ES2264720T3 - Dispositivo de combustion. - Google Patents
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Abstract
Sistema, que está constituido por - una unidad de registro de imágenes (2), que detecta el campo de visión de un usuario, para el registro de informaciones de vídeo (29) y para la conversión de estas informaciones de vídeo (29) en señales de vídeo (12), - un sistema de seguimiento ocular (1) para la detección de una posición de los ojos (30) del usuario y para la generación de una información local (10), que indica la dirección de la visión del usuario, a través de la posición de los ojos (30), en el que la información local (10) se indica en forma de coordenadas de un sistema de coordenadas que está estacionario con relación a la unidad de registro de imágenes (2) y en el que la información local (10) indica el punto fijado por el usuario en el campo de visión de la unidad de registro de imágenes (2), caracterizado porque el sistema - presenta un sistema de anotación (6) para la combinación de las informaciones locales (10) a través de la posición de los ojos (30) con las señales de vídeo(12) y para la generación de datos (14, 15, 17, 18) como resultado de esta combinación, estando prevista una señal inicial para la activación del sistema de anotación, y - uno o varios sistemas (7, 9, 20, 16) para el procesamiento posterior y/o para la activación de los datos (14, 15, 17, 18), especialmente para la creación de documentación.
Description
Dispositivo de combustión.
Esta invención se refiere a un dispositivo de
combustión mejorado para quemar biocombustible granulado de forma
relativamente fina, más específicamente se refiere a un dispositivo
de combustión que utiliza aire de combustión precalentado que se
suministra a la cámara de combustión en el dispositivo de
combustión. Un dispositivo de combustión de este tipo, según el
preámbulo de la reivindicación 1, se conoce a partir del documento
FI-B-71408.
La combustión de biocombustibles con un alto
contenido en gas, tales como pastillas, briquetas, virutas de
madera y similares, se asocia a una pluralidad de problemas. Un
problema específico en todas las combustiones de biocombustibles es
encontrar dispositivos de combustión que permitan una elevada
velocidad de reducción para las partículas de carbono en la zona de
combustión. Si se usa una retorta o una cámara de combustión, la
combustión de los combustibles altamente energéticos que tienen un
grado bajo de contenido en humedad provoca la gasificación de los
combustibles con un rendimiento de efecto reducido antes de haber
alcanzado la retorta o la cámara de combustión. La elevada
resistencia en el rendimiento total produce dificultades para
dirigir un soplado uniforme de la masa de combustible, lo que da
como resultado combustiones locales, a través de las que circulará
la parte principal de la corriente de aire, mientras que no se
afectarán otras partes del combustible.
Un problema particular es que con frecuencia el
punto de fusión para la ceniza se alcanza fácilmente. En relación
con esto, si se usa una retorta o un dispositivo equivalente, se
crea fácilmente una deposición de escoria y combustible sin quemar,
que a su vez perturba la distribución deseada de aire y
combustible.
Otro problema en las combustiones es que las
sales se condensan en el intervalo de temperaturas de
600-1000°C, tal como ciertos gases en el
combustible. Esto produce la formación de deposiciones en las
superficies externas del dispositivo de combustión. Estas
deposiciones son difíciles de eliminar y pueden obstruir los
orificios de aire dispuestos en el dispositivo de combustión.
La presente invención pretende superar estos
problemas y simultáneamente garantizar una combustión eficaz
durante todas las condiciones de combustión. Esta y otras ventajas
se obtienen con el dispositivo de combustión según la presente
invención.
La figura 1 muestra una sección transversal de
una realización de la presente invención.
Tal como queda claro a partir de la figura 1, el
dispositivo de combustión según la invención comprende una cámara 1
de combustión, que esencialmente consiste en una parte 2 de entrada
excéntrica, una parte 3 media cilíndrica, y una parte 4 de salida
cónica. Varias aberturas 12 para la inyección de aire, generalmente
marcadas con X en la figura, se disponen en la parte 2 de entrada,
la parte 3 media, y la parte 4 de salida para suministrar aire
precalentado por un lado a través de la parte delantera de la masa
de combustible y por el otro lado a través de el volumen de gas
creado, en el que el soplado se realiza en zonas marcadas de aire
primario, aire secundario y aire terciario, desde la parte 2 de
entrada a la parte 4 de salida. El aire primario define el aire de
evaporación de combustible, el aire secundario define el aire de
combustión de gas, y el aire terciario se define como el aire en la
combustión final de los restos. Además de las partes mencionadas
anteriormente, el dispositivo de combustión está equipado con una
rejilla de combustible en la parte inferior de la parte 4 de salida
de configuración cónica. En el presente documento se define una
rejilla como un dispositivo que proporciona pequeñas vías de
evacuación de la cámara 1 de combustión. La rejilla está prevista
para permitir que las partículas de combustible quemadas caigan a
través de la rejilla y fuera de la cámara de combustión, mientras
que los gases quemados dejan la cámara de combustión a través de las
aberturas en la parte 4 de salida de configuración cónica.
