ES2296953T3 - Secador. - Google Patents
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Abstract
Secador para objetos, especialmente para carrocerías de vehículo (1), que comprende a) una carcasa aislada (2), b) un túnel de secador (6) dispuesto dentro de la carcasa (2) y en cuyas paredes laterales (8) está dispuesta una pluralidad de entradas (25) a través de las cuales se puede dirigir aire de circulación caliente hacia los objetos; c) al menos una abertura de aspiración (7) en la zona del túnel (6) del secador situada por debajo de los objetos, a través de cuya abertura sale el aire de circulación del túnel (6) del secador; d) al menos un compartimiento de aire (13) dispuesto lateralmente con respecto al túnel (6) del secador, a través de cuyo compartimiento se aspira el aire de circulación hacia arriba con ayuda de un soplante (18); e) al menos un compartimiento de distribución de aire (24) que linda con la pared lateral (8) del túnel (6) del secador y se comunica con el lado de impulsión del soplante (18) y desde el cual llega el aire de circulación al compartimiento interior del túnel (6) del secador a través de las toberas (25); f) un sistema de tubos que está situado en el compartimiento interior de la carcasa (2) y que es recorrido por gases primarios calientes y está en intercambio de calor con el aire de circulación, caracterizado porque g) el sistema de tubos que conduce gases primarios calientes está construido como un registro de calentamiento (26) que comprende una pluralidad de tramos de tubo que se comunican uno con otro y son barridos por fluido, y que está dispuesto en orientación sustancialmente vertical en el compartimiento de aire configurado por ellos como compartimiento de calentamiento (13) y recorrido de abajo arriba por el aire de circulación.
Description
Secador.
La invención concierne a un secador según el
preámbulo de la reivindicación 1.
Los secadores, especialmente los que están
destinados a su uso en instalaciones de pintura para automóviles,
están sometidos a altos requisitos en un doble aspecto: la demanda
de espacio y la demanda de energía deberán ser lo más pequeñas que
sea posible.
En la introducción de la descripción del
documento EP 0 706 021 A1 se ha discutido como estado de la técnica
un secador del tipo que se sigue encontrando hoy en día con
frecuencia en la práctica. En este secador se genera un gas
primario caliente con ayuda de un aparato calefactor, por ejemplo un
quemador, situado por fuera de la carcasa propiamente dicha del
secador, y, a través de un intercambiador de calor que a su vez está
situado también fuera de la carcasa aislada del secador, este gas
primario es puesto en intercambio de calor con el aire de
circulación que se conduce a través del túnel del secador y que
ejerce la acción de secado propiamente dicha. Este modo de
construcción trae consigo el doble inconveniente de que los
componentes dispuestos fuera de la carcasa del secador,
especialmente los diferentes intercambiadores de calor, ocupan un
espacio que en lo posible debiera estar disponible para otros
fines, y, además, son necesarias tuberías con las cuales el aire de
circulación sea extraído de la carcasa del secador e introducido
nuevamente en ésta y las cuales tienen que estar aisladas para
evitar pérdidas de calor.
El secador que constituye el verdadero objeto
del documento EP 0 706 021 A1 intenta resolver estos problemas
prescindiendo de intercambiadores de calor dispuestos fuera de la
carcasa del secador. En lugar de éstos, el flujo de gas primario
caliente generado por un grupo calefactor central es conducido por
un tubo horizontal de doble pared situado en el interior de la
carcasa del secador. Según la posición de compuertas de regulación
previstos a intervalos, el gas primario caliente dentro del tubo
interior es conducido a través del respectivo tramo del secador y
no está disponible así como fuente de calor para el aire circulado,
o bien es conducido por el espacio intermedio entre el tubo
interior y el tubo exterior, el cual sirve como superficie
intercambiadora de calor para el aire circulado en el tramo en
cuestión. Este modo de construcción es complicado y resulta de
difícil limpieza y mantenimiento.
El cometido de la presente invención consiste en
configurar un secador de la clase citada al principio de modo que
se pueda fabricar a bajo coste y sea de fácil mantenimiento.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que
g) el sistema de tubos que conducen gases
primarios calientes está configurado como un registro de
calentamiento que comprende una pluralidad de tramos de tubo que se
comunican uno con otro y son barridos por un fluido, y que está
dispuesto en orientación sustancialmente vertical dentro del
compartimiento de aire configurado así como compartimiento de
calentamiento y recorrido de abajo arriba por el aire de
circulación.
