ES2527797A1 - System for the uniform feeding of solid fuel and for cleaning the burner ash in solid fuel boilers (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

System for the uniform feeding of solid fuel and for cleaning the burner ash in solid fuel boilers (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

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Abstract

System for the uniform supply of solid fuel and cleaning of the burner in solid fuel boilers. The feeding device (2) has an axis (22) with two propellers (21a), (21b) whose turns rotate in opposite directions when the shaft (22) rotates in a motor-driven direction (m). The solid fuel (3) emerges uniformly and centered in the burner (1) by the action of both helices (21a), (21b). A ring (5) is arranged occupying the entire perimeter of the burner (1) and a cam mechanism (4) disposed at the free end of said shaft (22). The ring (5) has under the burner (1) a plurality of teeth (52) actuated unidirectionally by the cam mechanism (4) and on the burner (1) a plurality of cleaning blades (51) that drag the ashes when they rotate and advance by the action of the cam mechanism (4). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Objeto de la invención Object of the invention

El objeto del invento se refiere, en general, al sector industrial de las calderas de 5 combustibles sólidos, y, más en particular, a un sistema para alimentación de combustible sólido y para la limpieza del quemador en calderas de combustibles sólidos. The object of the invention relates, in general, to the industrial sector of solid fuel boilers, and, more particularly, to a system for feeding solid fuel and for cleaning the burner in solid fuel boilers.

Antecedentes de la invención Background of the invention

En el actual estado de la técnica entre las calderas que emplean combustibles sólidos se conocen las calderas de biomasa, que emplean pellets como combustibles sólidos. In the current state of the art among boilers that use solid fuels, biomass boilers are known, which use pellets as solid fuels.

10 Los pellets son pequeños cilindros (entre 5 y 6 mm de diámetros y 2-3 cm de longitud) de biomasa compactada, procedente de residuos forestales, serrines o residuos de podas principalmente. Su constitución compacta y su reducido tamaño son una ventaja frente a determinados combustibles de mayor tamaño. Esto permite la automatización de la alimentación de las calderas de biomasa desde un silo de almacenamiento. 10 The pellets are small cylinders (between 5 and 6 mm in diameter and 2-3 cm in length) of compacted biomass, coming from forest residues, sawdust or pruning waste mainly. Its compact constitution and small size are an advantage over certain larger fuels. This allows automation of the biomass boiler feed from a storage silo.

15 Calderas de biomasa que emplean pellets aparecen descritas, por ejemplo y entre otros, en los documentos ES1059434, ES1053300, ES1059293, ES1065212 y ES1077640, en una tecnología reciente. 15 Biomass boilers using pellets are described, for example and among others, in documents ES1059434, ES1053300, ES1059293, ES1065212 and ES1077640, in a recent technology.

Problemas no resueltos en este tipo de calderas son los referidos tanto al sistema de alimentación del combustible sólido (pellets que son empujados y afloran hacia el quemador Unresolved problems in this type of boilers are those referred to both the solid fuel feed system (pellets that are pushed and emerge towards the burner

20 con una distribución irregular, no centrada ni uniforme respecto al quemador) como a la limpieza de las cenizas (que se acumulan en el perímetro del quemador y dificultan su correcta evacuación). 20 with an irregular distribution, not centered or uniform with respect to the burner) as for the cleaning of the ashes (which accumulate in the perimeter of the burner and hinder its correct evacuation).

Descripción de la invención Description of the invention

El objeto del invento es un sistema para alimentación del combustible sólido y para la 25 limpieza del quemador en calderas de combustibles sólidos con el cual: The object of the invention is a system for feeding solid fuel and for cleaning the burner in solid fuel boilers with which:

a) Se proporciona una alimentación de combustible (pellets) centrada y uniforme en el quemador, de modo que se aprovecha mucho más eficazmente dicho combustible sólido a la vez que se logra una total combustión y una distribución más uniforme del calor generado; y a) A fuel feed (pellets) centered and uniform in the burner is provided, so that said solid fuel is much more efficiently utilized while achieving total combustion and a more uniform distribution of the heat generated; Y

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b) Se efectúa simultáneamente una limpieza del perímetro del quemador, liberándolo de cenizas que tienden a acumularse en esta zona, de modo que se facilita la correcta evacuación posterior de dichas cenizas. b) A cleaning of the perimeter of the burner is carried out simultaneously, freeing it of ashes that tend to accumulate in this area, so that the correct subsequent evacuation of said ashes is facilitated.

