ES2350067B1 - Instalacion para obtencion de energia a partir de la combustion controlada de material pirotecnico fuera de uso - Google Patents
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Abstract
Instalación para obtención de energía eléctrica a partir de la combustión controlada de material pirotécnico fuera de uso.#Constituido por una cámara (1) de incineración, preferentemente esférica, alimentada desde una precámara (3) aisladora de la atmósfera con combustible formado por unión de la carga triturada y la parte explosiva enfriada de material pirotécnico fuera de uso, por una olla (6) que contiene agua que se transforma en vapor sobrecalentado por medio del calor de la incineración, y por una primera turbina (7) accionada por el vapor sobrecalentado y acoplada a un primer generador (8) de energía eléctrica. La instalación incluye además una segunda turbina (9) accionada por los gases de la incineración y acoplada a un segundo generador (10), asimismo incluye visores (4) de control en la cámara (1) de incineración y en la precámara (3) y un depósito (5) de cenizas.
Description
producción de energía eléctrica a través de máquinas
Instalación para obtención de energía eléctrica a partir de la combustión controlada de material pirotécnico fuera de uso. Objeto de la invención
La presente invención se puede englobar dentro del campo de la obtención de energía a partir de la combustión para alimentar generadores eléctricos.
Asimismo la invención también se refiere al aprovechamiento de los restos de material pirotécnico fuera de uso.
De manera más particular, la invención versa sobre una instalación para generar energía eléctrica a partir de la combustión de material pirotécnico fuera de uso. Antecedentes de la invención
Cuandoel material pirotécnicooexplosivode procedencia diversa, tal como bengalas, elementos de señalización marina o terrestre, etc., se encuentra fuera de uso,ya seapor deterioro,por incautaciónoporhaber sobrepasado la fecha de caducidad, constituye un desperdicio abundantey peligroso, por lo cual debe ser retirado.
La mera retirada de dicho material dejaría al alcance de cualquiera un producto de manejo peligroso (tanto más en cuanto puede ser material en estado defectuoso), con el consiguiente peligro para el manipuladorenun principioyparaterceros,enel casode que el apropiamiento de dicho material acontezca en condicionesy con objetivosilegales.
La opción alternativa de custodiar dichos residuos conllevaría un consumo ingentede recursosy un crecimiento progresivo del volumen de desperdicios, lo cual conduciría a un problema de espacio, que a su vez repercutiría de manera sinérgica en el aumento de los recursos necesarios para su custodia.
Segúnloexpuesto anteriormente,se planteala necesidad de destruir los restos de material pirotécnico, conelfinya comentadodeevitarporunladosuaprovechamiento para fines malvadosy por el otro para evitar un consumo de recursos económicosylogísticos en su custodia.
La destrucción de dicho material se lleva a cabo mediante su utilización controlada -disparar la munición o utilizar los elementos de señalización en situaciones en que no constituyen un peligro -o mediante incineración en hornos especializados.
La patente española ES2262410 describe la incineración de elementos de señalización caducados o deteriorados que pertenecen al campo de la pirotecnia de salvamento terrestre o aéreo.
La patente americana US3903814 describe la incineración controlada de residuos pirotécnicos en un incinerador, con posterior depuración de los humos producidos.
La patente americana US5495063describe un método de procesado de restos pirotécnicos que comprende la combustión controlada de dichos restos pirotécnicos, pudiendo la escoria producida en la combustiónseguir reaccionando mientraselgas resultante delacombustión serdivididoencompuestosorgánico mediante calor, posterior refrigeración de dicho gas por debajode 400ºCypurificación del mismo. Descripción de la invención
La presente invención constituye una mejora en la destrucción del material pirotécnico, que propone emplear dicho material pirotécnico fuera de uso como fluido generadoras de electricidad.
La instalación de la invención propone un circuito de ciclo combinado para llevar a cabo el aprovechamiento de la energía almacenada en el materialpirotécnico.
Previamenteasu incineración,el material pirotécnicofueradeusoestratadoymezcladopara crearuna mezcla que da lugar a una incineración continua, reduciéndose notablementeel carácterexplosivoydeflagradorde dicho materialpirotécnico.
El calor desprendido de la combustión del material pirotécnico se emplea en calentar un recipiente que contiene un líquido, preferentemente agua, que de este modo se convierte en vapor de agua en unas condicionesde presiónytemperatura aptas para acceder a una turbina, según es conocido en el campo de las turbinas de vapor.
