ES2535111T3 - Dual fuel burner for drying cylinders and use procedure - Google Patents
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Abstract
Un quemador para cilindros secadores que comprende: una unidad (4) central que tiene una salida (5) de emisión de llama y que puede ser alimentada con al menos un combustible y al menos un primer flujo de aire primario para la combustión; al menos un tubo (6) auxiliar montado alrededor de la unidad (4) central y que comprende una salida (7) posicionada alrededor de la salida (5) de emisión de llama y al menos una primera sección (8) de entrada que puede ser alimentada con un flujo de aire secundario para la combustión; medios (9) de alimentación de aire conectados a la unidad (4) central y a la primera sección (8) de entrada del tubo (6) auxiliar; en el que los medios (9) de alimentación de aire comprenden primeros medios (10) de ajuste para el flujo de aire primario alimentado a la unidad (4) central y segundos medios (11) de ajuste para el flujo de aire secundario alimentado al tubo (6) auxiliar, en el que los primeros medios (10) de ajuste y los segundos medios (11) de ajuste son ajustables independientemente unos de los otros; en el que la unidad (4) central comprende al menos un dispositivo (20) que, en la práctica, suministra una mezcla de aire/combustible, caracterizado por que la unidad (4) central comprende un conducto (21) exterior montado coaxialmente con y alrededor del dispositivo (20) y alimentado por los medios (9) de alimentación de aire con aire que, en la práctica, está destinado a mezclarse con la mezcla que sale del dispositivo (20).A burner for drying cylinders comprising: a central unit (4) having a flame emission outlet (5) and which can be fed with at least one fuel and at least a first primary air flow for combustion; at least one auxiliary tube (6) mounted around the central unit (4) and comprising an outlet (7) positioned around the flame emission outlet (5) and at least a first inlet section (8) that can be fed with a secondary air flow for combustion; air supply means (9) connected to the central unit (4) and the first inlet section (8) of the auxiliary tube (6); wherein the air supply means (9) comprise first adjustment means (10) for the primary air flow fed to the central unit (4) and second adjustment means (11) for the secondary air flow fed to the auxiliary tube (6), in which the first adjustment means (10) and the second adjustment means (11) are independently adjustable from each other; wherein the central unit (4) comprises at least one device (20) which, in practice, supplies an air / fuel mixture, characterized in that the central unit (4) comprises an external duct (21) coaxially mounted with and around the device (20) and fed by the air supply means (9) with air which, in practice, is intended to be mixed with the mixture leaving the device (20).
Description
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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Quemador de combustible dual para cilindros secadores y procedimiento de uso del mismo Dual fuel burner for drying cylinders and use procedure
La presente invención se refiere a un quemador para cilindros secadores del tipo usado normalmente, por ejemplo, en plantas para la producción de macadanes bituminosos. The present invention relates to a burner for drying cylinders of the type normally used, for example, in plants for the production of bituminous macans.
Los cilindros secadores son dispositivos en los que se insertan materiales agregados a ser secados. En particular, los cilindros son huecos, giran alrededor de su propio eje y alojan una pluralidad de paletas que garantizan un mezclado continuo de los materiales que están siendo secados. Drying cylinders are devices in which aggregate materials to be dried are inserted. In particular, the cylinders are hollow, rotate around their own axis and house a plurality of vanes that guarantee continuous mixing of the materials being dried.
Montado en un extremo del cilindro, hay un quemador que genera el calor necesario para el secado. Tanto la llama generada por el quemador como los humos de combustión se extienden al interior del cilindro para garantizar el mejor calentamiento posible de los materiales que están siendo secados. Mounted at one end of the cylinder, there is a burner that generates the heat necessary for drying. Both the flame generated by the burner and combustion fumes extend into the cylinder to ensure the best possible heating of the materials being dried.
Tal como se ha indicado, la presente invención se refiere en particular al quemador que se usa en dichas plantas. As indicated, the present invention relates in particular to the burner used in said plants.
Los quemadores de la técnica anterior pueden ser alimentados con un combustible líquido o con un combustible gaseoso o con ambos. The prior art burners can be fed with a liquid fuel or a gaseous fuel or both.
El documento DE 27 59 084 A1 muestra un quemador combinado para gas o aceite que tiene tubos de suministro para combustible y aire y un elemento de control de flujo de aire. El quemador puede ser usado en una amplia gama de rendimientos con una intensidad de llama constante. Document DE 27 59 084 A1 shows a combined burner for gas or oil having fuel and air supply tubes and an air flow control element. The burner can be used in a wide range of performances with a constant flame intensity.