Durante el funcionamiento el combustible se
alimenta horizontalmente al interior de la cámara 1 de combustión a
través de un tubo 7 de alimentación mediante un tomillo 6 de
alimentación dispuesto en el tubo 7 de alimentación. Con la ayuda
de órganos, tales como un soplador, el aire de combustión se
suministra alrededor del tubo 7 de alimentación de los tornillos 6
de alimentación, enfriando de este modo el combustible.
Preferiblemente se inflama el combustible por medio de un
dispositivo 10 de encendido eléctrico dispuesto en el extremo del
tubo 7 de alimentación. El extremo del tubo de alimentación es
contiguo a la parte 2 de entrada excéntrica. El aire de combustión
continúa hacia la parte 2 de entrada excéntrica y enfría esta
parte. Después el aire de combustión continúa en un tubo 9, que
rodea la cámara de combustión y un blindaje 8 térmico de
configuración cilíndrica, que a su vez rodea una gran parte de la
cámara 1 de combustión, preferiblemente rodea la totalidad de la
parte media y al menos 2/3 de la parte 4 de salida de configuración
cónica. Tras haber recorrido el blindaje 8 térmico, el aire de
combustión se encuentra en primer lugar con la parte 4 de salida de
configuración cónica, y luego cambia su dirección aproximadamente
180°C y pasa por debajo del blindaje 8 térmico. En esta posición,
la cámara de combustión calienta el aire, pero en el contacto con
la parte 4 de salida el calor se absorbe por la parte 4 de salida,
lo que significa que el aire se precalentará al mismo tiempo que se
obtiene un enfriamiento de la parte 4 de salida. Finalmente, el
aire de combustión entra en la parte 3 media cilíndrica en forma de
aire primario precalentado. Dado que los canales laterales tienen
una orientación divergente con respecto a la dirección de entrada
del combustible se obtiene una pérdida de la masa de combustible
así como una menor elevación del volumen, lo que da lugar a un
aumento de la superficie de contacto para el aire primario
suministrado.
El blindaje térmico mencionado anteriormente
tiene tres funciones. La primera función es blindar el tubo 9
cilíndrico frente al calor radiado desde la cámara 1 de combustión.
Sin este blindaje el tubo cilíndrico influiría de forma implícita
en la temperatura en las zonas de combustión. El segundo propósito
es provocar que el aire de combustión enfríe la parte 4 de salida
cónica en el dispositivo de combustión, y de este modo suministrar
de forma implícita una menor temperatura con el aire secundario, que
a su vez reduce la creación de óxidos de nitrógeno en la etapa final
de la combustión. El tercer propósito es precalentar el aire
primario, es decir gasificar el combustible en un tiempo lo
suficientemente corto de forma que disminuya radicalmente la
creación de monóxido de carbono y de forma que en su lugar el
proceso químico dé directamente dióxido de carbono.
La parte principal de la combustión tiene lugar
en la zona primaria cuando el aire precalentado gasifica
rápidamente el combustible. En este caso, el aire de combustión es
turbulento y se dirige contra la dirección de alimentación del
combustible. Los gases de combustión ascendentes podrían contener
partes parcialmente sin quemar que se encuentran con el aire
suministrado a través de las aberturas en la parte superior de la
parte 3 media de configuración cilíndrica, mediante la que se
captan los gases procedentes del combustible y se mezclan con las
llamas de la parte delantera del combustible. Ahora se conducen
estos gases, a través del aumento en volumen, hacia la parte 4 de
salida cónica donde se mezclan con el aire suministrado de las
aberturas en la parte 4 cónica. Aquí es donde tiene lugar la
combustión final de los gases sin quemar restantes.
Durante la gasificación, el blindaje 8 térmico
que soporta el precalentamiento del aire primario también prevé un
precalentamiento de la humedad introducida en el combustible, lo que
significa que en el proceso existirá vapor sobrecalentado. El vapor
sobrecalentado es más pesado que los otros gases y se transporta
desde la cámara de combustión a través de la rejilla 5, en la que el
vapor sobrecalentado se encuentra con partículas de carbono lo que
conduce a una reacción de reducción dado el carbono en combinación
con agua crea dióxido de carbono.
Tal como se mencionó anteriormente, la abertura
4 de salida está dotada de una rejilla 5 en la parte inferior. La
rejilla 5 impide que las partículas de carbono más grandes que un
cierto tamaño dejen la zona de combustión antes de haber sido
"preparadas" con vapor sobrecalentado. Los restos del carbono
que aún están presentes tras la combustión no pueden dejar la zona
de combustión dado que están formados por cristales de carbono que
se convierten en materiales en forma de fluido o gas. Pueden
eliminarse mediante tratamiento con vapor de agua sobrecalentado,
que es un producto secundario en la combustión de
biocombustible.