El sistema para alimentación de combustible sólido y para la limpieza del quemador en calderas de combustibles sólidos, de acuerdo con el invento, se caracteriza porque: The system for feeding solid fuel and for cleaning the burner in solid fuel boilers, according to the invention, is characterized in that:

-para la alimentación uniforme, el dispositivo de alimentación consta de un eje accionado por motor dentro del conducto cerrado que dispone dos hélices montadas contrapuestamente; dicho eje es común a ambas hélices cuyas espiras giran e sentidos opuestos al girar el eje en un sentido, arrastrando con ellas en este giro al combustible sólido que accede por un conducto de entrada proveniente de la tolva, circula por el interior del conducto cerrado y aflora hacia el quemador a través de su conducto de salida de manera uniforme y centrada por la acción conjunta y contrapuesta de las hélices. Particularmente, una de las hélices se ubica en el espacio delimitado entre el conducto de entrada y el conducto de salida citados y la otra hélice se ubica en el espacio delimitado entre el conducto de salida y el extremo del conducto cerrado mas alejado del motor; de modo que el suministro de combustible sólido es uniforme y centrado en el quemador por la acción conjunta y contrapuesta de las espiras de las hélices que giran en sentidos inversos/contrapuestos al girar el eje en un sentido. -For uniform feeding, the feeding device consists of a motor-driven shaft inside the closed duct that has two propellers mounted opposite; said axis is common to both propellers whose turns turn and opposite directions when turning the axis in one direction, dragging with them in this turn the solid fuel that accesses through an inlet conduit coming from the hopper, circulates inside the closed duct and it emerges towards the burner through its outlet duct evenly and centered by the joint and opposing action of the propellers. Particularly, one of the propellers is located in the delimited space between the inlet duct and the mentioned outlet duct and the other propeller is located in the delimited space between the outlet duct and the end of the closed duct farthest from the engine; so that the solid fuel supply is uniform and centered on the burner by the joint and opposite action of the turns of the propellers that rotate in opposite / opposite directions when turning the shaft in one direction.

-para la limpieza de las cenizas se dispone un anillo ocupando todo el perímetro del quemador y un mecanismo de leva dispuesto en el extremo libre de dicho eje; con la particularidad de que el anillo dispone bajo el quemador una pluralidad de dientes actuados unidireccionalmente por el mecanismo de leva y sobre el quemador una pluralidad de cuchillas de limpieza distribuidas en todo su perímetro; de modo que, cuando el anillo gira y avanza al actuar el mecanismo de leva sobre sus dientes, las cuchillas de limpieza giran y avanzan arrastrando las cenizas del perímetro del quemador hacia el colector para limpiar esta zona. -for the cleaning of the ashes a ring is arranged occupying the entire perimeter of the burner and a cam mechanism arranged at the free end of said shaft; with the particularity that the ring disposes under the burner a plurality of teeth operated unidirectionally by the cam mechanism and on the burner a plurality of cleaning blades distributed throughout its perimeter; so that when the ring rotates and advances when the cam mechanism acts on its teeth, the cleaning blades rotate and move forward by dragging the ashes of the burner perimeter towards the collector to clean this area.

Otras configuraciones y ventajas de la invención se pueden deducir a partir de la descripción siguiente, y de las reivindicaciones dependientes. Other configurations and advantages of the invention can be deduced from the following description, and from the dependent claims.

Descripción de los dibujos Description of the drawings

Para comprender mejor el objeto de la invención, se representa en las figuras adjuntas una forma preferente de realización, susceptible de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento. En este caso: In order to better understand the object of the invention, a preferred embodiment is shown in the attached figures, susceptible of accessory changes that do not distort its foundation. In this case:

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La figura 1 representa una sección general esquemática en alzado de una instalación que forma parte de una caldera de combustibles sólidos provista del sistema para la alimentación uniforme de combustible sólido y para la limpieza de las cenizas del quemador Figure 1 represents a general schematic elevation section of an installation that is part of a solid fuel boiler provided with the system for the uniform feeding of solid fuel and for cleaning the burner ashes

5 de acuerdo con el invento, para un ejemplo no limitativo de realización. En esta figura se han indicado con flechas el camino que siguen los combustibles sólidos (pellets), desde el conducto de entrada (23a) proveniente de la tolva de alimentación -no representada-hasta el quemador (1) a través del conducto de salida (23b). 5 according to the invention, for a non-limiting embodiment. In this figure, the path followed by solid fuels (pellets), from the inlet duct (23a) from the feed hopper - not shown - to the burner (1) through the outlet duct (with arrows) 23b).