Por tanto, según la invención, el sistema de
tubos que conducen el gas primario caliente no se extiende en toda
la longitud del túnel del secador y no es recorrido por la corriente
paralelamente a su dirección longitudinal. Por el contrario, el
sistema de tubos está configurado como un registro de calentamiento
que está dispuesto en orientación vertical dentro del
compartimiento que es recorrido de abajo arriba por el aire de
circulación en su camino hacia el soplante. El registro de
calentamiento dispuesto en el compartimiento de calentamiento
transporta allí el flujo del aire de circulación de abajo arriba por
convección de calor. Cada registro de calentamiento alimenta a un
tramo del secador total, en el que no deberá variarse la temperatura
reinante en el compartimiento interior del túnel del secador, de
modo que no se necesitan complicados mecanismos de compuertas y de
control como los que son necesarios en el sistema de tuberías que
discurren paralelamente al túnel del secador según el documento EP
0 706 021 A1. La división en tramos individuales que presentan
temperaturas diferentes se realiza en la presente invención
dividiendo el secador total en una pluralidad de módulos, cada uno
de los cuales muestra el modo de construcción según la invención
anteriormente explicado con un registro de calentamiento
verticalmente orientado y recorrido por gas primario.
El registro de calentamiento según la invención
es perfectamente accesible, puede ser limpiado con facilidad y, en
caso necesario, puede ser cambiado fácilmente. El cambio puede
realizarse incluso mientras está funcionando la instalación total.
En este caso, los módulos antepuestos y pospuestos pueden compensar
transitoriamente la potencia de calentamiento omitida por medio de
una mayor potencia propia, con lo que es posible un funcionamiento
de emergencia.
Por último, los registros de calentamiento
utilizados según la invención no dificultan el acceso a los
compartimientos a través de los cuales se realiza el mantenimiento
de los filtros de aire existentes en el secador.
En el secador según la invención se conserva la
ventaja de que el compartimiento exterior a la carcasa del secador
no es ocupado por intercambiadores de calor y no son necesarias
tuberías aisladas que conduzcan a éstos y que tengan que ser
llevadas fuera de la carcasa del secador. En conjunto, el secador
según la invención se puede fabricar a un coste muchísimo más bajo
que el del secador que se ha descrito en el documento EP 0 706 021
A1, y también se le puede controlar y mantener de manera más
sencilla. Además, es menor la propensión a averías.
Convenientemente, el compartimiento de
calentamiento se extiende tan sólo por una parte de la longitud del
túnel del secador y se comunica con canales de aspiración que a su
vez discurren por toda la longitud del túnel del secador. De esta
manera, se pueden mantener relativamente pequeñas las dimensiones
del registro de calentamiento en la dirección longitudinal del
túnel del secador. El aire de circulación se "acumula"
primeramente a través de los canales de aspiración antes de que sea
seguidamente conducido hacia arriba y lo largo del registro de
calentamiento en forma concentrada por el compartimiento de
calentamiento.
En este caso, es posible una configuración del
secador en la que esté previsto junto al compartimiento de
calentamiento, visto en la dirección longitudinal del secador, al
menos un compartimiento de conducción de aire que esté unido, a
través de aberturas de paso, con el compartimiento de distribución
de aire adyacente a la pared lateral del túnel del secador. Por
tanto, el compartimiento de calentamiento y el compartimiento de
conducción de aire están yuxtapuestos uno a otro aproximadamente a
la misma distancia lateral del centro del túnel del secador de modo
que no se produzca ninguna demanda de espacio adicional en dirección
lateral.
En las aberturas de paso del compartimiento de
conducción de aire están montados convenientemente unos filtros en
los que el aire de circulación, antes de su entrada en el
compartimiento interior del túnel del secador, es limpiado una vez
más para despojarlo de sustancias extrañas.
Es especialmente ventajosa la ejecución de la
invención en la que el extremo superior del compartimiento de
calentamiento se comunica con un compartimiento de aspiración que
está dispuesto inmediatamente por encima del túnel del secador y en
el que desemboca la abertura de aspiración del soplante. Con este
tendido del compartimiento de aspiración, que es recorrido
ciertamente por aire de circulación recién calentado, se mantiene
también caliente el lado superior del túnel del secador, de modo
que en el compartimiento interior de éste reina una distribución de
temperatura uniforme.
