ES2258324T3 - BURNER ASSEMBLY AND BURNER HEAD FOR FUEL / COMBURENT GASEOUS BLENDS. - Google Patents
BURNER ASSEMBLY AND BURNER HEAD FOR FUEL / COMBURENT GASEOUS BLENDS.Info
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Abstract
Description
Conjunto de quemador y cabezal de quemador para mezclas gaseosas de combustible/comburente.Burner and burner head assembly for gaseous fuel / oxidizer mixtures.
La presente invención se refiere a un conjunto de quemador de mezclas gaseosas de combustible/comburente y, respectivamente, a un módulo de combustión y a una caldera que incluye el conjunto de quemador antes mencionado.The present invention relates to a set of burner of gaseous fuel / oxidizer mixtures and, respectively, to a combustion module and a boiler that includes the aforementioned burner assembly.
Más concretamente, la presente invención se refiere a un conjunto de quemador del tipo de premezclado completo para un sistema de calefacción de uso civil, es decir, un conjunto de quemador capaz de realizar la combustión de una mezcla gaseosa en la que el combustible y el comburente se mezclan previamente (mezcla estequiométrica o con un ligero exceso de aire) de acuerdo con una proporción adaptada para asegurar la combustión completa del gas combustible.More specifically, the present invention is refers to a burner assembly of the complete premixed type for a civil use heating system, that is, a set of burner capable of combusting a gaseous mixture in which the fuel and the oxidizer are mixed previously (mixture stoichiometric or with a slight excess of air) according to a proportion adapted to ensure complete combustion of gas fuel.
En el campo de los sistemas de calefacción de gas de baja potencia, tales como, por ejemplo, los de calderas combinadas o calderas de condensación para uso doméstico, se han conocido el uso de conjuntos de quemador durante mucho tiempo, que comprenden un cabezal del quemador provisto con una pluralidad de aberturas para distribuir una mezcla gaseosa de combustible/comburente encendida por un electrodo de ignición. La mezcla se envía a dicho cabezal a través de un medio de alimentación adecuado que comprende un conducto, por el que se suministra un comburente gaseoso, generalmente aire, y un combustible gaseoso, generalmente gas, suministrados por la red de distribución pública.In the field of gas heating systems low power, such as boilers Combined or condensing boilers for domestic use, have known to use burner assemblies for a long time, which they comprise a burner head provided with a plurality of openings to distribute a gaseous mixture of fuel / oxidizer ignited by an ignition electrode. The mixture is sent to said head through a feeding medium suitable comprising a conduit, through which a gaseous oxidizer, usually air, and a gaseous fuel, generally gas, supplied by the distribution network public
Un primer tipo de conjuntos de quemador ampliamente generalizados en el mercado comprende los denominados conjuntos de quemador "aireados" en los que el aire de la combustión se premezcla parcialmente con el gas combustible corriente arriba del cuerpo del quemador (aire primario) y parcialmente se inyecta corriente abajo del mismo para completar la combustión (aire secundario).A first type of burner assemblies widespread in the market includes the so-called "aerated" burner assemblies in which the air from the combustion is partially premixed with combustible gas upstream of the burner body (primary air) and partially injected downstream of it to complete the combustion (secondary air).
En la solicitud de patente británica GB 2 213 924A, se describe un ejemplo de cuerpo de quemador para conjuntos aireados. Dicho cuerpo de quemador comprende un par de secciones independientes que se alimentan individualmente, respectivamente, con una mezcla gaseosa de gas/aire que incluye solo aire primario y con una mezcla gaseosa de gas/aire que incluye una menor cantidad de aire, o simplemente con gas sin añadido alguno de aire. En particular, dicho cuerpo de quemador es especialmente adecuado para producir una llama jaspeada de varios colores que es particularmente agradable desde un punto de vista estético.In British patent application GB 2 213 924A, an example of a burner body for assemblies is described airy Said burner body comprises a pair of sections independent that feed individually, respectively, with a gas / air gas mixture that includes only primary air and with a gas / air gas mixture that includes a smaller amount of air, or simply with gas without any added air. In in particular, said burner body is especially suitable for produce a marbled flame of various colors that is particularly nice from an aesthetic point of view.
No obstante, con el fin de llevar a cabo una combustión lo más completa posible, los conjuntos de quemador aireado deben operar necesariamente con un exceso de aire considerable con respecto a la relación estequiométrica; dicho exceso de aire da lugar a una serie de inconvenientes, tales como la práctica imposibilidad de reducir el tamaño del cuerpo del quemador debido a la consecuente baja densidad de la llama, la emisión de una gran cantidad de gases perniciosos, sobre todo óxidos de nitrógeno (NOx), y una eficiencia limitada de la combustión.However, in order to carry out a combustion as complete as possible, the burner assemblies aerated must necessarily operate with excess air considerable with respect to the stoichiometric relationship; saying Excessive air results in a series of inconveniences, such as practical impossibility of reducing the size of the burner body due to the consequent low flame density, the emission of a large amount of harmful gases, especially nitrogen oxides (NOx), and limited combustion efficiency.
Como alternativa a los conjuntos de quemador aireados, y en la gama de las potencias térmicas por encima de aproximadamente 50 KW, se conoce también el uso de los denominados conjuntos de quemador "soplados", que no tienen cuerpo de quemador, y por medio de los cuales se genera una llama muy turbulenta suministrando independientemente el combustible gaseoso y el aire de combustión a un área de mezclado que está situada inmediatamente corriente arriba de la llama. Generalmente, los conjuntos de quemador soplados comprenden a este fin una pluralidad de toberas para suministrar el combustible gaseoso, alrededor de las cuales se suministra aire a una alta velocidad por medio de un soplador.As an alternative to burner assemblies aerated, and in the range of thermal powers above approximately 50 KW, the use of so-called "blown" burner assemblies, which have no body burner, and by means of which a flame is generated very turbulent independently supplying the gaseous fuel and combustion air to a mixing area that is located immediately upstream of the flame. Generally, the blown burner assemblies comprise for this purpose a plurality of nozzles to supply the gaseous fuel, around the which air is supplied at high speed by means of a blower.
Aunque los conjuntos de quemador soplados han estado ampliamente generalizados en el mercado, tienen muchos inconvenientes indeseables, entre los que están el alto nivel de ruido de la llama y una capacidad limitada de modulación de la potencia térmica (no superior a 3:1) con respecto a las exigencias actuales de los usuarios.Although blown burner assemblies have been widely widespread in the market, they have many undesirable inconveniences, among which are the high level of flame noise and a limited modulation capacity of the thermal power (not exceeding 3: 1) with respect to the requirements Current users.
Con el fin de superar de alguna manera los inconvenientes antes mencionados, se propuso, especialmente en sistemas de calefacción de baja potencia para usos domésticos (es decir, para potencias térmicas que no excedan de 50 - 60 KW) - el uso de los denominados conjuntos de quemador de premezclado completa, que comprenden un conducto de mezclado montado corriente abajo o corriente arriba de un soplador alimentador de aire, y un conducto de alimentación de gas.In order to somehow overcome the drawbacks mentioned above, it was proposed, especially in low power heating systems for domestic use (en that is, for thermal powers not exceeding 50 - 60 KW) - the use of so-called premixed burner assemblies complete, comprising a current mounted mixing duct down or upstream of an air feed blower, and a gas supply duct.
De hecho, dichos conjuntos de quemador, que están alimentados con mezclas de gas/aire que comprenden la cantidad total de aire necesario para la combustión, aseguran una combustión sustancialmente completa del gas combustible también cuando se usan cuerpos de quemador de pequeño tamaño, y permiten lograr una mayor eficiencia de la combustión, un menor impacto medioambiental, menores tamaños y un menor coste con respecto a los conjuntos aireados.In fact, said burner assemblies, which are fed with gas / air mixtures comprising the total amount of air necessary for combustion, ensure combustion substantially complete fuel gas also when used small burner bodies, and allow to achieve greater combustion efficiency, lower environmental impact, smaller sizes and a lower cost with respect to the sets airy
La solicitud de patente europea EP 0331037, por ejemplo, describe un conjunto de quemador de premezclado completo capaz de asegurar la combustión completa del combustible gaseoso, para reducir la producción de óxidos nítricos.European patent application EP 0331037, for example, describes a complete premixed burner assembly capable of ensuring complete combustion of gaseous fuel, to reduce the production of nitric oxides.
Dicho conjunto de quemador comprende una pluralidad de primeros cuerpos de quemador para suministrar una primera mezcla gaseosa de combustible/comburente que tiene una alta concentración de combustible, y una pluralidad de segundos cuerpos de quemador situados, respectivamente, entre dichos primeros cuerpos de quemador, para suministrar una segunda mezcla gaseosa de combustible/comburente que tiene una baja concentración de combustible.Said burner assembly comprises a plurality of first burner bodies to supply a first gaseous fuel / oxidizer mixture that has a high fuel concentration, and a plurality of second bodies of burner located, respectively, between said first bodies of burner, to supply a second gaseous mixture of fuel / oxidizer that has a low concentration of fuel.
Dichos primeros y segundos cuerpos de quemador son alimentados independientemente por conductos respectivos de suministro y mezclado.Said first and second burner bodies are fed independently by respective ducts of Supply and mixing.
La solicitud de patente europea EP 0 866270, por otra parte, describe un conjunto de quemador de premezclado completo en el que el aire de la combustión es suministrado por un soplador y el gas de la combustión es suministrado de manera regulada por medio de conductos individuales a zonas del quemador. Para conectar y desconectar el suministro de gas a las zonas del quemador individuales, se dispone de válvulas de apertura/cierre en los correspondientes conductos individuales de gas de combustión.European patent application EP 0 866270, for other part, describes a complete premixed burner assembly in which the combustion air is supplied by a blower and combustion gas is supplied in a regulated manner by from individual ducts to burner zones. To connect and disconnect gas supply to burner areas individual, open / close valves are available in the corresponding individual flue gas ducts.
No obstante, también los cuerpos de quemador de premezclado complete antes mencionados tienen algunos inconvenientes que no han sido superados hasta ahora y que limitan su distribución en el mercado.However, also the burner bodies of Complete premixed mentioned above have some drawbacks that have not been overcome so far and that limit their distribution in the market.
Un primer inconveniente se refiere a su limitada capacidad de modulación de la potencia térmica (que típicamente está en el entorno de 5 - 6:1) con respecto a las exigencias actuales de los usuarios (piense nada más en, por ejemplo, combinar calderas, donde la energía necesaria para la producción de agua sanitaria caliente crece continuamente, donde la energía necesaria para calefacción doméstica disminuye continuamente debido a los altos niveles de aislamiento de las viviendas modernas).A first drawback refers to its limited thermal power modulation capacity (which is typically in the environment of 5 - 6: 1) with respect to the current requirements of users (think only of, for example, combining boilers, where the energy necessary for the production of sanitary water hot grows continuously, where the energy needed to Domestic heating decreases continuously due to high insulation levels of modern homes).