La figura 2 representa una vista general en planta superior, correspondiente con la figura 10 anterior. En esta figura se observa una distribución preferente de las cuchillas de limpieza Figure 2 represents a general top plan view, corresponding to Figure 10 above. This figure shows a preferential distribution of the cleaning blades

(51) sobre el perímetro del quemador (1). En ambas figuras se ha representado un motor (M) que hace girar al eje (22). (51) on the perimeter of the burner (1). In both figures a motor (M) that rotates the shaft (22) has been shown.

Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention

Se describe a continuación un ejemplo de realización práctica, no limitativa, del presente 15 invento. No se descartan en absoluto otros modos de realización en los que se introduzcan An example of practical, non-limiting embodiment of the present invention is described below. Other embodiments in which they are introduced are not ruled out at all.

cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento. En los dibujos de este ejemplo de realización preferida se han indicado las referencias y particularidades siguientes: accessory changes that do not distort its foundation. The following references and particularities have been indicated in the drawings of this preferred embodiment:

1.-quemador 1.-burner

20 2.-dispositivo de alimentación del combustible sólido 20.-conducto cerrado 21a, 21b.-hélices 22.-eje 23a.-conducto de entrada 20 2.-solid fuel feeding device 20.-closed duct 21a, 21b.-propellers 22.-axis 23a.-inlet duct

25 23b.-conducto de salida 4.-mecanismo de leva 5.-anillo para limpiar las cenizas 25 23b.-outlet duct 4.-cam mechanism 5.-ring to clean the ashes

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

30 30

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51.-cuchillas de limpieza 51.-cleaning blades

52.-dientes 52.-teeth

M.-motor M.-motor

El objeto del invento es un sistema para la alimentación uniforme de combustible sólido y para la limpieza de las cenizas del quemador en calderas de combustibles sólidos conocidas genéricamente como “calderas de pellets”. The object of the invention is a system for the uniform feeding of solid fuel and for cleaning the ashes of the burner in solid fuel boilers generically known as "pellet boilers".

De una manera conocida, estas calderas se constituyen en una cámara de combustión con uno o varios quemadores (1) de combustibles sólidos que generan gases a alta temperatura en dicha cámara de combustión. In a known manner, these boilers are constituted in a combustion chamber with one or several burners (1) of solid fuels that generate high temperature gases in said combustion chamber.

Los combustibles sólidos empleados son los conocidos “pellets”, que alcanzan el quemador The solid fuels used are the known "pellets", which reach the burner

(1) empleando un dispositivo de alimentación (2) de tipo tornillo sinfín que los suministra, a velocidad controlada, desde una tolva de almacenamiento. (1) using a screw-type feeding device (2) that supplies them, at a controlled speed, from a storage hopper.

También de una manera conocida, Las cenizas resultantes de la combustión son evacuadas desde el quemador a un colector, y recogidas por medios mecánicos de forma continua o periódica. Also in a known manner, the ashes resulting from combustion are evacuated from the burner to a collector, and collected by mechanical means continuously or periodically.

De conformidad con la invención y según la realización representada, el dispositivo de alimentación (2) consta de un eje (22) accionado por motor (M) dispuesto dentro del conducto cerrado (20). In accordance with the invention and according to the embodiment shown, the feeding device (2) consists of a motor driven shaft (22) (M) disposed within the closed duct (20).

El conducto cerrado (20) va provisto de un conducto de entrada (23a) -por el que accede el combustible sólido desde una tolva de almacenamiento, no representada-y de un conducto de salida (23b) -por el que aflora el combustible sólido hacia el quemador (1)-. El extremo del conducto cerrado (20) se prolonga más allá de dicho conducto de salida (23b). The closed duct (20) is provided with an inlet duct (23a) - through which solid fuel is accessed from a storage hopper, not shown - and an outlet duct (23b) - through which the solid fuel emerges towards the burner (1) -. The end of the closed duct (20) extends beyond said outlet duct (23b).