Alrededor de un tubo de entrada de aire primario central hay dispuesta una válvula de control de flujo de aire secundario que consiste en laminillas articuladas superpuestas. Estas últimas forman conjuntamente una envoltura cónica que se estrecha hacia el tubo de entrada de aire primario. Esta válvula es accionada por un mecanismo que se ajusta mediante el elemento de control de flujo de aire primario. Esta última está dispuesta dentro del tubo de entrada de aire principal. Dentro del tubo de entrada de aire primario hay una segunda válvula de control de flujo de aire primario asociada. Around a central primary air inlet pipe there is a secondary air flow control valve consisting of superimposed articulated lamellae. The latter together form a conical shell that narrows toward the primary air inlet tube. This valve is operated by a mechanism that is adjusted by the primary air flow control element. The latter is arranged inside the main air inlet tube. Inside the primary air inlet tube there is a second associated primary air flow control valve.
En cuanto al uso de combustible líquido, en la actualidad hay dos tipos de quemadores conocidos, quemadores de alta presión, en los que el combustible es nebulizado por una boquilla de pulverización a presión, y quemadores de baja presión, en los que el combustible es suministrado en forma líquida y, a continuación, es nebulizado mediante un chorro de aire. As for the use of liquid fuel, there are currently two types of known burners, high pressure burners, in which the fuel is nebulized by a pressure spray nozzle, and low pressure burners, in which the fuel is supplied in liquid form and then it is nebulized by an air jet.
La presente invención puede ser usada con cualquier tipo de quemador, sin embargo, preferiblemente se pretende que los quemadores sean de baja presión. Por lo tanto, a continuación se hace referencia principalmente a ese tipo, aunque las mismas evaluaciones pueden aplicarse a otros tipos de quemadores, cuando sean compatibles. The present invention can be used with any type of burner, however, it is preferably intended that the burners be of low pressure. Therefore, reference is made mainly to that type below, although the same evaluations can be applied to other types of burners, when compatible.
Tal como se ha indicado, en los quemadores de baja presión, el combustible es nebulizado por la acción de una o más corrientes de aire sobre el combustible que sale en forma líquida. Cabe señalar que cuanta mayor sea la nebulización que puede conseguirse, mejor será la combustión y, por lo tanto, más eficiente será el quemador en general. Para conseguir esto, en la mayoría de los casos, el combustible es liberado en forma líquida desde un tubo adecuado y es golpeado por una o más corrientes de aire dirigidas de manera que se crea una turbulencia predeterminada. Sin embargo, el aire suministrado de esta manera representa normalmente sólo la mayor parte del aire estequiométrico necesario para la combustión. Sin embargo, en la manera conocida, para una combustión más eficiente, así como para un mayor flujo de aire caliente para el secado posterior, es esencial que la combustión tenga lugar en condiciones con un exceso de aire. En los quemadores de la técnica anterior, esto se consigue suministrando el exceso de aire a través de un tubo auxiliar montado coaxialmente alrededor de uno o más tubos centrales que suministran el aire para la nebulización. De manera ventajosa, un dispositivo de admisión de aire de tipo efecto Venturi está montado también en el tubo auxiliar. As indicated, in low pressure burners, the fuel is nebulized by the action of one or more air currents on the fuel that comes out in liquid form. It should be noted that the greater the fogging that can be achieved, the better the combustion and, therefore, the more efficient the burner will be in general. To achieve this, in most cases, the fuel is released in liquid form from a suitable tube and is struck by one or more directed air currents so that a predetermined turbulence is created. However, the air supplied in this way normally represents only most of the stoichiometric air necessary for combustion. However, in the known manner, for more efficient combustion, as well as for a greater flow of hot air for subsequent drying, it is essential that combustion takes place in conditions with excess air. In prior art burners, this is achieved by supplying excess air through an auxiliary tube coaxially mounted around one or more central tubes that supply the air for fogging. Advantageously, a Venturi effect air intake device is also mounted on the auxiliary tube.
Sin embargo, la totalidad de los diversos tubos son alimentados generalmente aguas arriba por uno o más ventiladores por medio de tuberías adecuadas. En particular, en una realización muy extendida, todos los tubos son alimentados por medio de un tubo flexible por un único ventilador montado cerca del cilindro secador. Entre el ventilador y los tubos hay normalmente una válvula que permite el ajuste del flujo de aire global suministrado al conjunto de diversos tubos. However, all of the various tubes are generally fed upstream by one or more fans by means of suitable pipes. In particular, in a very extended embodiment, all the tubes are fed by means of a flexible tube by a single fan mounted near the drying cylinder. Between the fan and the tubes there is normally a valve that allows the adjustment of the overall air flow supplied to the set of various tubes.