Un segundo inconveniente está relacionado con el hecho de que los beneficios anteriores de menores tamaños y menores costes pueden ser logradas, con los componentes disponibles actualmente fabricados a gran escala, sólo para una gama limitada de potencias térmicas (no superiores a 50 - 60 KW), mientras que el logro de mayores potencias sigue siendo un rasgo de los conjuntos de quemador aireados o soplados antes mencionados.A second drawback is related to the fact that the previous benefits of smaller and smaller sizes costs can be achieved, with the available components currently manufactured on a large scale, only for a limited range of thermal powers (not exceeding 50 - 60 KW), while the achievement of greater powers remains a feature of the sets of aerated or blown burner mentioned above.
Otro tipo diferente de conjuntos de quemador conocidos en la técnica son los denominados "quemadores híbridos" que combinan las características del quemador "aireado" y las de un quemador catalítico. La solicitud de patente japonesa JP 60-026210 revela un conjunto de quemador de este tipo que comprende un tubo de mezclado en comunicación gaseosa con un catalizador en forma de chapa. El tubo de mezclado está dividido en dos pasadizos por una pared de partición de manera que, en operación, los gases combustibles inyectados hacia los pasadizos definidos dentro del tubo de mezclado aspiran aire primario del borde de la abertura de los mismos, con lo cual, seguidamente, la mezcla de gas y aire fluye hacia dentro de partes de combustión separadas con el fin de que sea emitida hacia y quemada en una red de alambre.Another different type of burner assemblies known in the art are the so-called "burners hybrids "that combine the characteristics of the burner "aerated" and those of a catalytic burner. The application of Japanese patent JP 60-026210 reveals a set of burner of this type comprising a mixing tube in gaseous communication with a sheet-shaped catalyst. The tube mixing is divided into two passages by a wall of partition so that, in operation, combustible gases injected into the defined passageways inside the tube mixed suck primary air from the edge of the opening of the themselves, whereby the mixture of gas and air flows into separate combustion parts in order to make it emitted towards and burned in a wire net.
El problema técnico fundamental de la presente invención es el de proponer un conjunto de quemador de bajo coste y fácil fabricación del tipo de premezclado completo, por una parte, para lograr un amplio rango de modulación de la potencia térmica y, por otra parte, para producir una potencia térmica comparable a la de los conjuntos de quemador aireados o soplados.The fundamental technical problem of this invention is to propose a low cost burner assembly and Easy manufacturing of the complete premixing type, on the one hand, to achieve a wide range of thermal power modulation and, on the other hand, to produce a thermal power comparable to the of aerated or blown burner assemblies.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, dicho problema se resuelve por medio de conjuntos de quemador de premezclado completo definidos en la reivindicación 1 adjunta.According to a first aspect of the invention, said problem is solved by means of burner assemblies of Complete premixed defined in the attached claim 1.
Gracias a la presencia de varias secciones de distribución de la premezcla completa, que están separadas alternativamente de manera estanca a los fluidos y que se pueden alimentar independientemente, el conjunto de quemador de la invención posibilita convenientemente el logro de un rango de modulación de la potencia térmica que es significativamente más amplio que el de los conjuntos de quemador aireados, soplados o de premezclado de la técnica anterior, siendo dicho rango igual a la suma de los rangos de modulación alcanzables por cada sección de distribución.Thanks to the presence of several sections of distribution of the complete premix, which are separated alternatively tightly to fluids and that can be independently feed, the burner assembly of the invention conveniently enables the achievement of a range of modulation of thermal power that is significantly more wide than that of aerated, blown or blower burner assemblies premixed prior art, said range being equal to the sum of the modulation ranges attainable for each section of distribution.
Además, gracias a la presencia de secciones de distribución que pueden ser alimentadas independientemente, el conjunto de quemador de la invención posibilita convenientemente asegurar dicho rango amplio de modulación de la potencia térmica no solo para aquellas potencias que hasta ahora solo podrían ser logradas por los quemadores aireados o soplados (potencias entre 100 y 120 KW), sino también para potencias térmicas reducidas (de un orden entre 20 y 30 KW) seleccionando simplemente el tamaño del medio usado para suministrar la mezcla gaseosa de combustible/comburente a cada sección de aplicación.In addition, thanks to the presence of sections of distribution that can be fed independently, the burner assembly of the invention conveniently enables ensure said wide range of modulation of thermal power not only for those powers that until now could only be achieved by aerated or blown burners (powers between 100 and 120 KW), but also for reduced thermal powers (of a order between 20 and 30 KW) by simply selecting the size of the medium used to supply the gaseous mixture of fuel / oxidizer to each application section.
De hecho, la potencia térmica total nominal del conjunto de quemador de la invención es casi igual a la suma de las potencias térmicas individuales que pueden ser producidas independientemente por cada una de las secciones de distribución del cuerpo del quemador.In fact, the total nominal thermal power of the burner assembly of the invention is almost equal to the sum of the individual thermal powers that can be produced independently for each of the distribution sections of the burner body
Además, a diferencia del cuerpo del quemador de los conjuntos aireados descritos en la solicitud de patente GB 2213924 antes mencionada, dichas características convenientes pueden ser logradas sin derivación alguna de la mezcla gaseosa de una sección de distribución a otra, evitando sustancialmente de esta manera el riesgo de retornos de llama indeseables en la sección que no está siendo alimentada.In addition, unlike the burner body of the aerated assemblies described in the GB patent application 2213924 mentioned above, such convenient features may be achieved without any derivation of the gaseous mixture of a distribution section to another, substantially avoiding this way the risk of undesirable flame returns in the section that It is not being fed.
Más aún, el conjunto de quemador de la invención hace posible llevar a cabo la combustión de la mezcla de combustible/comburente suministrando esta no solo en la dirección vertical y de abajo a arriba, como en el caso de los conjuntos de quemador aireados de al técnica anterior, sino también, suministrando la mezcla de combustible/comburente lateralmente, o de arriba a abajo, al beneficio de su flexibilidad de uso.Moreover, the burner assembly of the invention makes it possible to carry out the combustion of the mixture of fuel / oxidizer supplying this not only in the direction vertical and from bottom to top, as in the case of sets of aerated burner of the prior art, but also, supplying the fuel / oxidizer mixture laterally, or of top to bottom, to the benefit of its flexibility of use.
De acuerdo con una primera realización del conjunto de quemador de la invención, dicha pared permeable al gas del cuerpo del quemador está constituida esencialmente por una pared provista con una pluralidad de orificios para distribuir la mezcla gaseosa de combustible/comburente. Convenientemente, dicha pared perforada se puede obtener configurando y perforando un material metálico adecuado por medio de operaciones de conformación convencionales que se pueden llevar a cabo a gran escala y a bajo coste.According to a first embodiment of the burner assembly of the invention, said gas permeable wall of the burner body consists essentially of a wall provided with a plurality of holes to distribute the mixture Fuel / oxidizer soda. Conveniently said wall perforated can be obtained by configuring and drilling a material suitable metal by means of forming operations conventional ones that can be carried out on a large scale and low cost.
De acuerdo con una realización alternativa, dicha pared permeable al gas del cuerpo del quemador está constituida esencialmente por una chapa de material poroso adecuado permeable a los gases.According to an alternative embodiment, said Gas permeable wall of the burner body is constituted essentially by a sheet of suitable porous material permeable to the gases.
El uso de una chapa porosa permeable a los gases posibilita, convenientemente, confinar el fenómeno de la combustión de la mezcla gaseosa de combustible/comburente sustancialmente dentro de la chapa o, a lo sumo, inmediatamente encima de la misma con la presencia de llamas libres de altura reducida que se distribuyen regularmente sobre toda la superficie de la chapa.The use of a gas-permeable porous sheet allows, conveniently, to confine the combustion phenomenon of the gaseous fuel / oxidizer mixture substantially inside the sheet or, at most, immediately above it with the presence of free flames of reduced height that distribute regularly over the entire surface of the sheet.
En otras palabras, y a diferencia del cuerpo de quemador de pared perforada, en el que el calor se transmite al intercambiador de calor situado corriente abajo del conjunto de quemador esencialmente por convección, en este caso el calor es esencialmente radiante con un componente convectivo menor.In other words, and unlike the body of perforated wall burner, in which heat is transmitted to the heat exchanger located downstream of the set of essentially convection burner, in this case the heat is essentially radiant with a smaller convective component.
Por consiguiente, gracias al uso de una chapa porosa permeable al gas, es posible lograr una serie de beneficios importantes, entre los que están los siguientes:Therefore, thanks to the use of a sheet Gas permeable porous, it is possible to achieve a number of benefits important, among which are the following:
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- Obtención de una distribución homogénea del calor de la combustión en la totalidad de la superficie de la chapa;Obtaining a homogeneous distribution of the heat of combustion on the entire surface of the lock;
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- Logro de altas temperaturas, hasta aproximadamente 1000ºC, en la pared permeable al gas del cuerpo del quemador;Achievement high temperatures, up to about 1000 ° C, on the wall gas permeable from the burner body;
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- Logro de una caída de presión reducida a través de la pared permeable al gas;Achievement of a reduced pressure drop across the wall permeable to gas;
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- Reducción de la distancia entre el intercambiador de calor primario, situado corriente abajo del conjunto de quemador, y el cuerpo del quemador, sin peligro alguno de reducción de la temperatura de la llama, si se presenta, hasta valores tales como para hacer la combustión incompleta con la producción indeseable de monóxido de carbono.Reduction of the distance between the primary heat exchanger, located downstream of the burner assembly, and burner body, without any danger of flame temperature reduction, if present, up to values such as to make incomplete combustion with the undesirable production of carbon monoxide.
La reducción de dicha distancia hace posible, a su vez, reducir el tamaño de la cámara de combustión y, por lo tanto, el de la caldera equipada con el conjunto de quemador con respecto a las calderas de la técnica anterior de la misma potencia.The reduction of said distance makes it possible, to in turn, reduce the size of the combustion chamber and, therefore therefore, that of the boiler equipped with the burner assembly with with respect to the prior art boilers thereof power.
Preferiblemente, la chapa porosa permeable al gas está hecha de una cerámica porosa adecuada para este fin, tal como, por ejemplo, la cerámica disponible en el mercado con el nombre de "espuma de cerámica" (ECO CERAMICS, BEVERWIJK, Holanda).Preferably, the gas permeable porous sheet It is made of a porous ceramic suitable for this purpose, such as, for example, the ceramic available in the market with the name of "ceramic foam" (ECO CERAMICS, BEVERWIJK, The Netherlands).
De acuerdo con la invención, el medio para suministrar la mezcla gaseosa de combustible/comburente a cada sección de distribución del cuerpo del quemador comprende al menos un conducto en comunicación fluida con un respectivo soplador y un respectivo conducto de suministro del combustible gaseoso.According to the invention, the means for supply the gaseous fuel / oxidizer mixture to each burner body distribution section comprises at least a conduit in fluid communication with a respective blower and a respective gaseous fuel supply conduit.