Por encima del compartimiento de aspiración
puede discurrir un compartimiento de presión unido con el lado de
impulsión del soplante y comunicado lateralmente con los
compartimentos de aire.
Por último, es conveniente que el registro de
calentamiento esté dispuesto colgando dentro del compartimiento de
calentamiento.
Se explica seguidamente un ejemplo de
realización de la invención con más detalle haciendo referencia al
dibujo; muestran:
La figura 1, una sección longitudinal vertical a
través de un módulo de secador;
La figura 2, una sección a través del módulo de
secador según la figura 1 siguiendo la línea II-II
allí dibujada;
La figura 3, una sección a través del módulo de
secador según la figura 1 siguiendo la línea
III-III allí dibujada;
La figura 4, una sección horizontal a través del
módulo de secador de la figura 1 siguiendo la línea
IV-IV allí dibujada;
La figura 5, una sección a través del módulo de
secador de la figura 1 siguiendo la línea V-V allí
dibujada;
La figura 6, una sección a través del módulo de
secador de la figura 1 siguiendo la línea VI-VI allí
dibujada;
La figura 7, una sección a través del módulo de
secador de la figura 1 siguiendo la línea VII-VII
allí dibujada;
La figura 8, el alzado lateral de un registro de
calentamiento como el que se utiliza en el módulo de secador según
las figuras 1 a 7; y
La figura 9, una sección a escala ampliada a
través de la zona más superior del grupo calefactor de la figura 8,
en la que pueden apreciarse la conducción de gas allí existente y un
quemador de alta velocidad.
El módulo de secador que se describe con detalle
a continuación sirve para secar carrocerías de vehículo recién
pintadas 1, pero puede emplearse en su concepción básica para el
secado de objetos de cualquier clase. Usualmente, se montan varios
de tales módulos uno tras otro, es decir que serán recorridos
sucesivamente por los objetos que se han de secar, pudiendo hacerse
funcionar cada módulo de secador en condiciones distintas, por
ejemplo con una temperatura diferente.
El módulo de secador comprende una carcasa de
secador aislada 2 que presenta en un lado una abertura de entrada 3
cerradiza por medio de una puerta no representada y en el lado
frontal opuesto una abertura de salida 4 que puede ser cerrada
también por una puerta no representada. Las carrocerías de vehículo
1 son transportadas a través del módulo de secador desde la
abertura de entrada 3 hasta la abertura de salida 4 con ayuda de un
sistema de transporte que se ha insinuado esquemáticamente en las
figuras 2 y 3 y está provisto allí del símbolo de referencia 5. Las
carrocerías de vehículo 4 son conducidas aquí por un túnel de
secador 6 de forma de pórtico en sección transversal, tal como
puede apreciarse también de manera óptima en las figuras 2 y 3.
El aire que se encuentra en el túnel 6 del
secador puede ser extraído hacia fuera por aberturas laterales 7
dispuestas en la zona más inferior -situada por debajo de las
carrocerías de vehículo 1- de las paredes laterales 8 del túnel 6
del secador. Las aberturas 7 se pueden abrir con diferente amplitud
por medio de compuertas 9, con lo que se puede ajustar el flujo de
aire.
El aire que pasa por las aberturas 7 llega a dos
canales de succión 10 que discurren paralelos a la dirección de
transporte y, por tanto, a la dirección longitudinal del túnel 6 del
secador en las proximidades de las paredes laterales 11 de la
carcasa. Los canales de succión 10 conducen el aire hacia un
respectivo compartimiento de aire vertical 13 que está dispuesto
aproximadamente en el centro de la extensión longitudinal del módulo
de secador, que, por motivos que se pondrán de manifiesto más
tarde, se denomina seguidamente "compartimiento de
calentamiento" y que conduce hacia arriba hasta el lado superior
12 de la carcasa. El aire aportado al extremo superior de los
compartimientos de calentamiento 13 es conducido un poco hacia abajo
a través de compartimientos de desviación 14 y llevado a un
compartimiento de aspiración 15 a través de aberturas de entrada 16.
El compartimiento de aspiración 15 está situado inmediatamente por
encima del túnel 6 del secador. Este compartimiento se extiende
desde las aberturas de entrada 16 paralelamente a la dirección de
transporte sobre sustancialmente la totalidad de la longitud del
túnel 6 del secador (véase la figura 1).