Sin embargo, esta tecnología de la técnica anterior tiene diversas desventajas. However, this prior art technology has several disadvantages.
En particular, los estudios llevados a cabo por el presente solicitante revelaron que, dependiendo de las condiciones de funcionamiento del cilindro secador, sería necesario poder ajustar la forma y el tamaño de la llama con el fin de optimizar el intercambio de calor y, por lo tanto, aumentar la eficiencia del sistema. In particular, studies carried out by the present applicant revealed that, depending on the operating conditions of the dryer cylinder, it would be necessary to be able to adjust the shape and size of the flame in order to optimize heat exchange and, therefore, Therefore, increase the efficiency of the system.
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Sin embargo, los quemadores de la técnica anterior se mostraron incapaces de conseguir ese objetivo. En los quemadores de la técnica anterior, el ajuste de la cantidad de combustible y de la válvula situada aguas abajo del ventilador sólo permite una variación del tamaño de la llama, no de su forma. However, prior art burners were unable to achieve that goal. In prior art burners, adjusting the amount of fuel and the valve downstream of the fan only allows a variation in the size of the flame, not its shape.
En segundo lugar, los quemadores de la técnica anterior tienen una eficiencia y una calidad de combustión limitadas que no siempre son óptimas en todo el rango de funcionamiento. Second, prior art burners have limited combustion efficiency and quality that are not always optimal throughout the entire operating range.
En esta situación el propósito técnico que constituye la base de la presente invención es proporcionar un quemador para cilindros secadores que supere las desventajas indicadas anteriormente. In this situation the technical purpose that forms the basis of the present invention is to provide a burner for drying cylinders that overcomes the disadvantages indicated above.
En particular, el propósito técnico de la presente invención es proporcionar un quemador para cilindros secadores que permita ajustar la forma de la llama. In particular, the technical purpose of the present invention is to provide a burner for drying cylinders that allows the shape of the flame to be adjusted.
El propósito técnico de la presente invención es también proporcionar un quemador para cilindros secadores que tenga una alta eficiencia y un bajo nivel de emisiones. The technical purpose of the present invention is also to provide a burner for drying cylinders having a high efficiency and a low level of emissions.
El propósito técnico especificado y los objetivos indicados se consiguen substancialmente mediante un quemador para cilindros secadores según se describe en las reivindicaciones adjuntas. The specified technical purpose and the stated objectives are substantially achieved by a burner for drying cylinders as described in the appended claims.
Características y ventajas adicionales de la presente invención son más evidentes en la descripción detallada de una realización no limitativa preferida de un quemador para cilindros secadores ilustrado en los dibujos adjuntos, en los que: Additional features and advantages of the present invention are more apparent in the detailed description of a preferred non-limiting embodiment of a burner for drying cylinders illustrated in the accompanying drawings, in which:
La Figura 1 es una vista lateral esquemática de un cilindro secador equipado con un quemador realizado según la presente invención; Figure 1 is a schematic side view of a dryer cylinder equipped with a burner made according to the present invention;
La Figura 2 es una vista lateral de solo el quemador del cilindro de la Figura 1; Figure 2 is a side view of only the cylinder burner of Figure 1;
La Figura 3 muestra el quemador de la Figura 2 desde el lado opuesto; Figure 3 shows the burner of Figure 2 from the opposite side;
La Figura 4 es una vista axonométrica ¾ del quemador de la Figura 3; Figure 4 is an axonometric view ¾ of the burner of Figure 3;
La Figura 5 muestra el detalle V de la Figura 4 ampliado y con algunas partes omitidas para ilustrar mejor otras; Figure 5 shows the detail V of Figure 4 enlarged and with some parts omitted to better illustrate others;
La Figura 6 muestra el detalle VI de la Figura 5 ampliado y con algunas partes omitidas para ilustrar mejor otras, situadas más al interior. Figure 6 shows the detail VI of Figure 5 enlarged and with some parts omitted to better illustrate others, located further inside.
La Figura 7 es una vista frontal del quemador de la Figura 2; Figure 7 is a front view of the burner of Figure 2;
La Figura 8 es una sección transversal axonométrica del quemador de la Figura 7 según la línea IX -IX; Figure 8 is an axonometric cross section of the burner of Figure 7 along line IX -IX;
La Figura 9 es una sección transversal del quemador de la Figura 7 según la línea IX -IX; Figure 9 is a cross section of the burner of Figure 7 along line IX -IX;
La Figura 10 es una vista ampliada del detalle X de la Figura 9; Figure 10 is an enlarged view of detail X of Figure 9;
La Figura 11 es una vista ampliada del detalle XI de la Figura 9; Figure 11 is an enlarged view of detail XI of Figure 9;
La Figura 12 muestra el detalle VII de la Figura 9 ampliado y con algunas partes omitidas para ilustrar mejor otras; y Figure 12 shows detail VII of Figure 9 enlarged and with some parts omitted to better illustrate others; Y
La Figura 13 es una sección transversal del quemador de la Figura 2 según la línea XIII -XIII. Figure 13 is a cross section of the burner of Figure 2 according to line XIII-XIII.