Convenientemente, las secciones de distribución del cuerpo del quemador se pueden alimentar individualmente usando componentes simples estructuralmente de pequeño tamaño y bajo coste, que se usan tanto en la fabricación de conjuntos de quemador como en otros campos técnicos, como el de los ordenadores personales, máquinas copiadoras, electrodomésticos domésticos, etc.Conveniently, the distribution sections of the burner body can be fed individually using Simple structurally small components and low cost, which are used both in the manufacture of burner assemblies and in other technical fields, such as personal computers, Copying machines, household appliances, etc.
O sea, que el conjunto de quemador de la invención es especialmente sencillo desde un punto de vista constructivo, y tiene un coste reducido.That is, the burner assembly of the invention is especially simple from a point of view constructive, and has a reduced cost.
En una realización de la presente invención especialmente conveniente, las secciones de distribución de la mezcla gaseosa de combustible/comburente están dispuestas en serie, y se pueden alimentar individualmente desde cámaras de alimentación coaxiales respectivas.In an embodiment of the present invention especially convenient, the distribution sections of the Fuel / oxidizer gas mixture are arranged in series, and can be fed individually from feeding chambers respective coaxial
Provechosamente, el cuerpo del quemador puede tener forma esencialmente cilíndrica, para que se inserte adecuadamente en los intercambiadores de calor usados en los sistemas de calefacción por agua anulares de uso civil.Beneficially, the burner body can have essentially cylindrical shape, so that it is inserted properly in the heat exchangers used in the annular water heating systems for civil use.
De acuerdo con una realización alternativa, las secciones de distribución de la mezcla gaseosa de combustible/comburente están dispuestas en paralelo, y se pueden alimentar individualmente mediante cámaras de alimentación respectivas situadas en el cuerpo del quemador corriente arriba de dicha al menos una pared permeable al gas.According to an alternative embodiment, the distribution sections of the gas mixture of fuel / oxidizer are arranged in parallel, and can be feed individually through feeding chambers respective located in the burner body upstream of said at least one gas permeable wall.
Preferiblemente, las cámaras de alimentación están divididas alternativamente manera estanca al gas por al menos una chapa de partición montada en el cuerpo del quemador esencialmente a lo largo de toda su longitud o anchura y que puede extenderse vertical u horizontalmente.Preferably, the feeding chambers they are alternately divided gas tightly by at least a partition plate mounted on the burner body essentially along its entire length or width and that can extend vertically or horizontally.
De acuerdo con otra realización, el cuerpo del quemador comprende un par de secciones de distribución que son sustancialmente semicilíndricas y ahusadas longitudinalmente, dispuestas coaxialmente en paralelo una dentro de la otra.According to another embodiment, the body of the burner comprises a couple of distribution sections that are substantially semi-cylindrical and longitudinally tapered, arranged coaxially in parallel with each other.
Convenientemente, dicha realización de cuerpo del quemador se puede acoplar adecuadamente con intercambiadores de calor de sistemas de calefacción por agua de uso civil.Conveniently, said embodiment of the body of the burner can be properly coupled with heat exchangers heat of water heating systems for civil use.
De acuerdo con la invención, el conjunto de quemador de la presente invención comprende además un medio para interceptar dicho al menos un conducto de la mezcla gaseosa de combustible/comburente, situándose dicho medio corriente arriba de las secciones de distribución de la mezcla gaseosa de combustible/comburente.According to the invention, the set of burner of the present invention further comprises a means for intercept said at least one conduit of the gas mixture of fuel / oxidizer, said means being located upstream of the distribution sections of the gas mixture of fuel / oxidizer.
Beneficiosamente, esto hace posible prevenir el riesgo de un retorno indeseable de los gases de la combustión del combustible hacia dentro del conjunto de quemador a través de cualquier sección posiblemente no alimentada del cuerpo del quemador en caso de obstrucción de los conductos de eliminación de gases situados corriente abajo del conjunto de quemador.Beneficially, this makes it possible to prevent risk of an undesirable return of combustion gases from fuel into the burner assembly through any possibly not fed section of the burner body in case of obstruction of the gas elimination ducts located downstream of the burner assembly.
En una realización del conjunto de quemador de la invención, el medio de interceptación comprende una válvula de retención provista con un accionador mecánico que incluye un muelle adecuado hecho de un material metálico con memoria de forma, tal como, por ejemplo, aleaciones especiales de níquel y titanio disponibles en el mercado.In an embodiment of the burner assembly of the invention, the interception means comprises a valve retention provided with a mechanical actuator that includes a spring suitable made of a metallic material with shape memory, such such as special nickel and titanium alloys available in the market.
Convenientemente, es posible obtener, en este caso, un denominado sistema de interceptación "infalible" que se cierra automáticamente en caso de fallo.Conveniently, it is possible to obtain, in this case, a so-called "infallible" interception system that It closes automatically in case of failure.
Preferiblemente, el conjunto de quemador de la invención comprende además un electrodo de ignición y un detector de llama situados ambos a una distancia predeterminada de la pared permeable al gas del cuerpo del quemador, y si es necesario, cerca de un extremo respectivo de una de las respectivas secciones de distribución.Preferably, the burner assembly of the invention further comprises an ignition electrode and a detector flame both located at a predetermined distance from the wall gas permeable from the burner body, and if necessary, close of a respective end of one of the respective sections of distribution.
De esta manera, la mezcla distribuida por una de las secciones del cuerpo del quemador es encendida por el electrodo de ignición, mientras la mezcla distribuida por la(s) sección(es) contigua(s) es(son) encendida(s) como consecuencia de la llama producida por la primera sección sin la presencia de otros electrodos de ignición.In this way, the mixture distributed by one of The burner body sections are lit by the electrode of ignition, while the mixture distributed by the (s) contiguous section (s) is (are) lit (s) as a result of the flame produced by the first section without the presence of other electrodes of ignition.
En una realización de la invención, las secciones de distribución provistas en el cuerpo del quemador están dispuestas paralelas entre sí, y están dispuestas esencialmente acoladas y a paño, mientras que el electrodo de ignición está situado operativamente para generar una chispa de encendido a caballo de las mismas secciones.In an embodiment of the invention, the sections distribution provided in the burner body are arranged parallel to each other, and are arranged essentially layered and to cloth, while the ignition electrode is located operatively to generate a spark of ignition on horseback same sections.
Convenientemente, en este caso es posible elegir
a voluntad qué sección de distribución se debe encender, hacienda
posible de esta manera programar adecuadamente el tiempo de
operación y, por consiguiente, el desgaste correspondiente de los
sopladores diseñados para suministrar la mezcla gaseosa de
combustible/comburente a las secciones de
distribución.Conveniently, in this case it is possible to choose at will which distribution section should be turned on, thus making it possible to properly program the operating time and, consequently, the corresponding wear of the blowers designed to supply the gaseous fuel / oxidizer mixture. to the sections of
distribution.
En otra realización de la invención, el soplador o sopladores están provistos con un cuerpo en forma de caja que es integral, al menos parcialmente, con el cuerpo de soporte del conjunto de quemador. En este caso, es convenientemente posible no solo reducir el número de componentes y, por consiguiente, el coste del conjunto de quemador, sino también reducir más su tamaño con respecto a los conjuntos de la técnica anterior de la misma potencia.In another embodiment of the invention, the blower or blowers are provided with a box-shaped body that is integral, at least partially, with the support body of the burner set. In this case, it is conveniently possible not only reduce the number of components and, consequently, the cost of the burner assembly, but also further reduce its size with with respect to the prior art sets thereof power.
Preferiblemente, el conjunto de quemador comprende además un medio para su conexión desmontable a una caldera.Preferably, the burner assembly it also comprises a means for its detachable connection to a boiler.
De esta manera, es convenientemente posible instalar el conjunto de quemador de la presente invención en cualquier tipo de caldera para sustituir un conjunto de quemador aireado de soplado o de premezclado completo preexistente con el fin de incrementar la capacidad de modulación de la misma caldera y/o la gama de potencias térmicas que pueden alcanzar.In this way, it is conveniently possible install the burner assembly of the present invention in any type of boiler to replace a burner assembly blown aeration or pre-existing complete pre-mixed for the purpose to increase the modulation capacity of the same boiler and / or the range of thermal powers that can be achieved.
En un segundo aspecto de la misma, la presente invención se refiere a un módulo de combustión adaptado para su montaje en una caldera a gas, que comprende un conjunto de quemador del tipo descrito anteriormente.In a second aspect of it, the present invention refers to a combustion module adapted for its assembly in a gas boiler, comprising a burner assembly of the type described above.
En un tercer aspecto de la misma, la presente invención se refiere a una caldera a gas que comprende un conjunto de quemador del tipo antes descrito.In a third aspect thereof, the present invention relates to a gas boiler comprising an assembly of burner of the type described above.
Se harán evidentes otras características y beneficios de la presente invención leyendo la siguiente descripción detallada de una realización preferida, hecha a modo de ilustración y no de limitación, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:Other features will become apparent and Benefits of the present invention by reading the following description detailed of a preferred embodiment, made by way of illustration and not of limitation, referring to the attached drawings, in those who:
- La figura 1 muestra una vista en perspectiva, parcialmente en sección, de una primera realización del conjunto de quemador de la presente invención;- Figure 1 shows a perspective view, partially in section, of a first embodiment of the set of burner of the present invention;
- La figura 2 muestra una vista en perspectiva ampliada, parcialmente en sección, de una segunda realización del cuerpo del quemador del conjunto de quemador de la figura 1;- Figure 2 shows a perspective view enlarged, partially in section, of a second embodiment of the burner body of the burner assembly of figure 1;
- La figura 3 muestra una vista en perspectiva ampliada, parcialmente en sección, de una tercera realización del cuerpo del quemador del conjunto de quemador de la figura 1;- Figure 3 shows a perspective view enlarged, partially in section, of a third embodiment of the burner body of the burner assembly of figure 1;
- La figura 4 muestra una vista en perspectiva, parcialmente en sección, de una cuarta realización de un cuerpo de quemador del conjunto de quemador de la figura 1;- Figure 4 shows a perspective view, partially in section, of a fourth embodiment of a body of burner of the burner assembly of figure 1;
- La figura 5 muestra una vista en perspectiva, parcialmente en sección, de un modulo de combustión adaptado para ser montado en una caldera, que incorpora una segunda realización del conjunto de quemador de la presente invención;- Figure 5 shows a perspective view, partially in section, of a combustion module adapted to be mounted in a boiler, which incorporates a second embodiment of the burner assembly of the present invention;
- La figura 6 muestra una vista en perspectiva ampliada, parcialmente en sección, de algunos detalles del conjunto de quemador y del módulo de combustión de la figura 5.- Figure 6 shows a perspective view enlarged, partially in section, of some details of the set of burner and combustion module of figure 5.
Haciendo referencia a las figuras 1 - 4, en las mismas se indica generalmente con el numeral 1 un conjunto de quemador de premezclado completo de acuerdo con la invención.Referring to figures 1-4, in the they are generally indicated by numeral 1 a set of Complete premixed burner according to the invention.
