ES2244136T3 - Dispositivo para la regulacion del caudal de aire de combustion de una caldera. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la regulación del caudal de aire de combustión en una caldera (1) montada en la pared con una cámara sellada en la que se encuentra presente un quemador ordinario, alcanzando el aire dicha cámara a través de un conducto (2) correspondiente que desemboca (en 6) dentro de la misma, encontrándose también conectado a esta cámara un conducto de descarga de gas de escape (3), encontrándose dichos conductos (2, 3) separados o coaxiales, comprendiendo dicho dispositivo por lo menos un elemento para la estrangulación de la sección transversal de paso de aire (6) de dicho conducto de alimentación (2) para permitir que varíe el caudal de aire en la cámara sellada, siendo dicho elemento de estrangulación un elemento móvil (10) capaz de funcionar desde el exterior del conducto (2), y pudiendo ser bloqueado en la posición en la que estrangula la sección transversal del paso (6) de este último funcionando de nuevo desde el exterior de dicho conducto (2), encontrándose dispuesto dicho elemento (10) en correspondencia con el extremo (5) de dicho conducto que está conectado a la cámara sellada de la caldera (1), caracterizado porque el elemento de estrangulación consiste en un elemento (10) formado sustancialmente como por lo menos una parte de una cubierta esférica y abierta en su superficie (en 11), encontrándose dicho elemento dispuesto de forma móvil sobre el extremo (5) del conducto de alimentación de aire (2), cuyo extremo se encuentra también formado como por lo menos una parte de una cubierta esférica y está provisto de una abertura de superficie (6) dispuesta sustancialmente en un plano inclinado al eje (K) longitudinal del conducto, y porque el cuerpo (10) del elemento de estrangulación se encuentra provisto de un agarre (13) que se proyecta perpendicularmente al conducto (2) y que permite que el elemento (10) gire con relación a dicho conducto, pudiendo bloquear dicha rotación por unos medios de fijación. - - - (En el mencionado fascículo siguen las versiones en alemán y en francés, respectiva-mente, de las mismas reivindicaciones que se han traducido de la versión en inglés). - - -

Description

Dispositivo para la regulación del caudal de aire de combustión de una caldera.

La invención se refiere a un dispositivo para regular el caudal de aire de combustión en una caldera montada en la pared con una cámara sellada según la introducción de la reivindicación principal.

Como es bien conocido, una caldera del tipo indicado comprende una cámara sellada que contiene un quemador al cual se conectan por lo menos dos conductos, a saber uno para alimentación de aire de combustión y el otro para gas de escape o descarga de productos de combustión. Estos conductos resultan coaxiales (con el conducto de descarga dentro del conducto de alimentación de aire) o pueden resultar separados dependiendo de las longitudes del conducto.

Con referencia particular aunque no limitativa se conoce una caldera con dichos conductos separados, para disponer una pantalla que dentro del conducto de alimentación para permitir variar el caudal de aire de combustión y por tanto regular la relación de cantidad de aire de combustión a la cantidad de gas presente en el quemador, para limitar la presencia de CO_{2}, NO_{x} y CO en el gas de escape que sale de la caldera. A título de ejemplo, aproximadamente 10^{3} de aire a un m^{3} de gas natural representa una proporción óptima entre aire y gas.

Dicha relación puede regularse por medio de las pantallas. Lo anterior, sin embargo, implica las siguientes operaciones: medir la "composición" del gas de escape (es decir, el contenido de CO, NO_{x} y CO_{2}); retirar el conducto de aire; modificar la posición de la pantalla o pantallas dentro del conducto; fijar el conducto a la cámara sellada; medir de nuevo la composición del gas de escape y si es necesario repetir la retirada del conducto, el ajuste de la pantalla y operaciones de fijación del conducto. Todo lo anterior implica evidentemente una cantidad de tiempo considerable y dificultades en la regulación del caudal de aire a través del conducto, con el elevado coste resultante.