Con referencia a los dibujos adjuntos, el número 1 denota, como un conjunto, un quemador para cilindros secadores realizado según la presente invención. En la Figura 1, el quemador 1 se muestra montado en un extremo de un cilindro 2 secador (sólo ilustrado esquemáticamente) por medio de su brida 3 de conexión. With reference to the accompanying drawings, the number 1 denotes, as a set, a burner for drying cylinders made according to the present invention. In Figure 1, the burner 1 is shown mounted on one end of a dryer cylinder 2 (only schematically illustrated) by means of its connecting flange 3.
Según la presente invención, el quemador 1 comprende en general una unidad 4 central para emitir la mezcla de aire/combustible, que tiene una salida 5 de emisión de llama y que puede ser alimentada con al menos un combustible y con al menos un primer flujo de aire primario para la combustión (normalmente igual al menos a la mayor parte del aire estequiométrico para la combustión). Montado alrededor de la unidad 4 central, hay al menos un tubo 6 auxiliar que, a su vez, comprende una salida 7 posicionada sustancialmente alrededor de la salida 5 de emisión de llama y al menos una primera sección 8 de entrada que puede ser alimentada con un flujo de aire secundario para la combustión. En las realizaciones ilustradas, la posición de la unidad 4 central y el tubo 6 auxiliar es concéntrica, de manera que la salida 7 tiene una sección transversal circular con forma de anillo. La estructura de la unidad 4 central y el tubo 6 auxiliar se describe más detalladamente, más adelante. According to the present invention, the burner 1 generally comprises a central unit 4 for emitting the air / fuel mixture, which has a flame emission outlet 5 and which can be fed with at least one fuel and with at least a first flow of primary air for combustion (usually equal to at least most of the stoichiometric air for combustion). Mounted around the central unit 4, there is at least one auxiliary tube 6 which, in turn, comprises an outlet 7 positioned substantially around the flame emission outlet 5 and at least a first inlet section 8 that can be fed with a secondary air flow for combustion. In the illustrated embodiments, the position of the central unit 4 and the auxiliary tube 6 is concentric, so that the outlet 7 has a circular cross-section in the form of a ring. The structure of the central unit 4 and the auxiliary tube 6 is described in more detail below.
El quemador 1 comprende también medios 9 de alimentación de aire conectados a la unidad 4 central y a la primera sección 8 de entrada del tubo 6 auxiliar. Según la presente invención, los medios 9 de alimentación de aire 3 10 The burner 1 also comprises air supply means 9 connected to the central unit 4 and to the first inlet section 8 of the auxiliary tube 6. According to the present invention, the air supply means 9 10
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comprenden primeros medios 10 de ajuste para el flujo de aire primario alimentado a la unidad 4 central y segundos medios 11 de ajuste para el flujo de aire secundario alimentado al tubo 6 auxiliar. Con el fin de poder conseguir los objetivos preestablecidos de la presente invención, los primeros medios 10 de ajuste y los segundos medios 11 de ajuste pueden ser ajustados independientemente los unos de los otros. De manera ventajosa, cada uno de entre los primeros medios de ajuste y los segundos medios 11 de ajuste puede comprender al menos un panel 12, capaz de moverse para variar la sección transversal de trabajo para el paso del aire. En los dibujos adjuntos, los primeros medios de ajuste comprenden, por el contrario, dos paneles 12 móviles (giratorios), posicionados lado con lado, y movidos de una manera sincronizada por medio de una conexión 13 mecánica exterior de los ejes de soporte respectivos. El movimiento (rotación) de los diversos paneles 12 está garantizado por dos servomotores 14 que son controlados de manera independiente (Figura 2). they comprise first adjustment means 10 for the flow of primary air fed to the central unit 4 and second adjustment means 11 for the flow of secondary air fed to the auxiliary tube 6. In order to achieve the pre-established objectives of the present invention, the first adjustment means 10 and the second adjustment means 11 can be adjusted independently of each other. Advantageously, each of the first adjustment means and the second adjustment means 11 may comprise at least one panel 12, capable of moving to vary the working cross section for the passage of air. In the accompanying drawings, the first adjustment means comprise, on the contrary, two mobile panels (rotary) 12, positioned side by side, and moved in a synchronized manner by means of an external mechanical connection 13 of the respective support shafts. The movement (rotation) of the various panels 12 is guaranteed by two servomotors 14 that are independently controlled (Figure 2).