El conjunto 1 de quemador comprende un cuerpo 2 de soporte en forma de caja sustancialmente paralelepipédica, adaptado para soportar de manera conocida "per se" un cabezal 3 del quemador esencialmente tubular, provisto con al menos una pared permeable al gas que, en este ejemplo, está formada por una pared 4 perforada que comprende una pluralidad de aberturas 5, adaptadas para distribuir una mezcla gaseosa de combustible/comburente.The burner assembly 1 comprises a substantially parallelepiped box-shaped support body 2, adapted to support in a known manner " per se " an essentially tubular burner head 3, provided with at least one gas permeable wall which, in this example , is formed by a perforated wall 4 comprising a plurality of openings 5, adapted to distribute a gaseous fuel / oxidizer mixture.
El cabezal 3 del quemador comprende un par de secciones 3a, 3b de distribución estructuralmente independientes entre sí y separadas corriente arriba y en la pared 4 perforada de manera estanca a los fluidos.Burner head 3 comprises a pair of structurally independent distribution sections 3a, 3b each other and separated upstream and into the perforated wall 4 of fluid tight way.
Preferiblemente, y con fin de mejorar la necesaria estanqueidad a los fluidos entre la secciones 3a, 3b de distribución en la pared 4 perforada, el cabezal 3 del quemador está provisto con un área 40 no perforada adaptada para dividir la pared 4 perforada en dos partes 4a, 4b contiguas, estando cada parte en comunicación fluida con dichas secciones 3a y 3b de distribución, respectivamente.Preferably, and in order to improve the necessary fluid tightness between sections 3a, 3b of distribution in perforated wall 4, burner head 3 is provided with an unperforated area 40 adapted to divide the wall 4 perforated in two adjacent parts 4a, 4b, each part being in fluid communication with said distribution sections 3a and 3b, respectively.
Las secciones 3a, 3b de distribución están dispuestas en serie entre sí, y están en comunicación fluida con un medio 6 adecuado adaptado para alimentar independientemente cada una de ellas con respectivas mezclas gaseosas de combustible/comburente.Sections 3a, 3b of distribution are arranged in series with each other, and are in fluid communication with a suitable medium 6 adapted to independently feed each of them with respective gaseous mixtures of fuel / oxidizer.
El medio 6 está soportado por el cuerpo 2 en forma de caja, y comprende un conducto 7 exterior de mayor diámetro, que está definido por una parte no perforada del cabezal 3 del quemador y un conducto 8 interior de menor diámetro, que se extiende coaxialmente dentro del conducto 7.The medium 6 is supported by the body 2 in box shape, and comprises an outer conduit 7 of larger diameter, which is defined by an unperforated part of head 3 of the burner and an inner duct 8 of smaller diameter, which extends coaxially inside the duct 7.
Los conductos 7 y 8 coaxiales antes mencionados están en comunicación fluida con respectivos sopladores 9, 10 adaptados para suministrar un comburente gaseoso, por ejemplo aire A, y con respectivos conductos 11, 12 adaptados para suministrar un combustible gaseoso, por ejemplo gas natural G, que se extienden corriente debajo de las válvulas 13, 14 adaptadas para interceptar y ajustar el caudal del gas suministrado al cabezal 3 del quemador.The coaxial ducts 7 and 8 mentioned above are in fluid communication with respective blowers 9, 10 adapted to supply a gaseous oxidizer, for example air A, and with respective ducts 11, 12 adapted to supply a gaseous fuel, for example natural gas G, which extend current under valves 13, 14 adapted to intercept and adjust the flow of gas supplied to head 3 of the burner.
Los sopladores 9 y 10, a su vez, están provistos con conductos 16, 17 de aspiración en forma de caja en comunicación fluida con una sola abertura 18 de entrada de aire dentro del cuerpo 2, y con conductos 19, 20 de distribución en forma de caja respectivamente conectados al conducto 7 exterior y al conducto 8 interior del cabezal 3 del quemador.Blowers 9 and 10, in turn, are provided with suction ducts 16, 17 in the form of a communication box fluid with a single air inlet opening 18 inside the body 2, and with box-shaped distribution ducts 19, 20 respectively connected to the outer conduit 7 and the conduit 8 inside of burner head 3.
En el ejemplo mostrado en la figura 1, el premezclado completo de aire y combustible tiene lugar corriente abajo de los sopladores 9 y 10 en los conductos 19 y 20 de distribución y posiblemente también en los conductos 7, 8 coaxiales del cabezal 3 del quemador 3.In the example shown in Figure 1, the complete pre-mixed air and fuel current takes place below blowers 9 and 10 in ducts 19 and 20 of distribution and possibly also in coaxial ducts 7, 8 of burner head 3 3.
En una realización alternativa, no mostrada en los dibujos, el combustible gaseoso se puede suministrar corriente arriba de los sopladores 9 y 10 -en este caso del tipo estanco al gas- logrando de esta manera un mezclado enteramente más homogéneo entre el gas combustible y el aire de la combustión.In an alternative embodiment, not shown in the drawings, the gaseous fuel can be supplied current above blowers 9 and 10 - in this case of the watertight type gas- thus achieving an entirely more homogeneous mixture between the combustible gas and the combustion air.
De acuerdo con la invención, el conducto 20 de distribución en forma de caja del soplador 10 está provisto con un medio adecuado, en este caso una válvula 21 de obturación, adaptado para interceptar el conducto 8 interior del cabezal 3 del quemador.According to the invention, the conduit 20 of box-shaped distribution of blower 10 is provided with a suitable means, in this case a shutter valve 21, adapted to intercept the inner duct 8 of the head 3 of the burner.
Por lo tanto, en el cabezal 3 del quemador están definidas dos cámaras de alimentación coaxiales que están constituidas, respectivamente, por un espacio 15 anular, que se extiende entre los conductos 7, 8 coaxiales y por una cámara 38 cilíndrica. Dichas cámaras de alimentación están separadas entre sí de manera estanca al gas por una chapa 39 de partición anular, que está soldada periféricamente al área 40 no perforada del cabezal 3 del quemador.Therefore, in the burner head 3 they are defined two coaxial power chambers that are constituted, respectively, by an annular space 15, which extends between coaxial ducts 7, 8 and through a chamber 38 cylindrical These feeding chambers are separated from each other. gas tightly by an annular partition plate 39, which is peripherally welded to unperforated area 40 of head 3 of the burner
De esta manera, se define una primera vía fluida en el espacio 15 anular, por la que fluye una primera mezcla de gas/aire que alimenta la sección 3a de distribución del cabezal 3 del quemador.In this way, a first fluid path is defined in the annular space 15, through which a first mixture of gas / air that feeds the distribution section 3a of the head 3 of the burner
Una segunda vía fluida por la que fluye una segunda mezcla de gas/aire está adaptada para alimentar independiente y separadamente la sección 3b de distribución del cabezal 3 del quemador y está también definida en el conducto 8 interior y en la cámara 38 cilíndrica.A second fluid path through which a second gas / air mixture is adapted to feed independently and separately section 3b of distribution of burner head 3 and is also defined in conduit 8 inside and in cylindrical chamber 38.
El conjunto 1 de quemador está provisto también con un electrodo 22 de ignición y con un detector 23 de llama soportado en un extremo de la sección 3a de distribución, a una distancia predeterminada de la pared 4 del cabezal 3 del quemador.The burner assembly 1 is also provided with an ignition electrode 22 and with a flame detector 23 supported at one end of the distribution section 3a, at a predetermined distance from wall 4 of head 3 of the burner.
Convenientemente, el conjunto 1 de quemador está provisto con un par de elementos 24, 25 tubulares coaxiales, soportados externamente alrededor del cabezal 3 del quemador, adaptados para proteger el electrodo 22 de ignición y el detector 23 de llama de impactos accidentales durante la instalación.Conveniently, burner assembly 1 is provided with a pair of coaxial tubular elements 24, 25, externally supported around burner head 3, adapted to protect the ignition electrode 22 and the detector 23 of accidental impact flame during installation.
Finalmente, el conjunto 1 de quemador comprende una pestaña 66 adaptada para posibilitar la instalación del mismo en una caldera convencional, no mostrada en la figura.Finally, the burner assembly 1 comprises a tab 66 adapted to enable its installation in a conventional boiler, not shown in the figure.
En el ejemplo mostrado, la pestaña 26 está provista con una pluralidad de alas 27 trapezoidales que, a su vez, están provistas con asientos 28 respectivos adaptados para enganchar un perno de sujeción -no mostrado- integral con el cuerpo de la caldera.In the example shown, tab 26 is provided with a plurality of trapezoidal wings 27 which, in turn, are provided with respective seats 28 adapted to engage a clamp bolt -not shown- integral with the body of the boiler.
En uso, el conjunto 1 de quemador de la invención permite llevar a cabo la combustión de las mezclas premezcladas de gas/aire produciendo una potencia térmica que, de acuerdo con el tamaño y con el caudal distribuible de los sopladores 9, 10 y de las válvulas 13, 14, puede ser del orden de 20 - 30 KW, que es suficiente para la calefacción de un solo piso, hasta 100 -120 KW, que puede proporcionar calefacción para un bloque de pisos.In use, the burner assembly 1 of the invention allows combustion of premixed mixtures of gas / air producing a thermal power that, according to the size and with the distributable flow of blowers 9, 10 and valves 13, 14, may be of the order of 20-30 KW, which is enough for single-floor heating, up to 100-120 KW, It can provide heating for a block of flats.
En ambos casos, la potencia térmica producida se puede modular de manera muy fácil y fiable en un rango de hasta 10:1.In both cases, the thermal power produced is it can modulate very easily and reliably in a range of up to 10: 1
En efecto, alimentando la sección 3a de distribución del cabezal 3 del quemador con la primera mezcla de gas/aire totalmente premezclada formada en el conducto 19 de distribución del soplador 9 y que fluye por el espacio 15 anular definido entre los conductos 7 y 8, es posible alcanzar aproximadamente el 50% de la potencia nominal máxima modulando su valor en un rango de aproximadamente 5:1.Indeed, feeding section 3a of distribution of burner head 3 with the first mixture of fully premixed gas / air formed in conduit 19 of distribution of the blower 9 and flowing through the annular space 15 defined between ducts 7 and 8, it is possible to reach approximately 50% of the maximum nominal power modulating its value in a range of approximately 5: 1.
Convenientemente, la mezcla distribuida radialmente por la sección 3a del cabezal 3 del quemador es encendida por el electrodo 22, mientras que el detector 23 de llama indica la presencia actual de la combustión al cuadro de control electrónico.Conveniently, the distributed mix radially by section 3a of burner head 3 is ignited by electrode 22, while flame detector 23 indicates the current presence of combustion to the control panel electronic.
