ES2264720T3 - Dispositivo de combustion. - Google Patents

Dispositivo de combustion.

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ES2264720T3 ES02700955T ES02700955T ES2264720T3 ES 2264720 T3 ES2264720 T3 ES 2264720T3 ES 02700955 T ES02700955 T ES 02700955T ES 02700955 T ES02700955 T ES 02700955T ES 2264720 T3 ES2264720 T3 ES 2264720T3
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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.
Antecedentes de la invención
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.
Breve descripción del dibujo
La figura 1 muestra una sección transversal de una realización de la presente invención.
Descripción de la 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.

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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