En la realización preferida, el aire que sale de los primeros medios 10 de ajuste está completamente separado del aire que sale de los segundos medios 11 de ajuste, ya que los primeros medios 10 de ajuste y los segundos medios 11 de ajuste están montados en dos tramos de la trayectoria de aire que, aguas abajo de los medios, están completamente separados y son independientes mecánicamente. Sin embargo, eso puede no ser siempre necesario, siempre que la mayor parte del aire que sale desde los primeros medios 10 de ajuste sea alimentado, en cualquier caso, a la unidad 4 central y la mayor parte del aire que sale desde los segundos medios 11 de ajuste sea alimentado, en cualquier caso, al tubo 6 auxiliar. In the preferred embodiment, the air leaving the first adjustment means 10 is completely separated from the air leaving the second adjustment means 11, since the first adjustment means 10 and the second adjustment means 11 are mounted in two sections of the air path that, downstream of the means, are completely separated and mechanically independent. However, that may not always be necessary, provided that most of the air that leaves from the first adjustment means 10 is fed, in any case, to the central unit 4 and most of the air that leaves from the second means Adjustment 11 is fed, in any case, to the auxiliary tube 6.
Tal como se muestra en los dibujos adjuntos, en la realización preferida, los medios 9 de alimentación de aire comprenden un único ventilador 15 para alimentar tanto la unidad 4 central como el tubo 6 auxiliar. De manera ventajosa, el ventilador 15 tiene una dirección M de suministro (que corresponde sustancialmente a la dirección del aire en la salida de suministro) que está fijada en un ángulo de entre 40° y 80°, y preferiblemente entre 50° y 70°, con relación a una dirección F axial de emisión de llama. As shown in the accompanying drawings, in the preferred embodiment, the air supply means 9 comprise a single fan 15 for feeding both the central unit 4 and the auxiliary tube 6. Advantageously, the fan 15 has a supply direction M (corresponding substantially to the direction of the air at the supply outlet) that is set at an angle between 40 ° and 80 °, and preferably between 50 ° and 70 ° , in relation to an axial direction F of flame emission.
En la realización preferida, los medios 9 de alimentación de aire son integrales con la unidad 4 central y con el tubo 6 auxiliar con el que forman un único cuerpo rígido. Preferiblemente, para reducir las dimensiones globales, el ventilador 15 está posicionado de manera que el rotor 16 centrífugo está posicionado sobre las líneas rectas que identifican la dirección M de suministro y la dirección F de emisión de llama. In the preferred embodiment, the air supply means 9 are integral with the central unit 4 and with the auxiliary tube 6 with which they form a single rigid body. Preferably, to reduce the overall dimensions, the fan 15 is positioned such that the centrifugal rotor 16 is positioned on the straight lines that identify the supply direction M and the flame emission direction F.
Además, preferiblemente, para reducir el ruido emitido por el ventilador 15, los medios 9 de alimentación de aire pueden comprender una campana 17 conformada montada sobre una entrada de admisión del ventilador 15, y al menos parcialmente cubierta internamente con material 18 aislante acústico (Figura 12). Furthermore, preferably, to reduce the noise emitted by the fan 15, the air supply means 9 may comprise a bell 17 formed mounted on an intake inlet of the fan 15, and at least partially covered internally with acoustic insulating material 18 (Figure 12).
Con referencia al conjunto que comprende la unidad 4 central y el tubo 6 auxiliar, tal como muestran las Figuras 8 a 11, en la realización preferida se obtiene a partir de una pluralidad de elementos 19 tubulares, sustancialmente cilíndricos, montados concéntricamente, con un fluido predeterminado, independientemente de si es combustible o aire, que fluye entre la mayoría de los mismos. With reference to the assembly comprising the central unit 4 and the auxiliary tube 6, as shown in Figures 8 to 11, in the preferred embodiment it is obtained from a plurality of substantially cylindrical tubular elements 19, concentrically mounted, with a fluid predetermined, regardless of whether it is fuel or air, which flows between most of them.