Provechosamente, en este estado operativo la división estanca al fluido entre las secciones 3a y 3b de distribución del cabezal 3 del quemador, que está asegurada corriente arriba y en la pared 4 perforada por la chapa 39 de partición anular y, respectivamente, por el área 40 no perforada, previene la derivación no deseada de la primera mezcla de gas/aire de la sección 3a a la sección 3b contigua que no está en operación temporalmente, reduciéndose de esta manera sustancialmente a cero el riesgo de los peligrosos retrocesos de llama.Beneficially, in this operational state the fluid tight division between sections 3a and 3b of distribution of burner head 3, which is secured upstream and in the wall 4 perforated by the sheet 39 of annular partition and, respectively, by the unperforated area 40, prevents unwanted bypass of the first gas / air mixture from section 3a to adjacent section 3b that is not in operation temporarily, thereby substantially reducing the risk of dangerous flashbacks.
Convenientemente, además, la válvula 21 de obturación intercepta el conducto 8 interior del cabezal 3 del quemador para prevenir los retornos indeseados de los gases de la combustión a través de la sección 3b contigua, temporalmente en operación, en caso de obturación accidental del conducto de eliminación de gases de la caldera.Conveniently, in addition, the valve 21 of seal intercepts the conduit 8 inside the head 3 of the burner to prevent unwanted returns of gases from the combustion through adjacent section 3b, temporarily in operation, in case of accidental clogging of the duct gas removal from the boiler.
Si la potencia térmica demandada al conjunto 1 de quemador es superior al 50% de la potencia nominal máxima, la segunda mezcla de gas/aire totalmente premezclada formada en el conducto 20 de distribución del segundo soplador 10 y que fluye por el conducto 8 interior y por la cámara 38 cilíndrica es suministrada a la sección 3b de distribución del cabezal 3 del quemador para alcanzar el 100% de la potencia nominal máxima.If the thermal power demanded to set 1 of burner is greater than 50% of the maximum nominal power, the second fully premixed gas / air mixture formed in the distribution duct 20 of the second blower 10 and flowing through the inner duct 8 and the cylindrical chamber 38 is supplied to the distribution section 3b of the burner head 3 for reach 100% of the maximum nominal power.
También en este caso, es posible llevar a cabo una modulación de la potencia en un rango adicional de 5:1 similar con respecto al rango de ajuste que se puede llevar a cabo alimentando la sección 3a de distribución para alcanzar el rango de modulación total de 10:1 antes mencionado.Also in this case, it is possible to carry out a power modulation in an additional 5: 1 similar range with respect to the adjustment range that can be carried out feeding the distribution section 3a to reach the range of 10: 1 total modulation mentioned above.
Convenientemente, la mezcla distribuida radialmente por la sección 3b del cabezal 3 del quemador es encendida por la llama ya presente cerca de la sección 3a de distribución contigua, y no es necesario electrodo de ignición adicional alguno.Conveniently, the distributed mix radially by section 3b of burner head 3 is lit by the flame already present near section 3a of contiguous distribution, and ignition electrode is not necessary additional some.
Las figuras 2 - 6 muestran esquemáticamente otras realizaciones del cabezal 3 del quemador del conjunto 1 de quemador de acuerdo con la invención.Figures 2-6 schematically show others embodiments of burner head 3 of burner assembly 1 according to the invention.
En la siguiente descripción y en dichas figuras, los elementos del conjunto 1 de quemador equivalentes estructural o funcionalmente a los ilustrados previamente haciendo referencia a la figura 1 se indicarán con los mismos numerales de referencia, y no se van a describir de nuevo.In the following description and in these figures, the elements of set 1 of structural equivalent burner or functionally to those previously illustrated by referring to the Figure 1 shall be indicated with the same reference numerals, and not They will be described again.
En la realización mostrada en la figura 2, las secciones 3a, 3b de distribución del cabezal 3 del quemador están dispuestas en paralelo entre sí y pueden ser alimentadas individualmente por respectivas cámaras 42, 43 de alimentación definidas corriente arriba de la pared 4 perforada dentro de conductos 29, 30 esencialmente semicilíndricos, dispuestos acolados y separados entre sí de manera estanca al gas por una chapa 31 de partición.In the embodiment shown in Figure 2, the distribution sections 3a, 3b of burner head 3 are arranged in parallel with each other and can be fed individually by respective feed chambers 42, 43 defined upstream of the wall 4 perforated within essentially semi-cylindrical ducts 29, 30 arranged arranged and separated from each other in a gas tight manner by a sheet 31 of partition.
Convenientemente, dicha chapa de partición está montada verticalmente de manera estanca, por ejemplo soldada, en el cabezal 3 del quemador en un área 40 no perforada y sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la misma.Conveniently, said partition plate is mounted vertically tightly, for example welded, in the burner head 3 in an unperforated area and substantially along the entire length of it.
Los conductos 29, 30 semicilíndricos están cada uno provisto con una pared lateral perforada que define las partes 4a y 4b, respectivamente de la pared 4 perforada de manera que las secciones 3a, 3b de distribución pueden distribuir radialmente y hacia fuera la primera y la segunda mezclas de gas/aire, respectivamente.Semi-cylindrical ducts 29, 30 are each one provided with a perforated side wall that defines the parts 4a and 4b, respectively of the perforated wall 4 so that the distribution sections 3a, 3b can distribute radially and out the first and second gas / air mixtures, respectively.
En este caso, la división estanca al fluido deseada entre las secciones 3a y 3b de distribución del cabezal 3 del quemador está asegurada corriente arriba y a la pared 4 perforada por la chapa 31 de partición y por el área 40 no perforada, respectivamente, previniéndose de esta manera la desviación indeseada de la primera mezcla de gas/aire de la sección 3a a la sección 3b contigua cuando esta no está temporalmente en operación.In this case, the fluid tight division desired between the distribution sections 3a and 3b of the head 3 of the burner is secured upstream and to wall 4 perforated by partition plate 31 and area 40 not perforated, respectively, thus preventing the unwanted deviation of the first gas / air mixture of the section 3a to adjacent section 3b when it is not temporarily in operation.
De manera similar a lo revelado con referencia a la primera realización del conjunto 1 de quemador, la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3a es encendida por el electrodo 22 (no se muestra), mientras que la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3b es encendida por la llama ya presente externamente a la sección de distribución contigua.Similar to what was disclosed with reference to the first embodiment of burner assembly 1, the mixture of gas / air distributed by section 3a is ignited by the electrode 22 (not shown), while the gas / air mixture distributed by section 3b is ignited by the flame already present externally to the adjoining distribution section.
En la realización que se muestra en la figura 3, las secciones 3a, 3b de distribución están dispuestas en paralelo entre sí, y pueden ser alimentadas individualmente por las respectivas cámaras 44, 45 de alimentación que están definidas corriente arriba de la pared 4 perforada dentro de dos conductos 32, 33 esencialmente semicilíndricos, respectivamente, superior e inferior, dispuestos acolados y separados de manera estanca al gas por una chapa 34 de partición.In the embodiment shown in Figure 3, the distribution sections 3a, 3b are arranged in parallel each other, and can be fed individually by the respective feed chambers 44, 45 that are defined upstream of the wall 4 perforated within two ducts 32, 33 essentially semi-cylindrical, respectively, superior e bottom, arranged coupled and separated in a gas-tight manner by a partition plate 34.
Convenientemente, dicha chapa de partición está montada horizontalmente de manera estanca, por ejemplo soldada, en el cabezal 3 del quemador en el área 40 no perforada y sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la misma.Conveniently, said partition plate is mounted horizontally tightly, for example welded, in burner head 3 in unperforated area 40 and substantially along its entire length.
Los conductos 32, 33 semicilíndricos están provistos cada uno con una pared lateral perforada que define las partes 4a y 4b, respectivamente, de la pared 4 perforada.Semi-cylindrical ducts 32, 33 are each provided with a perforated side wall that defines the parts 4a and 4b, respectively, of the perforated wall 4.
En este caso, la separación estanca a los fluidos deseada entre las secciones 3a y 3b de distribución del cabezal 3 del quemador está asegurada corriente arriba y en la pared 4 perforada 4 por la chapa 34 de partición y, respectivamente, por el área 40 no perforada, previniéndose de esta manera la desviación indeseada de la primera mezcla de gas/aire de la sección 3a a la sección 3b contigua cuando esta no está en operación temporalmente.In this case, the fluid tight separation desired between the distribution sections 3a and 3b of the head 3 of the burner is secured upstream and on wall 4 perforated 4 by the partition plate 34 and, respectively, by the unperforated area 40, thus preventing deviation unwanted of the first gas / air mixture of section 3a to the contiguous section 3b when it is not in operation temporarily.
En este caso, la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3a inferior es encendida por el electrodo 22 (no se muestra), mientras que la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3b es encendida por la llama ta presente externamente a la sección de distribución que está debajo que tiende a quemar hacia arriba.In this case, the gas / air mixture distributed by the bottom section 3a is ignited by electrode 22 (not sample), while the gas / air mixture distributed by the section 3b is ignited by the flame present externally to the distribution section below that tends to burn towards above.
En la realización mostrada en la figura 4, el cabezal 3 del cuerpo del quemador comprende una sección 3a de distribución interior radialmente, y una sección 3b de distribución exterior radialmente que están ahusadas longitudinalmente y dispuestas coaxialmente una dentro de la otra.In the embodiment shown in Figure 4, the head 3 of the burner body comprises a section 3a of radially internal distribution, and a distribution section 3b radially outer that are tapered longitudinally and arranged coaxially one inside the other.
Las secciones 3a, 3b de distribución tienen partes 4a, 4b y 4c perforadas respectivas, dispuestas sustancialmente a paño y en paralelo entre sí, que constituyen un número igual de partes de la pared 4 perforada del cabezal 3 del quemador.Sections 3a, 3b of distribution have respective perforated parts 4a, 4b and 4c, arranged substantially cloth and parallel to each other, which constitute a equal number of parts of the perforated wall 4 of the head 3 of the burner.
Las secciones 3a, 3b de distribución pueden ser alimentadas individualmente por respectivos conductos 35, 36 coaxiales que están ahusadas longitudinalmente y tienen una sección transversal esencialmente semicircular que decrece progresivamente a medida que se acerca al extremo libre del cabezal 3 del quemador.Sections 3a, 3b of distribution can be fed individually by respective ducts 35, 36 coaxial that are tapered longitudinally and have a section essentially semicircular transverse that progressively decreases to as it approaches the free end of head 3 of the burner.
Por lo tanto, en el cabezal 3 del quemador están definidas dos cámaras de alimentación, que están formadas, respectivamente, por una separación 37 semianular adaptada para alimentar la sección 3b exterior radialmente, y por una cámara 46 que tiene forma esencialmente de sector cónico y que está definida dentro del conducto 36.Therefore, in the burner head 3 they are defined two feeding chambers, which are formed, respectively, by a semiannular separation 37 adapted to feed the outer section 3b radially, and by a chamber 46 which is essentially shaped like a conical sector and that is defined inside the duct 36.
Como se puede ver en la figura 4, tanto la separación 37 semianular como la cámara 46 tienen una sección transversal que se reduce progresivamente a medida que se acercan al extremo libre del cabezal 3 del quemador.As you can see in Figure 4, both the semiannular separation 37 as chamber 46 have a section transverse that is progressively reduced as they approach the free end of burner head 3.