Dicho vapor de agua se canaliza por tanto hacia una primera turbina conectada a un primer generador de energía eléctrica, preferentemente mediante un eje solidario a ambos.
Por otro lado, los humos producidos en la incineracióny en las posibles deflagracionesy explosiones controladas que acontecen en la cámarade incineración se canalizan hacia una segunda turbina conectada a un segundo generador. De este modo, se produce un ciclo combinado, aprovechándose tanto el calor producido en la combustión, como el calor residual contenidoenlosgasesde escape,que debidoasualta temperatura, contiene aún gran cantidad de energía útil. Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizandoy con objetode ayudara una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realizaciónpráctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativoyno limitativo,seha representado lo siguiente:
Figura 1.-Muestra un esquema de la instalación de la invención. Realización preferente de la invención
La instalación de la invención comprende una cámara (1) de incineración en donde se lleva a cabo la incineración controlada de un material pirotécnico fuera de uso. La cámara (1) de incineración posee preferentemente una forma esférica, lo cual aporta la ventaja añadida de permitir una dispersión de la energía en todas las direcciones de manera homogénea.
Es necesario someter al material pirotécnico a un tratamientoprevioasu incineración,conelfindeadecuarlo a que dé lugar a una incineración lenta, continuaygradual, ausente en la medida de lo posible de explosionesydeflagraciones que pueden causar daño ala instalacióny a las personas.
Dicho tratamiento previo comprende los pasos de:
- -
- desmontar el material pirotécnico, separando la parteexplosiva del restodelos componentes (carga),
- -
- triturar la carga de manera controlada,
- -
- enfriarel componenteexplosivo,preferentemente hasta congelación,y
- -
- mezclarla carga triturada conel componenteexplosivo enfriado,
obteniendo un bloque que constituye un elemento individual de combustible.
El hecho de emplear los bloques referidos que incluyen el elemento explosivo enfriado es clave para obtener una combustión sustancialmente exenta de explosionesydeflagraciones.
La alimentación del material pirotécnico a la cámara (1) de incineración se realiza a través de una precámara (3) para evitar el contacto del material pirotécnico con la atmósfera por motivos de seguridad. En efecto, se reduce de esta manera el riesgo de explosióny,en casode producirse dichaexplosión,los operarios presentes no se verían afectados de forma directa.
Tanto la cámara (1) de incineración como la precámara (3) están dotadas de sendos visores (4) que facilitan el control visual tanto del proceso de incineración como de la alimentación.
En laparte inferior de la cámara (1) de incineraciónse disponeun depósito(5)enelquesevandepositando las cenizas producidas durante el proceso de incineración conelfindefacilitarla retiradade dichas cenizas.
En las proximidades de la cámara (1) de incineración, preferentemente por encima de dicha cámara (1) de incineración, se dispone una olla (6) que contiene un fluido en estado líquido, preferentemente agua. La cámara(1)de incineraciónylaolla(6)se encuentran preferentemente encerradas en un mismo recinto sustancialmente adiabático.
Parte de la energía desprendida durante el proceso de incineración del material pirotécnico llega hasta la olla (6), calentando el agua contenida en dicha olla (6) hasta transformarla en vapor de agua sobrecalentado, en condiciones de acceder a una turbina de vapor.
El vapor de agua es conducido desde la olla (6) hasta la primera turbina (7), en cuyo eje cede parte de su energía, transmitiéndose dicha energía a un primer generador (8) de energía eléctrica acoplado a dicha primera turbina (7).
Porotrolado,losgases calientesprocedentesdela incineración controlada del material pirotécnico abandonanla cámara(1)de incineraciónyson conducidos hacia una segunda turbina (9), en cuyo eje ceden parte de su energía, transmitiéndose dicha energía a un segundogenerador (10)de energía eléctrica acoplado a dicha segunda turbina (9).
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1. Instalación para la obtención de energía eléctrica a partir de la incineración controlada de material pirotécnico fuera de uso, caracterizada porque comprende:
- -
- una cámara (1) de incineración, en la que se introducen elementosde combustible elaborados por medio de un tratamiento efectuado a material pirotécnicoy en la que se producen humos de combustión, estando compuestos los elementos pirotécnicos de una parteexplosivayde una carga,
- -
- una olla (6) que contiene un elemento fluido en estado líquido, siendollevado dicho elemento fluido en estado líquido al estado de vapor sobrecalentado por medio de la energía desprendida en la incineración controlada del materialpirotécnico,
- -
- una primera turbina (7) de vapor accionada por elvapor sobrecalentado provenientedela olla (6),y -un primer generador (8) de energía eléctrica acoplado a la primera turbina (7).