Los documentos GB-A-2315323 y GB 165502 dan a conocer un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación adjunta.

La patente US nº 4.524.679 se refiere a una válvula para dirigir y controlar el flujo de gas presurizado que comprende un enchufe y una cubierta ahuecada esférica montada en dicho enchufe para movimiento basculante. La cubierta forma interiormente un enchufe esférico que recibe un cuerpo de válvula axialmente giratorio. La cubierta y el cuerpo de válvula respectivamente presentan una abertura que puede alinearse y entrada de gas. El cuerpo y la cubierta pueden girar entre una posición cerrada y una posición abierta en la que la abertura se alinea con la entrada.

Una solución alternativa a las pantallas para modificar el caudal de aire consiste en controlar la velocidad del ventilador habitual dispuesto en la cámara sellada, el control, sin embargo, implica los dispositivos electrónicos de una cierta complejidad y coste.

Un objetivo de la presente invención consiste en disponer un dispositivo mejorado para regular el caudal de aire a la cámara sellada de una caldera.

Un objetivo particular de la invención consiste en disponer un dispositivo del tipo indicado que puede ser fácilmente ajustado dentro del conducto de alimentación de aire sin que se precise separar el conducto de la cámara.

Un objetivo adicional consiste en disponer un dispositivo del tipo indicado que consiste en una estructura simple y es montado fácilmente sobre una caldera de cámara sellada.

Los anteriores y otros objetivos que se pondrán más claramente de manifiesto para un experto en la materia se alcanzan mediante un dispositivo según las reivindicaciones adjuntas.

La invención se pondrá más claramente de manifiesto haciendo referencia a los dibujos adjuntos, los cuales se proporcionan a título de ejemplo no limitativo y en los que:

la figura 1 consiste en una vista en perspectiva de una caldera a la cual se aplica el dispositivo de la invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva parcialmente explosionada de un conducto de alimentación de aire de la caldera de la figura 1 provisto del dispositivo de la invención; y

la figura 3 es una vista en perspectiva explosionada desde abajo del conducto de la figura 2.

Con referencia a dichas figuras, una caldera 1 comprende internamente una cámara sellada habitual que contiene un quemador de gas (no representado). Dos conductos 2 y 3 separados se encuentran conectados a la cámara, siendo el primer conducto 2 alimentado con aire de combustión y siendo el otro 3 el gas de escape o conducto de descarga del producto de combustión.

El conducto 2 de alimentación comprende una parte 5 extrema insertada directamente en el interior de la cámara sellada y presentando una abertura 6 extrema parcialmente cerrada por una pieza 7 formada sustancialmente como una sección de una cubierta esférica hueca. De tal modo que la abertura 6 de la parte 5 del conducto 2 descansa sustancialmente en un plano que no es perpendicular al eje K longitudinal del conducto aunque descansa sobre un lado del último. Sobre la parte 5 extrema existe un elemento 10 montado que presenta una forma muy parecida para coincidir con dicha parte 5 preferentemente como una forma de acople. En consecuencia el elemento se encuentra también preferentemente formado como una sección de una cubierta esférica y comprende también una abertura 11 de superficie de dimensiones preferentemente iguales a la abertura 6 del conducto 2. El presente elemento comprende una brida extrema 13 el cual, cuando el elemento 10 se ha acoplado sobre el conducto 2, descansa sobre una pieza 14 superior del alojamiento 15 de la caldera 1 y se fija a dicha pieza 14 después de posicionarse adecuadamente con relación a la abertura 6 del conducto 2.

En virtud de la forma particular del elemento 10, la abertura 6 del conducto 2 puede variarse a voluntad dependiendo de los requerimientos. De tal forma la alimentación de aire de combustión (cuantitativa) correcta se puede seleccionar en base a la medida de la composición del gas de escape que abandona la caldera.