Convenientemente, y con el fin de mejorar la exigida estanqueidad a los fluidos entre las secciones 3a y 3b de distribución del cabezal 3 del quemador, la parte 4a interior perforada radialmente de la pared 4 está separada de las partes 4b y 4c exteriores perforadas radialmente por un par de áreas 40a y 40b no perforadas a las que están soldadas los bordes laterales opuestos del conducto 36 interior.Conveniently, and in order to improve the required fluid tightness between sections 3a and 3b of distribution of the burner head 3, the inner part 4a radially perforated from wall 4 is separated from parts 4b and External 4c radially perforated by a pair of areas 40a and 40b not perforated to which the opposite side edges are welded of the inner duct 36.
En este caso, la separación estanca a los fluidos entre las secciones 3a y 3b de distribución del cabezal 3 del quemador está asegurada corriente arriba y a la pared 4 perforada por el conducto 36 interior y por las áreas 40a, 40be no perforadas, respectivamente, previniéndose de esta manera la desviación indeseada de la primera mezcla de gas/aire de la sección 3a a la sección 3b contigua cuando esta no está en operación temporalmente.In this case, the fluid tight separation between the distribution sections 3a and 3b of the head 3 of the burner is secured upstream and to perforated wall 4 through the inner conduit 36 and the unperforated areas 40a, 40be, respectively, thus preventing deviation unwanted of the first gas / air mixture of section 3a to the contiguous section 3b when it is not in operation temporarily.
De acuerdo con esta realización y como se muestra en la figura 4, el electrodo 22 de ignición y el detector 23 de llama están soportados a una distancia predeterminada de la pared 4 perforada cerca de un extremo de la parte 4a perforada de la sección 3a de distribución interior radialmente.In accordance with this embodiment and as shown in figure 4, the ignition electrode 22 and the detector 23 of flame are supported at a predetermined distance from wall 4 perforated near one end of the perforated part 4a of the section 3rd radially internal distribution.
De esta manera, durante la operación, se encenderá primero la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3a de distribución interior radialmente, mientras que la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3b de distribución exterior radialmente será encendida por la llama que está presente externamente a la sección 3a de distribución contigua.In this way, during the operation, first turn on the gas / air mixture distributed by the section 3rd radially internal distribution, while mixing gas / air distributed by outdoor distribution section 3b radially it will be lit by the flame that is present externally to section 3a of adjacent distribution.
En una realización alternativa, y dependiendo de los requisitos de aplicación específicos, el electrodo 22 de ignición y el detector 23 de llama pueden estar soportados cerca de un primer extremo de las partes 4b, 4c perforadas de la sección 3b de distribución externa radialmente.In an alternative embodiment, and depending on the specific application requirements, electrode 22 of ignition and flame detector 23 may be supported near a first end of the perforated parts 4b, 4c of section 3b of external distribution radially.
En este caso, por consiguiente, se encenderá primero la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3b de distribución externa radialmente, mientras que la mezcla de gas/aire distribuida por la sección 3a de distribución interna radialmente será encendida por la llama que está presente en la sección 3b de distribución contigua.In this case, therefore, it will turn on first the gas / air mixture distributed by section 3b of radially external distribution, while the gas / air mixture distributed by section 3a of internal distribution radially will be lit by the flame that is present in section 3b of contiguous distribution
Haciendo referencia a las figuras 5 y 6 adjuntas, se va a describir ahora un módulo 73 de combustión de acuerdo con la invención, adaptado para equipar una caldera del cual solo se muestra esquemáticamente la carcasa 74 exterior en dichas figuras.Referring to the attached figures 5 and 6, a combustion module 73 will now be described in accordance with the invention, adapted to equip a boiler of which only schematically shows the outer housing 74 in said figures.
Convencionalmente, dicha caldera comprende también una pluralidad de componentes conocidos, no mostrados en las figuras (circuitería hidráulica, bomba de circulación, cuadro de control, etc) que están soportados dentro de la carcasa 74 debajo del módulo 73 de combustión.Conventionally, said boiler comprises also a plurality of known components, not shown in the figures (hydraulic circuitry, circulation pump, control panel control, etc.) that are supported inside housing 74 below of combustion module 73.
El módulo 73 de combustión mostrado en la figura 5 es especialmente compacto, y convenientemente permite reducir el tamaño de la caldera en la que está montado el módulo.The combustion module 73 shown in the figure 5 is especially compact, and conveniently allows to reduce the size of the boiler in which the module is mounted.
En esta realización, el módulo 73 de combustión comprende una carcasa 75 de forma sustancialmente paralelepipédica dentro de la cual está definida una cámara 76 de combustión del gas combustible, que está aislada lateralmente por paneles 77 hechos de material termoaislante adecuado, por ejemplo fibras de cerámica, y que está provista con una campana 78 superior para la extracción de los gases de la combustión.In this embodiment, combustion module 73 comprises a housing 75 substantially parallelepipedically within which a gas combustion chamber 76 is defined fuel, which is laterally insulated by panels 77 made of suitable heat insulating material, for example ceramic fibers, and which is provided with a top bell 78 for the extraction of combustion gases.
Además, en esta realización la carcasa 74 de la caldera está provista con una abertura 85 anular que se extiende coaxialmente alrededor de la campana 78, y que está adaptada para permitir la entrada de aire dentro de la carcasa 74. De esta manera, el aire A de la combustión fluye hacia dentro de una separación que está definida entre la carcasa 75 en forma de caja del módulo 73 de combustión y la carcasa 74 exterior de la caldera, antes de entrar hacia dentro de una abertura 56 de entrada de aire -que está formada lateralmente en el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador- y que es aspirado dentro del conjunto 101 de quemador.In addition, in this embodiment the housing 74 of the boiler is provided with an annular opening 85 that extends coaxially around bell 78, and that is adapted to allow air to enter the housing 74. In this way, combustion air A flows into a separation that is defined between the casing 75 in the form of a module 73 housing combustion and the outer casing 74 of the boiler, before entering into an air inlet opening 56 - which is formed laterally in the support body 102 of the assembly 101 of burner- and that is sucked into burner assembly 101.
Beneficiosamente, y con el fin de prevenir la introducción de cuerpos extraños dentro del conjunto 101 de quemador, la abertura 56 de entrada de aire está provista con una tela metálica 58 de protección con la forma adecuada.Beneficially, and in order to prevent introduction of foreign bodies into set 101 of burner, the air inlet opening 56 is provided with a 58 protective cloth with the appropriate shape.
El módulo 73 de combustión comprende también un intercambiador 79 de calor de gas-agua, o intercambiador primario, adaptado para producir agua caliente primaria agua de calefacción espacial, que comprende, a su vez, una serie de tubos 80 paralelos, que están soportados de manera conocida no mostrada en las figuras, en la cámara 76 de gas de la combustión corriente debajo de un conjunto 101 de quemador que será descrito más adelante.The combustion module 73 also comprises a gas-water heat exchanger 79, or primary exchanger, adapted to produce hot water primary space heating water, which comprises, in turn, a series of parallel tubes 80, which are supported in known manner not shown in the figures, in combustion gas chamber 76 current under a burner assembly 101 that will be described later.
El intercambiador 76 de calor primario está en comunicación fluida con un par de conductos 81, 82 que distribuyen y extraen el agua primaria a y del mismo intercambiador. Dichos conductos están unidos de manera convencional a tubos 80 opuestos en el extremo de dicha serie.The primary heat exchanger 76 is in fluid communication with a pair of ducts 81, 82 that distribute and they extract the primary water to and from the same exchanger. Sayings ducts are conventionally attached to opposite tubes 80 in the end of that series.
Además, los tubos 80 del intercambiador de calor 79 primario están en comunicación fluida entre sí por medio de un par de colectores 91, 83 divididos internamente en una pluralidad de cámaras para la distribución de líquido por medio de un par de deflectores de los cuales, en la figura 5, sólo se puede ver el deflector etiquetado con el numeral 97 que divide el colector 83. Gracias a esta disposición, el agua primaria distribuida al intercambiador de calor primario 79 desde el conducto 81 de alimentación fluye sucesivamente a través de los tubos 80 siguiendo una vía en zigzag antes de alcanzar el conducto 82 de extracción y salir del intercambiador 79.In addition, the heat exchanger tubes 80 79 primary are in fluid communication with each other through a pair of manifolds 91, 83 divided internally into a plurality of chambers for liquid distribution by means of a couple of baffles of which, in figure 5, you can only see the baffle labeled numeral 97 that divides manifold 83. Thanks to this provision, the primary water distributed to the primary heat exchanger 79 from conduit 81 of feed flows successively through tubes 80 following a zigzag path before reaching the extraction duct 82 and exit the exchanger 79.
Convenientemente, el intercambiador de calor 79 primario tiene, en este caso, un tamaño muy compacto aunque tiene una vía de líquido lateral de tubos adecuada para cumplir los requisitos de intercambio térmico.Conveniently, heat exchanger 79 primary has, in this case, a very compact size although it has a suitable lateral liquid tube path to meet the thermal exchange requirements.
En esta realización de la invención, el conjunto 101 de quemador está soportado en la base de la cámara 76 de gases de la combustión, y presenta una compacidad muy grande. En efecto, en este caso parte del cabezal 3 del quemador es esencialmente integral con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador, con una reducción sustancial tanto de los tamaños como del número de componentes del mismo conjunto de quemador. A este fin, el cuerpo 102 de soporte que, en este caso, es sustancialmente paralelepipédico, está conformado adecuadamente y posee una pluralidad de cavidades y de pasadizos de fluido, como se describirá más adelante.In this embodiment of the invention, the assembly 101 burner is supported on the base of the gas chamber 76 of combustion, and has a very large compactness. Indeed, in this case part of the burner head 3 is essentially integral with the support body 102 of the burner assembly 101, with a substantial reduction in both the sizes and the number of components of the same burner assembly. To this end, the body 102 support which, in this case, is substantially parallelepipedic, is properly shaped and has a plurality of cavities and fluid passageways, as will be described later.
El cabezal 3 del quemador está provisto con un par de paredes 4a, 4b permeables al gas, que están constituidas, preferiblemente, por chapas 104a, 104b porosas respectivas, que tienen forma paralelepipédica con una base cuadrada hecha de cerámica que tiene una permeabilidad a los gases predeterminada.Burner head 3 is provided with a pair of walls 4a, 4b permeable to gas, which are constituted, preferably, by respective porous plates 104a, 104b, which they have a parallelepipedic shape with a square base made of ceramic that has a predetermined gas permeability.
En una realización alternativa, no mostrada en las figuras y análogamente a lo ilustrado anteriormente, las paredes permeables al gas del cabezal 3 del quemador pueden estar constituidas por chapas metálicas perforadas adecuadamente con un espesor predeterminado y una forma similar a la de las chapas porosas mencionadas anteriormente.In an alternative embodiment, not shown in the figures and analogously to what was illustrated above, the walls gas permeable from burner head 3 may be constituted by metal plates perforated properly with a predetermined thickness and a shape similar to that of the plates Porous mentioned above.