La unidad 4 central comprende al menos un dispositivo 20 que, en la práctica, está destinado a suministrar una mezcla de aire/combustible, y al menos un conducto 21 exterior montado coaxialmente con y alrededor del dispositivo 20. El conducto 21 exterior es alimentado por los medios 9 de alimentación de aire con aire que, en la práctica, está destinado a mezclarse con la mezcla que sale desde el dispositivo 20. The central unit 4 comprises at least one device 20 which, in practice, is intended to supply a mixture of air / fuel, and at least one outer duct 21 coaxially mounted with and around the device 20. The outer duct 21 is fed by the air supply means 9 with air which, in practice, is intended to be mixed with the mixture leaving the device 20.
Más detalladamente, el dispositivo 20 para suministrar la mezcla comprende un tubo 22 central para suministrar un combustible líquido rodeado por un conducto 23 interior alimentado con aire por los medios 9 de alimentación, y los medios 24 para nebulizar el combustible alimentado que sale del tubo 22 central por medio del aire que llega desde el conducto 23 interior. Tal como se muestra en la Figura 11, los medios 24 de nebulización comprenden un cabezal 25 de suministro de combustible montado en el extremo del tubo 22 central y equipado con una pluralidad de orificios 26 radiales de salida de combustible (radiales con relación a la dirección F axial de emisión de llama que corresponde a la dirección de extensión principal de la unidad 4 central y del tubo 6 auxiliar). El exterior del cabezal 25 tiene sustancialmente la forma de dos conos/conos truncados con bases opuestas respectivas, en el que los orificios 26 radiales dan a una ranura 27 anular posicionada en dichas bases. Los medios 24 de nebulización comprenden un elemento 28 conformado hueco posicionado en el extremo del conducto 23 interior en el cabezal 25 de suministro. La parte hueca del elemento 28 conformado tiene la forma de dos conos truncados con las bases inferiores juntas y posicionadas cerca de los orificios 26 radiales de suministro (es decir, el punto de máxima anchura del cabezal 25 de suministro). De esta manera, el conducto 23 interior tiene una sección transversal 29 mínima para el paso sustancialmente en la salida de los orificios 26 de suministro (precisamente, justo aguas arriba de los mismos). La unidad 4 central comprende primeros medios para hacer girar el aire que están montados en el conducto 23 interior, que comprenden, de manera ventajosa, primeras paletas 30 fijas. In more detail, the device 20 for supplying the mixture comprises a central tube 22 for supplying a liquid fuel surrounded by an inner duct 23 supplied with air by the feeding means 9, and the means 24 for fogging the fed fuel leaving the tube 22 central by means of the air that arrives from the inner duct 23. As shown in Figure 11, the fogging means 24 comprise a fuel supply head 25 mounted at the end of the central tube 22 and equipped with a plurality of radial fuel outlet holes 26 (radial relative to the direction Axial flame emission F corresponding to the main extension direction of the central unit 4 and the auxiliary tube 6). The exterior of the head 25 is substantially in the form of two truncated cones / cones with respective opposite bases, in which the radial holes 26 give an annular groove 27 positioned in said bases. The fogging means 24 comprise a hollow shaped element 28 positioned at the end of the inner duct 23 in the supply head 25. The hollow part of the shaped element 28 is in the form of two truncated cones with the lower bases together and positioned near the radial supply holes 26 (ie, the point of maximum width of the supply head 25). In this way, the inner duct 23 has a minimum cross-section 29 for passage substantially at the outlet of the supply holes 26 (precisely, just upstream thereof). The central unit 4 comprises first means for rotating the air that are mounted in the inner duct 23, which advantageously comprise first fixed vanes 30.
Por consiguiente, el combustible que sale de los orificios 26 radiales es golpeado por un flujo de aire que avanza a alta velocidad con una componente rotacional predeterminada. Por lo tanto, la gota de combustible es nebulizada y Accordingly, the fuel exiting the radial holes 26 is hit by a high velocity air flow with a predetermined rotational component. Therefore, the fuel drop is nebulized and
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distribuida sobre la superficie 31 interior de la parte 32 de desvío del elemento 28 conformado, sobre el que se forma una película de combustible que avanza gradualmente hacia la salida 5 de emisión de llama, donde es interceptada por el aire que llega desde el conducto 21 exterior. distributed on the inner surface 31 of the diverting part 32 of the formed element 28, on which a fuel film is formed which gradually advances towards the flame emission outlet 5, where it is intercepted by the air that arrives from the conduit 21 Exterior.