En el lado superior del compartimiento de
aspiración 15 desembocan las aberturas de aspiración 17 de dos
soplantes 18 que, considerado en la dirección transversal de la
carcasa 2 (véanse las figuras 2 y 3), están posicionados
aproximadamente en el centro de dicha carcasa 2. Las aberturas de
salida de los soplantes 18 conducen a un compartimiento de
impulsión 19 que se extiende en dirección sustancialmente horizontal
entre el lado superior del compartimiento de aspiración 15 y la
superficie interior del lado superior 12 de la carcasa y que a su
vez se comunica nuevamente con cuatro compartimientos de conducción
de aire 20 que, visto en la dirección de transporte, discurren por
ambos lado hacia abajo desde los compartimientos de calentamiento 13
en dirección paralela a las paredes laterales 11 de la carcasa. Se
puede entrar en los compartimientos de conducción de aire 20 a
través de puertas 21 (véase la figura 3). Las paredes de los
compartimientos de conducción de aire 20 que miran hacia el centro
de la carcasa 2 presentan unas aberturas de paso 22 en las que están
dispuestos unos filtros 23. A través de las aberturas de paso 22 y
los filtros 23 dispuestos en ellas entra el aire desde un lado en
dos compartimientos de distribución de aire 24 que lindan con las
paredes laterales 8 del túnel 6 del secador y que se extienden
sustancialmente por toda la longitud de dicho túnel 6 del secador,
es decir, pasando también a lo largo de los compartimientos de
calentamiento 13, tal como puede apreciarse especialmente en la
figura 6.
En las paredes laterales 8 del túnel 6 del
secador está montado un gran número de toberas 25 a través de las
cuales se comunican los compartimientos de distribución de aire 24
con el compartimiento interior del túnel 6 del secador.
En los dos compartimientos de calentamiento 13
se ha introducido desde arriba un respectivo registro de
calentamiento 26 que presenta un sistema de tubos en forma de una
"doble P", tal como muestra especialmente la figura 8, en la
que se representa en alzado lateral un registro de calentamiento 26
de esta clase. La denominación "doble P" resulta comprensible
cuando se pone la figura 8 cabeza abajo; se puede apreciar entonces
la forma de "cabeza de Jano" del sistema de tubos en doble P.
El racor de acometida central 27 de cada registro de calentamiento
26 se extiende hacia arriba a través de una abertura 28 del lado
superior 12 de la carcasa.
Como muestra la figura 9, en el racor de
acometida 27 se ha introducido desde arriba un quemador 29 de alta
velocidad, tal como éste es ciertamente conocido por otros sectores
de la técnica, pero que aún no se ha utilizado en secadores de la
clase que aquí interesa. Este quemador 29 de alta velocidad posee
una cabeza 30 que cierra hacia arriba al racor de acometida 29 y en
la que están previstas una acometida 31 para gas combustible a
quemar, una acometida 32 para el aire comburente y una salida 33
para los gases de combustión. El gas combustible y el aire
comburente se mezclan en una cámara mezcladora 34 que penetra cierto
trecho dentro del racor de acometida 27 y que contiene un electrodo
de encendido (no visible). La acometida para el electrodo de
encendido lleva en la figura 9 el símbolo de referencia 35.
En la salida inferior 36 del quemador 29 de alta
velocidad se produce una llama estable que, debido a la alta
velocidad de salida, se extiende hacia abajo hasta la zona de la
ramificación del sistema de tubos en "doble P". En éste
circulan los gases de combustión, los cuales se escapan entonces por
el racor de acometida 27. Esto se realiza primeramente por medio de
un flujo libre hacia la llama en la zona radialmente exterior del
racor de acometida 27 y luego a través del compartimiento anular 37
entre la pared del racor de acometida 27 y la pared del
compartimiento de mezclado 34 del quemador 29 de alta velocidad.
El módulo de secador anteriormente descrito
trabaja de la manera siguiente:
El aire contenido en el compartimiento interior
del túnel 6 del secador y calentado durante el funcionamiento
normal hasta una temperatura determinada es aspirado con ayuda de
los dos soplantes 18, a través de las aberturas laterales 7 de las
paredes laterales 8 del túnel 6 del secador y a través de los
canales de aspiración 10, hacia los compartimientos de
calentamiento 13, en donde este aire es conducido hacia arriba a lo
largo de las superficies exteriores de los registros de
calentamiento 26. El aire absorbe entonces calor de los registros
de calentamiento 26, es decir que se calienta. Este aire calentado
entra desde ambos lados en el compartimiento de aspiración 15 a
través de los compartimientos de desviación 14 y circula en este
compartimiento de aspiración en ambas direcciones desde la zona
central (referido a la dirección de transporte) hasta los soplantes
18. El aire aspirado por los soplantes 18 es entregado al
compartimiento de impulsión 19 y circula en éste en la dirección de
las dos paredes laterales 11 de la carcasa hacia los cuatro
compartimientos de conducción de aire 20. Los compartimientos de
conducción de aire 20 llevan el aire calentado hasta las aberturas
de paso 22, desde las cuales dicho aire entra en los dos
compartimientos de distribución de aire 24. Al pasar por las
ventanas 22 se depura el aire por medio de los filtros 23.