También en este caso, el cabezal 3 del quemador comprende un par de secciones 3a, 3b de distribución, estructuralmente independientes y separadas entre sí de manera estanca a los fluidos corriente arriba y en las chapas 104a, 104b, antes mencionadas.Also in this case, the burner head 3 It comprises a pair of sections 3a, 3b of distribution, structurally independent and separated from each other so fluid tight upstream and in the plates 104a, 104b, mentioned before.
En este caso, las secciones 3a, 3b de distribución del cabezal 3 del quemador están dispuestas en paralelo entre sí, y pueden ser alimentadas individualmente por cámaras 48. 49 respectivas de alimentación, estructuralmente independientes y definidas corriente arriba de las paredes 104a, 104b permeable al gas.In this case, sections 3a, 3b of Burner head distribution 3 are arranged in parallel each other, and can be fed individually by cameras 48. 49 respective power, structurally independent and defined upstream of walls 104a, 104b permeable to gas.
Las cámaras 48, 49 de alimentación son integrales con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador, y están separadas entre sí de manera estanca al gas por una chapa 50 de partición que se extiende verticalmente dentro de la cavidad 51 formada centralmente en el cuerpo 102.The power chambers 48, 49 are integral with the support body 102 of the burner assembly 101, and are separated from each other in a gas tight manner by a sheet 50 of partition that extends vertically inside cavity 51 centrally formed in body 102.
Preferiblemente, la chapa 50 de partición es integral con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador, y se extiende dentro de la cavidad 51 sustancialmente a lo largo de toda la longitud del cabezal 3 del quemador.Preferably, the partition plate 50 is integral with the support body 102 of the burner assembly 101, and extends into cavity 51 substantially along the entire length of the burner head 3.
En esta realización, la separación estanca a los fluidos deseada entre las secciones 3a y 3b de distribución del cabezal 3 del quemador está asegurada corriente arriba y en las chapas 104a, 104b porosas por la chapa 50 de partición y, respectivamente, por un deflector, conformado esencialmente como una "T" invertida, que se extiende verticalmente desde la chapa 50 de partición y está interpuesto entre dichas chapas porosas.In this embodiment, the watertight separation desired fluids between distribution sections 3a and 3b of the burner head 3 is secured upstream and in the porous plates 104a, 104b by the partition plate 50 and, respectively, by a deflector, essentially formed as a "T" inverted, which extends vertically from sheet 50 partition and is interposed between said porous plates.
De esta manera, se previenen convenientemente las desviaciones indeseadas de la mezcla de gas/aire desde una de las secciones 3a, 3b a la sección contigua cuando esta no está temporalmente en operación.In this way, the unwanted deviations of the gas / air mixture from one of the sections 3a, 3b to the next section when it is not Temporarily in operation.
Convenientemente, y con el fin de obtener la necesaria estanqueidad al gas corriente arriba y en las chapas 104a, 104b porosas, se interpone una frisa 89 hecha de un material adecuado, por ejemplo silicona, entre el deflector 105 y la chapa 50 de partición, en donde se aloja parcialmente en un asiento 90 de acoplamiento concordante.Conveniently, and in order to obtain the necessary gas tightness upstream and in the plates 104a, 104b porous, a fisa 89 is interposed made of a material suitable, for example silicone, between the deflector 105 and the sheet 50 partition, where it is partially housed in a seat 90 of concordant coupling.
Haciendo referencia particularmente a la figura 6, a continuación se van a describir los detalles de construcción del medio 6 adaptado para suministrar independientemente las respectivas mezclas gaseosas de combustible/comburente a cada sección 3a, 3b de distribución. Sólo con la finalidad de simplificar la descripción, en la siguiente descripción y en dicha figura se hará referencia sólo a aquellas partes del medio 6 adaptadas para alimentar la sección 3a, entendiéndose que las partes correspondientes diseñadas para alimentar la sección 3b son totalmente similares.With particular reference to the figure 6, construction details will be described below of medium 6 adapted to independently supply the respective gaseous fuel / oxidizer mixtures at each section 3a, 3b distribution. Only for the purpose of simplifying the description, in the following description and in that figure, will refer only to those parts of the medium 6 adapted to feed section 3, understanding that the parts corresponding designed to feed section 3b are totally similar.
En esta realización y con el fin de minimizar tanto el número de componentes como el tamaño del conjunto 1 de quemador, el conducto de aspiración del soplador 9 mostrado en la figura 6 está constituido esencialmente por un pasadizo 116, que es integral con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador.In this embodiment and in order to minimize both the number of components and the size of set 1 of burner, the blower suction duct 9 shown in the Figure 6 is essentially constituted by a passage 116, which is integral with the support body 102 of the assembly 101 of burner.
Preferiblemente, el conducto 116 de aspiración está en comunicación fluida con la abertura 56 de entrada de aire.Preferably, the suction line 116 is in fluid communication with the input opening 56 of air.
Preferiblemente, el conducto 11 de suministro de gas combustible a la sección 3a de distribución está montado en una respectiva pared 60, provista coaxialmente con un orificio pasante que aloja el conducto 11. La pared 60 está provista también con una pluralidad de ranuras 61 para hacer posible la circulación de aire.Preferably, the supply line 11 of fuel gas to distribution section 3a is mounted on a respective wall 60, provided coaxially with a through hole housing the duct 11. The wall 60 is also provided with a plurality of slots 61 to make possible the circulation of air.
Beneficiosamente, la pared 60 perforada transmite
una caída de presión predeterminada al flujo de aire a través de la
misma y permite -en cooperación con un dispositivo que detecta dicha
caída de presión (no se muestra) -controlar el caudal del gas G
combustible de acuerdo con la caída de presión y, por lo tanto, en
función del caudal del aire A aspirado por el
soplador 9.Beneficially, the perforated wall 60 transmits a predetermined pressure drop to the air flow therethrough and allows -in cooperation with a device that detects said pressure drop (not shown) -control the flow of the fuel gas G according to with the pressure drop and, therefore, depending on the air flow A sucked by the
blower 9.
Convenientemente, el premezclado completo de aire y del gas combustible tiene lugar, en este caso, corriente arriba del soplador 9 -que, en esta caso, es del tipo estanco al gas -que produce, de esta manera, un mezclado más completo entre el gas combustible y el aire de la combustión.Conveniently, the complete premixed air and from the combustible gas takes place, in this case, upstream of blower 9 -which, in this case, is the gas-tight type -which produces, in this way, a more complete mixing between the gas fuel and combustion air.
Convenientemente, además, y con el fin de minimizar tanto el número de componentes como el tamaño del conjunto 1 de quemador, el soplador 9 está provisto con un respectivo cuerpo 109a en forma de caja que es, al menos parcialmente, integral con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador y que está cerrado de manera estanca por una cubierta 110a respectiva.Conveniently, in addition, and in order to minimize both the number of components and the size of the set 1 of burner, blower 9 is provided with a respective body 109a in the form of a box that is, at least partially, integral with the support body 102 of burner assembly 101 and which is sealed by a respective cover 110a.
De manera convencional, un motor 52 eléctrico de accionamiento del soplador 9 está soportado fuera de la cubierta 110a que, a su vez, está provisto con una respectiva carcasa 54 de protección.Conventionally, an electric motor 52 of blower drive 9 is supported outside the cover 110a which, in turn, is provided with a respective housing 54 of protection.
En esta realización, y siempre con el fin de minimizar tanto el número de componentes como el tamaño del conjunto 1 de quemador, el conducto 119 de distribución del soplador 9 está constituido esencialmente por un conducto conformado adecuadamente integral con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador.In this embodiment, and always in order to minimize both the number of components and the size of the set 1 of burner, blower distribution conduit 119 is consisting essentially of a properly formed conduit integral with the support body 102 of the assembly 101 of burner.
De acuerdo con la invención, el conducto 119 de distribución del soplador 9 está provisto con un medio de interceptación adecuado, en este caso constituido por una válvula 62 de retención.According to the invention, the conduit 119 of distribution of the blower 9 is provided with a means of adequate interception, in this case constituted by a valve 62 retention.
Más concretamente, la válvula 62 está adaptada para interceptar el conducto 119 corriente abajo del soplador 9 en una de sus aberturas 121 de entrada que constituye, al mismo tiempo, un asiento de válvula en el que se apoya un obturador 64 de la válvula 62.More specifically, valve 62 is adapted to intercept duct 119 downstream of blower 9 in one of its entrance openings 121 which constitutes, at the same time, a valve seat on which a shutter 64 of the valve 62.
Como se muestra con mayor detalle en la figura 6, la válvula 62 comprende un cuerpo 63 de la válvula que es, al menos parcialmente, integral con el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador, dentro de dicho cuerpo 63 está montado el obturador 64 que, en este caso, es de tipo tapa y está provisto periféricamente con una junta tórica 65 sellante.As shown in greater detail in Figure 6, valve 62 comprises a valve body 63 that is at least partially, integral with the support body 102 of the assembly 101 of burner, inside said body 63 the shutter 64 is mounted which, in this case, is of the lid type and is peripherally provided with an O-ring 65 sealant.
En esta realización, el cuerpo 63 de la válvula 62 está definido entre el cuerpo 102 de soporte del conjunto 101 de quemador y la cubierta 110a de cierre del cuerpo 109 a en forma de caja del soplador 9. También en este caso, dicha cubierta opera como cubierta desmontable adaptada para sellar el cuerpo 63 de válvula antes mencionado. A este fin, la cubierta 110a está provista periféricamente con una frisa 86 alojada en un respectivo asiento formado en el cuerpo 102.In this embodiment, the valve body 63 62 is defined between the support body 102 of the assembly 101 of burner and cover 110a of body closure 109 a in the form of blower housing 9. Also in this case, said cover operates as Detachable cover adapted to seal the valve body 63 aforementioned. To this end, cover 110a is provided peripherally with a frisa 86 housed in a respective seat formed in the body 102.
Con el fin de accionar el obturador 64, la válvula 62 está provista con un accionador mecánico, generalmente indicado en 66, que incluye un vástago 67 que está montado de manera estanca a través de la cubierta 110a.In order to operate the shutter 64, the valve 62 is provided with a mechanical actuator, generally indicated in 66, which includes a rod 67 which is mounted so waterproof through cover 110a.
El vástago 67 está montado rotatoriamente en el obturador 64 en un primero de sus extremos provista con una cabeza 87a esférica, teniendo también el obturador 64 una arandela 68 concordante en su extremo opuesto.The rod 67 is rotatably mounted on the shutter 64 at a first end provided with a head Spherical 87a, the shutter 64 also having a washer 68 concordant at its opposite end.