El citado eje (22) dispone dos hélices (21a), (21b) montadas contrapuestamente, ubicándose una hélice (21a) en el espacio delimitado entre el conducto de entrada (23a) y el conducto de salida (23b) y ubicándose la otra hélice (21b) en el espacio delimitado entre el conducto de salida (23b) y el extremo (201) del conducto cerrado (20) mas alejado del motor (M); de modo que las espiras de dichas hélices (21a), (21b) giran en sentidos contrapuestos al girar el eje (22) en un sentido por la acción del motor (M) y el suministro de combustible sólido, que es continuo y tiene lugar de forma controlada controlando la velocidad de giro del eje (22), es también uniforme y centrado en el quemador (1) por la acción conjunta y -5 Said shaft (22) has two propellers (21a), (21b) mounted opposite, a propeller (21a) being located in the space between the inlet duct (23a) and the outlet duct (23b) and the other propeller being located (21b) in the space delimited between the outlet duct (23b) and the end (201) of the closed duct (20) furthest from the motor (M); so that the turns of said propellers (21a), (21b) rotate in opposite directions when the shaft (22) is turned in one direction by the action of the engine (M) and the solid fuel supply, which is continuous and takes place in a controlled manner controlling the speed of rotation of the shaft (22), it is also uniform and centered on the burner (1) by the joint action and -5

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contrapuesta de las espiras de las hélices (21a), (21b) que giran en sentidos inversos/contrapuestos al girar el eje (22) en un sentido. opposite of the turns of the propellers (21a), (21b) that rotate in opposite / opposite directions when turning the shaft (22) in one direction.

De conformidad con la invención y según la realización representada, se dispone un anillo In accordance with the invention and according to the embodiment shown, a ring is provided

(5) (5)
ocupando todo el perímetro del quemador (1) y un mecanismo de leva (4) en el extremo libre del eje (22). occupying the entire perimeter of the burner (1) and a cam mechanism (4) at the free end of the shaft (22).

El anillo (5) dispone bajo el quemador (1) una pluralidad de dientes (52) actuados unidireccionalmente por el mecanismo de leva (4) de tal forma que un giro continuo del eje The ring (5) disposes under the burner (1) a plurality of teeth (52) operated unidirectionally by the cam mechanism (4) such that a continuous rotation of the shaft

(22)(22)
conlleva un giro intermitente del anillo (5) respecto al quemador (1).  entails an intermittent rotation of the ring (5) with respect to the burner (1).

El anillo (5) dispone sobre el quemador (1) una pluralidad de cuchillas de limpieza (51) distribuidas en todo su perímetro de tal forma que, cuando el anillo (5) gira y avanza al actuar el mecanismo de leva (4) en uno de sus dientes (52), las cuchillas de limpieza (51) avanzan sobre el perímetro del quemador (1), arrastrando las cenizas hacia el colector, para limpiar esta zona. The ring (5) disposes on the burner (1) a plurality of cleaning blades (51) distributed throughout its perimeter so that, when the ring (5) rotates and advances when the cam mechanism (4) acts in one of its teeth (52), the cleaning blades (51) advance on the perimeter of the burner (1), dragging the ashes towards the collector, to clean this area.

A partir de esta concepción básica, están incluidas en el objeto del invento cualesquiera realizaciones que no alteren, cambien o modifiquen la esencialidad propuesta. Es indistinto a los efectos del invento, por ejemplo: From this basic conception, any embodiments that do not alter, change or modify the proposed essentiality are included in the object of the invention. It is indistinct for the purposes of the invention, for example:

-Que varíe el número de cuchillas de limpieza (51) del disco (5) dispuestas sobre el -That vary the number of cleaning blades (51) of the disc (5) arranged on the

perímetro del quemador (1), lo que se traduce en abarcar diferentes amplitudes de burner perimeter (1), which translates into encompassing different amplitudes of

limpieza; y/o cleaning; I

-Que varíe el número de dientes (52) del disco (5), lo que se traduce en diferentes -That vary the number of teeth (52) of the disc (5), which translates into different

frecuencias de los movimientos de avance para efectuar la limpieza; forward movement frequencies to clean;

Podrán ser variables los materiales, dimensiones, proporciones y, en general, aquellos otros detalles accesorios o secundarios que no alteren, cambien o modifiquen la esencialidad propuesta. The materials, dimensions, proportions and, in general, those other accessory or secondary details that do not alter, change or modify the proposed essentiality may be variable.

Los términos en que queda redactada esta memoria son ciertos y fiel reflejo del objeto descrito, debiéndose tomar en su sentido más amplio y nunca en forma limitativa. The terms in which this report is written are true and faithful reflection of the object described, and should be taken in its broadest sense and never in a limiting way.