Para optimizar este mezclado, el conducto 21 exterior tiene una sección 33 final ahusada, así como segundos medios para hacer girar el aire (que comprenden también, de manera ventajosa, paletas 34 fijas) que están montados en su interior (Figura 6). De manera ventajosa, los primeros y segundos medios para hacer girar el aire están realizados de manera que imparten al aire una rotación en la dirección opuesta. To optimize this mixing, the outer conduit 21 has a tapered end section 33, as well as second means for rotating the air (which also advantageously comprise fixed vanes 34) which are mounted inside (Figure 6). Advantageously, the first and second means for rotating the air are made so as to impart a rotation in the opposite direction to the air.
En la realización preferida, la unidad 4 central está diseñada también para ser capaz de funcionar con un combustible gaseoso. Para ese propósito, el dispositivo 20 de suministro de mezcla de aire/combustible comprende un tubo 35 exterior para suministrar un combustible gaseoso montado coaxialmente con y alrededor del conducto 23 interior. En particular, el tubo 35 exterior de suministro de combustible está montado coaxialmente entre el conducto 23 interior y el conducto 21 exterior y es alimentado con el combustible por medio de un tubo 36 radial. El tubo 35 exterior comprende, en la salida 5 de emisión de llama, un elemento 37 de suministro que se conecta al mismo y que está equipado con una pluralidad de orificios 38 de salida que forman un ángulo de manera que suministran el combustible con una componente de movimiento rotacional. En otras realizaciones, no ilustradas, el quemador 1 puede ser alimentado sólo con un combustible líquido o sólo con un combustible gaseoso. In the preferred embodiment, the central unit 4 is also designed to be able to run on a gaseous fuel. For that purpose, the air / fuel mixture supply device 20 comprises an outer tube 35 for supplying a gaseous fuel coaxially mounted with and around the inner duct 23. In particular, the outer fuel supply tube 35 is coaxially mounted between the inner duct 23 and the outer duct 21 and is fed with the fuel by means of a radial tube 36. The outer tube 35 comprises, at the flame emission outlet 5, a supply element 37 that is connected thereto and that is equipped with a plurality of outlet holes 38 that form an angle so that they supply the fuel with a component of rotational movement. In other embodiments, not illustrated, the burner 1 can be fed only with a liquid fuel or only with a gaseous fuel.
En todas las trayectorias de fluido de la unidad 4 central puede haber paletas 39 formando un ángulo axial del tipo mostrado en la Figura 6 con referencia al conducto 21 exterior. El tubo 6 auxiliar está montado coaxialmente con y alrededor de la unidad 4 central y está dividido internamente en una pluralidad de compartimentos 40 axiales por uno o más conjuntos de paletas 41 fijas. On all the fluid paths of the central unit 4 there can be vanes 39 forming an axial angle of the type shown in Figure 6 with reference to the outer conduit 21. The auxiliary tube 6 is coaxially mounted with and around the central unit 4 and is internally divided into a plurality of axial compartments 40 by one or more sets of fixed vanes 41.
De manera ventajosa, el tubo 6 auxiliar comprende medios 42 de admisión de efecto Venturi en una posición intermedia entre su primera sección 8 de entrada y la salida 7 y, a su vez, comprende al menos una segunda sección 43 de entrada que pone en comunicación el exterior y el interior del tubo 6 auxiliar (Figura 12). En la realización ilustrada, la segunda sección 43 de entrada comprende una abertura 44 circular realizada a lo largo de toda la pared exterior del tubo 6 auxiliar en un tramo en el que el tubo 6 auxiliar tiene un estrechamiento en su sección transversal de trabajo y, por lo tanto, un aumento en la velocidad del aire en tránsito. Dicho estrechamiento se obtiene por medio de un separador 45 transversal al tubo 6 auxiliar a través del cual se extienden una pluralidad de manguitos 46 cilíndricos, distribuidos uniformemente a lo largo de toda la sección transversal del tubo 6 auxiliar, a través del cual pasa el aire. Advantageously, the auxiliary tube 6 comprises venturi effect inlet means 42 in an intermediate position between its first inlet section 8 and the outlet 7 and, in turn, comprises at least a second inlet section 43 which communicates the exterior and interior of the auxiliary tube 6 (Figure 12). In the illustrated embodiment, the second inlet section 43 comprises a circular opening 44 made along the entire outer wall of the auxiliary tube 6 in a section in which the auxiliary tube 6 has a narrowing in its working cross section and, therefore, an increase in the speed of the air in transit. Said narrowing is obtained by means of a separator 45 transverse to the auxiliary tube 6 through which a plurality of cylindrical sleeves 46 extend evenly along the entire cross section of the auxiliary tube 6, through which the air passes .
De manera ventajosa, la segunda sección 43 de entrada comprende también un elemento 47 de cubierta anular posicionado a una distancia predeterminada de la abertura 44 circular y está al menos parcialmente cubierto internamente con material aislante acústico. Advantageously, the second inlet section 43 also comprises an annular cover element 47 positioned at a predetermined distance from the circular opening 44 and is at least partially covered internally with acoustic insulating material.