El accionador 66 mecánico comprende además un par de muelles 69a, 69 que actúan uno contra el otro que actúan para cerrar y abrir, respectivamente la abertura 121, estando hechos dichos muelles de materiales metálicos adecuados. A este fin, los muelles 69a y 69 están interpuestos, respectivamente, entre el obturador 64 y una pared interior de la cubierta 110a, y entre una pared exterior de la cubierta 110a y la arandela 68.The mechanical actuator 66 further comprises a torque of springs 69a, 69 that act against each other that act to close and open, respectively the opening 121, being made said springs of suitable metal materials. To this end, the springs 69a and 69 are interposed, respectively, between the shutter 64 and an inner wall of the cover 110a, and between a outer wall of cover 110a and washer 68.
Convenientemente, la caída de presión que la mezcla gaseosa de combustible/comburente experimenta durante su circulación a través de las válvulas 62 se puede reducir adecuadamente gracias a la presencia de una espiga 72, que tiene una altura predeterminada, que se extiende desde la cubierta 110a y que está adaptada para actuar de medio de tope para el obturador 64 a la apertura del conducto 110 de distribución.Conveniently, the pressure drop that the gaseous fuel / oxidizer mixture experiences during your circulation through valves 62 can be reduced properly thanks to the presence of a spike 72, which has a predetermined height, which extends from cover 110a and which is adapted to act as a stop means for the shutter 64 to the distribution duct opening 110.
En este caso, y como se muestra en la figura 6, el obturador 64 realiza a la apertura un movimiento de traslación y seguidamente un movimiento de rotación tan pronto como se apoya en la espiga 72, gracias a su conexión giratoria con el vástago 67.In this case, and as shown in Figure 6, the shutter 64 performs a translation movement at the opening and then a rotation movement as soon as it relies on the pin 72, thanks to its swivel connection with the rod 67.
Al final de la carrera del vástago 67, y como se muestra en trazo continuo en la figura 6, el obturador 64 se inclinará a continuación de manera tal que interfiere lo menos posible con el flujo de la mezcla gaseosa de combustible/comburente que se dirige hacia la abertura 121.At the end of the rod 67 race, and how it shown in continuous line in figure 6, the shutter 64 is will tip then in such a way that it interferes the least possible with the flow of the gaseous fuel / oxidizer mixture which is directed towards opening 121.
De acuerdo con una realización preferida de la invención, el muelle 69a de cierre está hecho de un acero elástico convencional, y está adaptado para ejercer una primera fuerza predeterminada, mientras que el muelle 69 está hecho de un material metálico adecuado con memoria de forma, tal como una aleación de níquel y titanio.According to a preferred embodiment of the invention, the closing spring 69a is made of an elastic steel conventional, and is adapted to exert a first force predetermined, while spring 69 is made of a material suitable metal with shape memory, such as an alloy of nickel and titanium.
Gracias a las características inherentes de este material con memoria de forma, el muelle 69 se adapta convenientemente para ejercer una fuerza mayor que el muelle 69a solamente por encima de una temperatura predeterminada (o temperatura de transición), conocida previamente y alcanzable disponiendo de un medio de calentamiento adecuado para el muelle 69.Thanks to the inherent characteristics of this shape memory material, spring 69 adapts conveniently to exert a force greater than spring 69a only above a predetermined temperature (or transition temperature), previously known and attainable having a suitable heating medium for the spring 69.
En la realización de la figura 6, dicho medio de calentamiento del muelle 69 está constituido convenientemente por un par de cables 70, 71 eléctricos adaptados para permitir la circulación de una corriente con un valor predeterminado en el mismo muelle y, de esta manera, logras su calentamiento por efecto Joule.In the embodiment of Figure 6, said means of spring heating 69 is conveniently constituted by a pair of electrical cables 70, 71 adapted to allow circulation of a current with a predetermined value in it dock and, in this way, you achieve its heating by effect Joule.
Beneficiosamente, las operaciones de apertura y cierre de la válvula 62 pueden ser controladas fácilmente por el cuadro de control de la caldera en la que está montado el conjunto 1 de quemador, sin intervención alguna de partes móviles.Beneficially, the opening operations and Valve closure 62 can be easily controlled by the boiler control panel on which assembly 1 is mounted of burner, without any intervention of moving parts.
Finalmente, en esta realización del conjunto 1 de quemador la mezcla de gas/aire distribuida por las secciones 3a y/o 3b puede ser encendida -eligiendo qué sección debe ser iniciada primero -gracias a un conjunto 123 de ignición/detección de llama situado sustancialmente a caballo de dichas secciones.Finally, in this embodiment of set 1 of burner the gas / air mixture distributed by sections 3a and / or 3b can be turned on - choosing which section should be started first -thanks to a 123 ignition / flame detection set located substantially on horseback of said sections.
Esto permite, convenientemente, alargar la vida útil de los sopladores 9, 10 programando adecuadamente los ciclos operativos de las secciones 3a, 3b de distribución.This allows, conveniently, to extend life useful of blowers 9, 10 programming the cycles properly operational sections 3a, 3b distribution.
En la realización mostrada en la figura 5, el conjunto 123 comprende:In the embodiment shown in Figure 5, the set 123 comprises:
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- un primer electrodo 124 de ignición aislado, que tiene un extremo libre cerca del borde de la chapa 104a;a first isolated ignition electrode 124, which has a free end near the edge of the sheet 104a;
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- un electrodo 125 central aislado o electrodo de toma de tierra, que tiene un extremo libre cerca del borde de la chapa 104b y está situado opuesto al extremo libre del electrodo 124 aislado con respecto al deflector 105, previsto para dividir las chapas 104a, 104b, y a insulated central electrode 125 or ground electrode, which it has a free end near the edge of the sheet 104b and is located opposite the free end of electrode 124 isolated with with respect to the deflector 105, intended to divide the plates 104a, 104b, and
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- un segundo electrodo de ignición 126 aislado, que tiene forma sustancialmente de "L" y está provisto con un brazo 126a extremo a una distancia predeterminada de las chapas 104a, 104b, a caballo del deflector 105. a second isolated ignition electrode 126, which is shaped substantially "L" and is provided with an arm 126a end at a predetermined distance of the plates 104a, 104b, a baffle horse 105.
Convenientemente, dichos electrodos están configurados adecuadamente para tener una parte extrema de los mismos a una distancia predeterminada de la superficie libre de las chapas 104a, 104b.Conveniently, said electrodes are properly configured to have an extreme part of the same at a predetermined distance from the free surface of the plates 104a, 104b.
De esta manera, en operación, el conjunto 123 es convenientemente capaz de:In this way, in operation, set 123 is conveniently capable of:
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- producir una chispa entre el electrodo 124 de ignición aislado y el electrodo 125 de toma de tierra 125, a caballo de las chapas 104a, 104b, produciendo de esta manera el encendido de la mezcla gaseosa procedente de la chapa que está alimentada en el momento y, al mismo tiempo,produce a spark between the electrode 124 of isolated ignition and grounding electrode 125, a horse of the plates 104a, 104b, thus producing the ignition of the gas mixture coming from the sheet that is fed in the moment and at the same time
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- detectar la presencia de combustión por medio del electrodo 126 de ionización aislado que tiene su brazo 126a extremo extendiéndose a caballo de las chapas 104a, 104b y, de esta manera, ser capaz de detectar la presencia de combustión cualquiera que sea la chapa en operación en el momento.detect the presence of combustion by middle of the isolated ionization electrode 126 that has its arm 126th end extending on horseback of the plates 104a, 104b and, of this way, being able to detect the presence of combustion Whatever the sheet in operation at the moment.
Los diferentes beneficios que surgen de la presente invención se hacen evidentes inmediatamente de lo revelado anteriormente.The different benefits that arise from the The present invention becomes apparent immediately from the disclosure. previously.
En primer lugar, el conjunto de quemador posee todos los beneficios de la eficiencia, impacto medioambiental, tamaño y coste que son típicos de los conjuntos de quemador de premezclado completo.First, the burner assembly has all the benefits of efficiency, environmental impact, size and cost that are typical of burner assemblies of complete premixed.
En segundo lugar, el conjunto de quemador de la invención permite lograr un rango de modulación de la potencia térmica que es significativamente superior al de los conjuntos de quemador aireados o de premezcla de la técnica anterior, e igual a la suma de los rangos de modulación que pueden ser logrados por cada una de las secciones de distribución de su cuerpo del quemador.Second, the burner assembly of the invention allows to achieve a power modulation range thermal that is significantly higher than the sets of Aerated or premixed prior art burner, and equal to the sum of the modulation ranges that can be achieved by each one of the distribution sections of your burner body.
Además, el conjunto de quemador de la invención permite asegurar el rango de modulación de la potencia térmica anterior no solo para potencias que podrían ser alcanzadas hasta el momento solamente por los quemadores aireados o soplados (potencia del orden de 100 - 120 KW), sino también para potencias térmicas reducidas (del orden de 20 - 30 KW) seleccionando simplemente el tamaño del medio adaptado para distribuir la mezcla gaseosa de combustible/comburente a cada sección de distribución.In addition, the burner assembly of the invention allows to ensure the modulation range of thermal power previous not only for powers that could be reached until the moment only by aerated or blown burners (power of the order of 100 - 120 KW), but also for thermal powers reduced (of the order of 20 - 30 KW) simply by selecting the medium size adapted to distribute the gaseous mixture of fuel / oxidizer to each distribution section.
Finalmente, el conjunto de quemador de la invención también permite llevar a cabo la combustión de la mezcla de combustible/comburente distribuyendo esta no solo en dirección vertical y de abajo a arriba, como es el caso de los conjuntos de quemador aireados de la técnica anterior, sino también distribuyendo la mezcla de combustible/comburente lateralmente o de arriba abajo, todo ello a beneficio de su flexibilidad de operación.Finally, the burner assembly of the invention also allows combustion of the mixture to be carried out of fuel / oxidizer distributing this not only in the direction vertical and from bottom to top, as is the case with sets of aired prior art burner but also distributing the fuel / oxidizer mixture laterally or from top to bottom, all this to the benefit of its flexibility of operation.
Claims (17)
- --
- un cuerpo (2, 102) de soporte; a support body (2, 102);
- --
- un cabezal (3) del quemador soportado por dicho cuerpo (2), que comprende al menos una pared (4, 104a, b) permeable al gas y una pluralidad de secciones (3a, 3b) de distribución estructuralmente independientes y separadas entre sí de manera estanca a los fluidos corriente arriba y en dicha al menos una pared (4, 104a, b) permeable al gas; a burner head (3) supported by said body (2), which comprises at least one wall (4, 104a, b) gas permeable and a plurality of structurally distributed sections (3a, 3b) independent and separated from each other in a fluid tight manner upstream and in said at least one wall (4, 104a, b) gas permeable;
- --
- un medio (6) soportado por dicho cuerpo (2, 102) de suministro independientemente de una mezcla gaseosa de combustible/comburente a cada una de las secciones (3a, 3b) de distribución del cabezal (3) del quemador;a means (6) supported by said supply body (2, 102) regardless of a gaseous fuel / oxidizer mixture at each of the head distribution sections (3a, 3b) (3) of the burner;
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