y la duración total de pirólisis
asociada será, aproximadamente, de dos horas y cuarto, valiendo la
duración restante de pirólisis aproximadamente una hora y media.
Cuando la altura \Delta2 del pico B' es superior al umbral S2, el
horno es considerado como muy sucio y la duración total de
pirólisis asociada será aproximadamente tres horas, valiendo la
duración restante, aproximadamente, dos horas y cuarto. La duración
total de pirólisis varía, sensiblemente, de una hora y media a tres
horas en función del grado de suciedad de la cavidad, representado
globalmente por los dos grados parciales de suciedad de las partes
alta y baja de la cavidad.
Claims (13)
1. Procedimiento de gestión de la duración de
pirólisis de un horno de cocción, que comprende:
- al comienzo de la pirólisis, al menos, dos
fases sucesivas de calentamiento, primero, sobre todo, de la parte
alta y después, sobre todo, de la parte baja de la cavidad (1) del
horno, caracterizado porque el procedimiento comprende:
- para cada fase de calentamiento, la
determinación de un grado parcial de suciedad de la cavidad (1);
- la asociación, al conjunto de los grados
parciales de suciedad, de una duración de pirólisis restante
correspondiente.
2. Procedimiento de gestión de la duración de
pirólisis de un horno de cocción de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque la determinación del grado de
suciedad de la cavidad (1), se efectúa a partir de la medición de
la temperatura a nivel de una célula (4) de craqueado exotérmico de
la suciedad.
3. Horno de pirólisis que comprende una cavidad
(1) de cocción, al menos, un elemento (6) de calentamiento de la
parte alta situado a nivel de la parte alta de la cavidad (1), al
menos un elemento (7) de calentamiento de la parte baja situado a
nivel de la parte baja de la cavidad (1), un sistema de gestión de
la duración de pirólisis que pone en práctica, durante el comienzo
de la pirólisis, al menos, dos fases de calentamiento, una fase de
calentamiento de la parte alta durante la cual el elemento (6) de
calentamiento de la parte alta está activado mientras que el
elemento (7) de calentamiento de la parte baja no está activado, y
una fase de calentamiento de la parte baja durante la cual el
elemento (7) de calentamiento está activado, siendo la fase de
calentamiento de la parte alta anterior a la fase de calentamiento
de la parte baja, caracterizado porque el sistema comprende
una célula (4) de craqueado exotérmico de la suciedad procedente de
la cavidad (1), medios (8) de medición de temperatura asociados a
la célula (4), porque en cada fase de calentamiento, el sistema
determina un grado parcial de suciedad realizando una
cuantificación parcial de suciedad en la cavidad (1) a partir de la
medición de la temperatura a nivel de la célula (4), y porque al
conjunto constituido por los grados parciales de suciedad, el
sistema asocia, después, una duración de pirólisis restante
correspondiente, por intermedio de una tabla de
correspondencia.
4. Horno de pirólisis de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque la célula (4) es una
célula catalítica.
5. Horno de pirólisis de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque el horno comprende un
elemento (5) de calentamiento de la célula (4) y porque este
elemento (5) está activado al comienzo de la fase de calentamiento
de la parte alta de manera que ceba la célula (4) catalítica.
6. Horno de pirólisis de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque comprende un
extractor tangencial (3) situado en el conducto (2) de evacuación y
porque la velocidad de rotación del extractor tangencial (3)
aumenta al comienzo de la fase de calentamiento de la parte alta de
manera que se ceba la célula (4) catalítica.
7. Horno de pirólisis de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado
porque cada una de las fases de calentamiento dura del orden de
veinte minutos.
8. Horno de pirólisis de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado
porque la cavidad (1) comprende dos elementos (61 y 62) de
calentamiento de la parte alta, la resistencia (62) de bóveda y la
resistencia (61) de rejilla, y porque, durante la fase de
calentamiento de la parte baja, la resistencia (61) de rejilla está
continuamente activada, mientras que la resistencia (62) de bóveda
se conmuta entre un estado activado y un estado desactivado de
manera que la cavidad (1) sube progresivamente en temperatura.
9. Horno de pirólisis de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado
porque la cavidad (1) comprende un solo elemento (61) de
calentamiento de la parte alta, la resistencia (61) de rejilla, y un
solo elemento (71) de calentamiento de la parte baja, la
resistencia (71) de solera.
10. Horno de pirólisis de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado
porque la determinación del grado parcial de suciedad comprende una
etapa de derivación, con respecto al tiempo, de la curva (C) de
temperatura de la célula (4) en función del tiempo (t).
11. Horno de pirólisis de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque la determinación del
grado parcial de suciedad comprende, después de la etapa de
derivación, una etapa de extracción de altura (\Delta1,
\Delta2) de pico (A', B').
12. Horno de pirólisis de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque la determinación del
grado parcial de suciedad comprende, después de la etapa de
extracción, una etapa de comparación de la altura (\Delta1,
\Delta2) de pico (A', B') extraída, con uno o varios umbrales
(S1, S2, S3).
13. Horno de pirólisis de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizado
porque la duración total de la pirólisis varía, sensiblemente, de
una hora y media a tres horas, en función del grado de suciedad de
la cavidad (1).
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|---|---|---|---|---|
| EP2354667A2 (en) | 2010-01-29 | 2011-08-10 | Fagor, S. Coop. | Pyrolytic oven, preferably a domestic pyrolytic oven |
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