La rejilla en la parte inferior de la abertura
de salida de configuración cónica es una manera de superar el
problema de que el tiempo requerido para quemar las partículas de
carbono completamente no puede conseguirse en condiciones normales.
La razón para esto es en parte la cantidad de combustible y el
suministro de aire, pero también depende de las composiciones que
unen las partículas de carbono en su superficie sin formar enlaces
químicos. Si las partículas de carbono sin quemar no cayeran a
través de la superficie de la rejilla, la zona de combustión se
reduciría en el mismo grado, por lo que el volumen aumentado de
partículas de carbono afectaría negativamente a la combustión, en
parte a través de relaciones aumentadas de
volumen-presión, en parte a través de una
temperatura de combustión inferior, algo que en la práctica
significaría tiempos de retención más cortos y una salida aumentada
de gases sin quemar e indirectamente un efecto de calentamiento
inferior.
La característica de todas las combustiones de
biocombustibles es que las reducciones y la generación de gas
siempre alcanzan un equilibrio que está directamente ligado a la
temperatura de reacción. En un dispositivo de combustión según la
presente invención, se precalienta el aire de combustión en todas
las zonas de combustión excepto la zona de ceniza. Siempre se
calcula bien en relación con la cantidad suministrada de
combustible en la zona de
combustión.
combustión.
Claims (7)
1. Dispositivo de combustión para quemar
biocombustibles, tales como pastillas, briquetas, virutas de madera
y similares, que comprende una cámara (1) de combustión, en el que
dicha cámara de combustión comprende; una parte (2) de entrada para
combustible con un tubo (7) de entrada, estando equipado dicho tubo
(7) de entrada con un tomillo (6) de alimentación para el
combustible; una parte (3) media y una parte (4) de salida; medios
para suministrar aire de combustión; teniendo dicha parte (3) media
una configuración cilíndrica, estando equipadas dichas parte (3)
media y parte (2) de entrada para el combustible con varias
aberturas para recibir el aire suministrado y para dirigir el aire
suministrado a la superficie del combustible y al volumen de gas que
se crea por la combustión del combustible; además dicha parte (3)
media y al menos partes de dicha parte de salida están rodeadas por
un blindaje (8) térmico; comprendiendo además dicha cámara (1) de
combustión un tubo (9); recorriendo dicho tubo (9) desde la parte
(2) de entrada sobre dicho blindaje térmico hasta la parte (4) de
salida de forma que el aire de combustión suministrado a través del
tubo enfría la parte (4) de salida y el calor de la parte (3) media
precalienta el aire de combustión suministrado antes de que alcance
la parte (3) media, caracterizado porque el tubo y el
blindaje (8) térmico están dispuestos de forma que parte del aire
suministrado entra en primer lugar en la parte (2) de entrada a
través de los orificios de aire y el resto del aire suministrado se
alimenta a través del tubo hacia la parte (4) de salida y de vuelta
por debajo del blindaje (8) térmico, esencialmente paralelo a la
parte (3) media, para finalmente entrar a través de una abertura en
la parte (3) media, teniendo dicha parte (4) de salida una
configuración cónica y estando dotada de orificios de suministro de
aire para recibir parte del aire suministrado a través del tubo
(9), y porque la parte inferior de dicha parte (4) de salida de
configuración cónica está dotada de una rejilla (5).
2. Dispositivo de combustión según la
reivindicación 1, caracterizado además porque está dotado de
un dispositivo (10) de encendido eléctrico en la parte terminal de
la parte (7) de entrada para encender el combustible alimentado por
delante.
3. Dispositivo de combustión según las
reivindicaciones 1-2, caracterizado además
porque dicho blindaje (8) térmico rodea al menos 2/3 de la parte
(4) de salida de configuración cónica.
4. Dispositivo de combustión según las
reivindicaciones 1-3, caracterizado porque
las aberturas de suministro de aire están diseñadas para crear un
flujo de aire turbulento.
5. Dispositivo de combustión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores en el que las aberturas a través de
las que se suministra el aire se diseñan para dirigir el flujo de
aire esencialmente de forma perpendicular a la dirección de
alimentación de la masa de combustible.
6. Dispositivo de combustión según cualquiera de
las reivindicaciones 1-5, caracterizado
porque parte del aire suministrado se suministra desde debajo de la
rejilla (5), por lo que disipa las partículas sin quemar.
7. Dispositivo de combustión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicho
medio (11) para suministrar aire es un soplador.
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