Claims (2)

P201331161 P201331161 29-07-2013 07-29-2013 REIVINDICACIONES 1.-Sistema para la alimentación uniforme de combustible sólido y para la limpieza de las cenizas del quemador en calderas de combustibles sólidos de las que constan de un quemador (1) asociado a la cámara de combustión; con un dispositivo de alimentación (2), de tipo tornillo sinfín que suministra el combustible sólido desde una tolva de almacenamiento hasta el quemador (1) a través de un conducto cerrado (20) empleando una dosificación controlada/automatizada; y de un dispositivo evacuador de las cenizas asociado a un colector al que rebosan dichas cenizas desde el perímetro del quemador (1), caracterizado porque: 1.-System for the uniform feeding of solid fuel and for cleaning the ashes of the burner in solid fuel boilers of which they consist of a burner (1) associated to the combustion chamber; with a feeding device (2), screw-type auger that supplies solid fuel from a storage hopper to the burner (1) through a closed duct (20) using controlled / automated dosing; and of an ash evacuation device associated with a collector to which said ashes overflow from the perimeter of the burner (1), characterized in that: a) para la alimentación uniforme, el dispositivo de alimentación (2) consta de un eje (22) accionado por motor (M) dentro del conducto cerrado (20) que dispone dos hélices (21a), (21b) montadas contrapuestamente; dicho eje (22) es común a ambas hélices (21a), (21b) cuyas espiras giran el sentidos opuestos al girar el eje (22) en un sentido, arrastrando con ellas en este giro al combustible sólido (3) que, accede por un conducto de entrada (23a) proveniente de la tolva, circula por el interior del conducto cerrado (20) y aflora hacia el quemador (1) a través de su conducto de salida (23b) de manera uniforme y centrada por la acción conjunta y contrapuesta de las hélices (21a), (21b); a) for uniform feeding, the feeding device (2) consists of a motor-driven shaft (22) (M) inside the closed duct (20) that has two propellers (21a), (21b) mounted counter-clockwise; said shaft (22) is common to both propellers (21a), (21b) whose turns turn the opposite directions when turning the shaft (22) in one direction, dragging with them in this turn the solid fuel (3) which, accessed by an inlet duct (23a) coming from the hopper, circulates inside the closed duct (20) and emerges towards the burner (1) through its outlet duct (23b) evenly and centered by the joint action and counterpart of the propellers (21a), (21b); b) para la limpieza de las cenizas se dispone un anillo (5) ocupando todo el perímetro del quemador (1) y un mecanismo de leva (4) dispuesto en el extremo libre de dicho eje (22); con la particularidad de que el anillo (5) dispone bajo el quemador (1) una pluralidad de dientes (52) actuados unidireccionalmente por el mecanismo de leva (4) y sobre el quemador (1) una pluralidad de cuchillas de limpieza (51) distribuidas en todo su perímetro; de modo que, cuando el anillo (5) gira y avanza al actuar el mecanismo de leva (4) sobre sus dientes (52), las cuchillas de limpieza (51) giran y avanzan arrastrando las cenizas del perímetro del quemador (1) hacia el colector para limpiar esta zona. b) for the cleaning of the ashes a ring (5) is provided occupying the entire perimeter of the burner (1) and a cam mechanism (4) disposed at the free end of said shaft (22); with the particularity that the ring (5) disposes under the burner (1) a plurality of teeth (52) operated unidirectionally by the cam mechanism (4) and on the burner (1) a plurality of cleaning blades (51) distributed throughout its perimeter; so that when the ring (5) rotates and advances when the cam mechanism (4) acts on its teeth (52), the cleaning blades (51) rotate and advance by dragging the ashes of the burner perimeter (1) towards the collector to clean this area. 2.-Sistema, según reivindicación 1, caracterizado porque una hélice (21a) se ubica en el espacio delimitado entre el conducto de entrada (23a) y el conducto de salida (23b) y la otra hélice (21b) se ubica en el espacio delimitado entre el conducto de salida (23b) y el extremo 2. System according to claim 1, characterized in that a propeller (21a) is located in the space delimited between the inlet duct (23a) and the outlet duct (23b) and the other propeller (21b) is located in the space delimited between the outlet duct (23b) and the end (201) del conducto cerrado (20); de modo que el suministro de combustible sólido es uniforme y centrado en el quemador (1) por la acción conjunta y contrapuesta de las espiras de las hélices (21a), (21b) que giran en sentidos inversos/contrapuestos al girar el eje (22) en un sentido. (201) of the closed duct (20); so that the solid fuel supply is uniform and centered on the burner (1) by the joint and opposite action of the turns of the propellers (21a), (21b) that rotate in opposite / opposite directions when the shaft is rotated (22 ) in a sense. -7 -7
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