La invención se utiliza de la siguiente manera: con la caldera montada y funcionando, un operador que utiliza equipos conocidos mide la composición del gas de escape que abandona la cámara sellada a través del conducto 3 de manera conocida. Si este gas de escape contiene un elevado porcentaje de CO_{2} (y CO) el operador ajusta la brida 13 girándola en la dirección de las flechas F de la figura 2. El presente movimiento también hace que el elemento 10 gire alrededor del conducto 2 para cambiar la posición de la abertura 6 del conducto con relación a la abertura 11 del elemento 10. En el ejemplo ilustrado el propósito del cambio consiste en disminuir el grado de regulación de la abertura 6 por dicho elemento 10 de tal manera que aumente la sección transversal útil para afluencia de aire de combustión dentro de la cámara sellada y por tanto aumente el caudal de aire dentro del quemador. Como resultado de lo anterior existe una disminución de CO_{2} dentro del gas de escape.

Habiendo definido la posición óptima del elemento 10 con relación a la parte 5 del conducto 2, el presente elemento se fija en posición mediante tornillos habituales (no mostrados) que colaboran con la brida 13 y la pieza 14 del alojamiento 15 de la caldera 6.

En virtud de la invención el caudal de aire a la caldera puede fácilmente regularse por medio de una solución que presenta una forma conceptual y estructuralmente simple. La presente regulación se alcanza sin retirar el conducto 2 de la caldera, y actuando desde el exterior del conducto.

Se ha descrito una forma de realización preferida de la invención en la cual el dispositivo de la invención comprende no sólo el elemento 10 sino también una forma particular para la parte 5 extrema del conducto de alimentación de aire. La forma particular del conducto como del elemento 10 permite que el aire se dirija adecuadamente dentro de la cámara sellada.

Finalmente, se ha descrito una solución aplicada a un conducto de alimentación de aire de combustión separado del conducto de descarga del gas de combustión. La invención puede también aplicarse al caso en el cual los conductos resultan coaxiales y la sección transversal de flujo de aire consiste en un anillo que rodea el conducto de gas de combustión.

Claims (1)

1. Dispositivo para la regulación del caudal de aire de combustión en una caldera (1) montada en la pared con una cámara sellada en la que se encuentra presente un quemador ordinario, alcanzando el aire dicha cámara a través de un conducto (2) correspondiente que desemboca (en 6) dentro de la misma, encontrándose también conectado a esta cámara un conducto de descarga de gas de escape (3), encontrándose dichos conductos (2, 3) separados o coaxiales, comprendiendo dicho dispositivo por lo menos un elemento para la estrangulación de la sección transversal de paso de aire (6) de dicho conducto de alimentación (2) para permitir que varíe el caudal de aire en la cámara sellada, siendo dicho elemento de estrangulación un elemento móvil (10) capaz de funcionar desde el exterior del conducto (2), y pudiendo ser bloqueado en la posición en la que estrangula la sección transversal del paso (6) de este último funcionando de nuevo desde el exterior de dicho conducto (2), encontrándose dispuesto dicho elemento (10) en correspondencia con el extremo (5) de dicho conducto que está conectado a la cámara sellada de la caldera (1), caracterizado porque el elemento de estrangulación consiste en un elemento (10) formado sustancialmente como por lo menos una parte de una cubierta esférica y abierta en su superficie (en 11), encontrándose dicho elemento dispuesto de forma móvil sobre el extremo (5) del conducto de alimentación de aire (2), cuyo extremo se encuentra también formado como por lo menos una parte de una cubierta esférica y está provisto de una abertura de superficie (6) dispuesta sustancialmente en un plano inclinado al eje (K) longitudinal del conducto, y porque el cuerpo (10) del elemento de estrangulación se encuentra provisto de un agarre (13) que se proyecta perpendicularmente al conducto (2) y que permite que el elemento (10) gire con relación a dicho conducto, pudiendo bloquear dicha rotación por unos medios de fijación.