En los compartimientos de conducción de aire 29
se establece una sobrepresión sustancialmente constante por la
cooperación entre el aire afluyente y el aire saliente a través de
la toberas 25. Las corrientes de aire caliente generadas por las
toberas 25 son dirigidas hacia zonas diferentes de la carrocería de
vehículo 1, la cual es movida a través del módulo de secador
durante el proceso de secado con ayuda del sistema de transporte 5.
La carrocería de vehículo 1 es secada aquí hasta un grado
determinado. Después de pasar por todos los módulos pertenecientes
al secador, el secado de las carrocerías de vehículo 1 está
concluido.
Claims (7)
1. Secador para objetos, especialmente para
carrocerías de vehículo (1), que comprende
- a)
- una carcasa aislada (2),
- b)
- un túnel de secador (6) dispuesto dentro de la carcasa (2) y en cuyas paredes laterales (8) está dispuesta una pluralidad de entradas (25) a través de las cuales se puede dirigir aire de circulación caliente hacia los objetos;
- c)
- al menos una abertura de aspiración (7) en la zona del túnel (6) del secador situada por debajo de los objetos, a través de cuya abertura sale el aire de circulación del túnel (6) del secador;
- d)
- al menos un compartimiento de aire (13) dispuesto lateralmente con respecto al túnel (6) del secador, a través de cuyo compartimiento se aspira el aire de circulación hacia arriba con ayuda de un soplante (18);
- e)
- al menos un compartimiento de distribución de aire (24) que linda con la pared lateral (8) del túnel (6) del secador y se comunica con el lado de impulsión del soplante (18) y desde el cual llega el aire de circulación al compartimiento interior del túnel (6) del secador a través de las toberas (25);
- f)
- un sistema de tubos que está situado en el compartimiento interior de la carcasa (2) y que es recorrido por gases primarios calientes y está en intercambio de calor con el aire de circulación,
caracterizado porque
- g)
- el sistema de tubos que conduce gases primarios calientes está construido como un registro de calentamiento (26) que comprende una pluralidad de tramos de tubo que se comunican uno con otro y son barridos por fluido, y que está dispuesto en orientación sustancialmente vertical en el compartimiento de aire configurado por ellos como compartimiento de calentamiento (13) y recorrido de abajo arriba por el aire de circulación.
2. Secador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el compartimiento de calentamiento (13)
se extiende sobre una parte de la longitud del túnel (6) del
secador y se comunica con canales de aspiración (10) que a su vez
discurren sobre toda la longitud del túnel (6) del secador.
3. Secador según la reivindicación 2,
caracterizado porque, visto en la dirección longitudinal del
túnel (6) del secador, está previsto al lado del compartimiento de
calentamiento (13) al menos un compartimiento de conducción de aire
(20) que está unido, a través de aberturas de paso (22), con el
compartimiento de distribución de aire (24) adyacente a la pared
lateral (8) del túnel (6) del secador.
4. Secador según la reivindicación 3,
caracterizado porque en las aberturas de paso (22) del
compartimiento de conducción de aire (20) están dispuestos unos
filtros (23).
5. Secador según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el extremo superior del
compartimiento de calentamiento (13) se comunica con un
compartimiento de aspiración (15) que está dispuesto directamente
por encima del túnel (6) del secador y en el que desemboca la
abertura de aspiración (17) de la carcasa (18).
6. Secador según la reivindicación 5,
caracterizado porque por encima del compartimiento de
aspiración (15) discurre un compartimiento de impulsión (19) que
está unido con el lado de impulsión del soplante (18) y que se
comunica lateralmente con el compartimiento de conducción de aire
(20).
7. Secador según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el registro de calentamiento
(26) está dispuesto colgando dentro del compartimiento de
calentamiento (13).
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