- 2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende adicionalmente una segunda turbina (9) accionada por los humos de combustión yporque asimismo comprende un segundo generador(10) acoplado a la segunda turbina (9).
- 3. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los elementos de combustible introducidos en la cámara (1) de incineración están compuestos por unión de la parte explosiva enfriada de dichos materiales pirotécnicos yde la carga triturada de dichos materiales pirotécnicos.
-
- 4.
- Instalación según la reivindicación 3, caracterizada porquela parteexplosivadelos materialespirotécnicos se encuentra congelada.
-
- 5.
- Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dispone adicionalmente de una precámara (3) en la que se ubica elcombustiblepreviamenteala introduccióndedicho combustible en la cámara (1) de incineración, con el fin de evitar que el combustible se encuentre en contacto con la atmósfera.
-
- 6.
- Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fluido en estado líquido contenido enla olla (6) es agua.
-
- 7.
- Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cámara (1) de incineraciónylaprecámara (3) disponen de visores(4)quefacilitanel control visual tantodel proceso de incineración como de alimentación.
-
- 8.
- Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque adicionalmente dispone de un depósito (5) que recoge las cenizas producidas durante el proceso de incineración conel findefacilitarla retiradade dichas cenizasyla limpieza de la cámara (1) de incineración.
-
- 9.
- Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cámara (1) de incineración es sustancialmente esférica.
ES2350 067A1OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud:200802519ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 29.08.2008Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : F42B33/06(2006.01) F01D1/00(2006.01)DOCUMENTOS RELEVANTES- Categoría
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- Y
- ES 2321784 A1 (NICOLAS CORREA SERVICE S A ) 10/06/2009 todo el documento. 1-9
- Y
- ES 2264352 A1 (ECOPIRO S L ) 16/12/2006 todo el documento. 1-9
- A
- GB 2265446 A (TAAS ISRAEL IND LTD ) 29/09/1993 página 6, líneas 4 -7. 1,3
- A
- WO 9928700 A2 (TNO ET AL.) 10/06/1999 página 18, línea 19 -página 19, línea 1. 1,3
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones □ para las reivindicaciones nº:
- Fecha de realización del informe 30.11.2010
- Examinador J. Celemín Ortiz-Villajos Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud:200802519Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F42B, F01D, F23G Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados) INVENES, EPODOCInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud:200802519Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 30.11.2010Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).Base de la Opinión.-La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud:2008025191. Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.- Documento
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
- D01
- ES 2321784 A1 (NICOLAS CORREA SERVICE S A ) 10.06.2009
- D02
- ES 2264352 A1 (ECOPIRO S L ) 16.12.2006
- 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo , de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración.El objeto de esta solicitud de patente es el empleo de material pirotécnico previamente tratado en la producción de energía a través de la tecnología de las turbinas de vapor.La tecnología de las turbinas de vapor, bien simples como las que se alude en la primera reivindicación, o bien compuestas (esto es, utilizando una segunda turbina accionada por los humos de combustión de la primera) como se alude en la segunda reivindicación, es conocidísima en el Estado de la Técnica. Existen decenas de miles de documentos que corroboran esta afirmación. Aquí se cita D01 a modo de ejemplo, que consta de una turbina de vapor cuyo combustible es biomasa.El tratamiento de material pirotécnico al que se alude específicamente en la tercera reivindicación también es conocido en el estado de la técnica. En D02 (patente del mismo solicitante) se hace referencia a la separación de la parte explosiva y la parte de carga del material pirotécnico y la trituración posterior de la parte de carga. Asimismo el proceso de enfriamiento de la parte explosiva para evitar posibles detonaciones prematuras también es conocido (véase D03, columna 6, líneas 4-7). El resto de detalles técnicos de las reivindicaciones dependientes son evidentes para un experto en la materia en el campo del tratamiento de material pirotécnico.Por tanto se trata de aplicar un procedimiento conocido a un material pirotécnico, a una instalación conocida como una turbina de vapor. Esto carece de actividad inventiva según el artículo 8 de la ley 11/1986 de la Ley de Patentes porque es evidente para un experto en la materia en función del estado de la técnica.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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