Finalmente, en la manera conocida, el quemador 1 está equipado con un dispositivo 48 de encendido y un detector 49 de llama (cuyo orificio 50 de inspección es visible en la Figura 11). Finally, in the known manner, the burner 1 is equipped with an ignition device 48 and a flame detector 49 (whose inspection hole 50 is visible in Figure 11).
Finalmente, la presente invención se refiere a un procedimiento para usar un quemador 1. Finally, the present invention relates to a method for using a burner 1.
El procedimiento comprende la etapa operativa de ajustar independientemente la cantidad de aire alimentada a la unidad 4 central y la cantidad suministrada al tubo 6 auxiliar para ajustar la forma y el tamaño de la llama producida. En particular, el procedimiento comprende reducir la cantidad de aire alimentada a la unidad 4 central y aumentar la cantidad alimentada al tubo 6 auxiliar para obtener una llama más estrecha, más larga (también gracias a la menor rotación impartida al aire primario) y aumentar la cantidad de aire alimentada a la unidad 4 central y reducir la cantidad alimentada al tubo 6 auxiliar para obtener una llama más ancha, más corta (también gracias a la mayor rotación del aire primario obtenida en este caso). The method comprises the operative stage of independently adjusting the amount of air fed to the central unit 4 and the amount supplied to the auxiliary tube 6 to adjust the shape and size of the flame produced. In particular, the method comprises reducing the amount of air fed to the central unit 4 and increasing the amount fed to the auxiliary tube 6 to obtain a narrower, longer flame (also thanks to the lower rotation imparted to the primary air) and increase the amount of air fed to the central unit 4 and reduce the amount fed to the auxiliary tube 6 to obtain a wider, shorter flame (also thanks to the greater rotation of the primary air obtained in this case).
El procedimiento descrito anteriormente puede ser usado para ajustar la forma y el tamaño de la llama incluso en el quemador 1 descrito anteriormente. The procedure described above can be used to adjust the shape and size of the flame even in the burner 1 described above.
Debería observarse también que, gracias a la considerable resistencia al flujo causada por la estructura del conducto 23 interior, el flujo de aire a través del mismo varía muy poco para un rango de ajuste de aire primario entre el 30% y el 100% de la abertura de los primeros medios 10 de ajuste. En la realización ilustrada, el ajuste de aire primario, por lo tanto, afecta principalmente a la cantidad de aire que fluye a través del conducto 21 exterior. It should also be noted that, due to the considerable resistance to flow caused by the structure of the inner duct 23, the air flow through it varies very little for a range of primary air adjustment between 30% and 100% of the opening of the first adjustment means 10. In the illustrated embodiment, the setting of primary air, therefore, mainly affects the amount of air flowing through the outer duct 21.
Otra posibilidad de ajuste es proporcionada por el uso de un inversor para controlar la velocidad de rotación del ventilador 15. Another possibility of adjustment is provided by the use of an inverter to control the rotation speed of the fan 15.
El resto de su funcionamiento es el mismo que el de los quemadores de la técnica anterior. The rest of its operation is the same as that of the prior art burners.
La presente invención aporta ventajas importantes. 5 The present invention provides important advantages. 5
E10425120 E10425120
16-04-2015 04-16-2015
En primer lugar, gracias a la presente invención, es posible construir un quemador para cilindros secadores que permite el ajuste de la forma de la llama según los requisitos de funcionamiento. First of all, thanks to the present invention, it is possible to construct a burner for drying cylinders that allows the adjustment of the flame shape according to the operating requirements.
En segundo lugar, gracias tanto al procedimiento para mezclar el aire con el combustible como, en particular, a la estructura y la posición de los medios 9 de alimentación de aire, es posible construir un quemador para cilindros 5 secadores que tiene una alta eficiencia y un bajo nivel de emisiones. Secondly, thanks to both the process for mixing the air with the fuel and, in particular, the structure and position of the air supply means 9, it is possible to build a burner for drying cylinders 5 which has high efficiency and A low level of emissions.
Finalmente, cabe señalar que la presente invención es relativamente fácil de producir y que incluso el costo relacionado con la implementación de la invención no es muy alto. La invención descrita anteriormente puede ser modificada y adaptada de diversas maneras, sin por ello apartarse del alcance del concepto inventivo. Finally, it should be noted that the present invention is relatively easy to produce and that even the cost related to the implementation of the invention is not very high. The invention described above can be modified and adapted in various ways, without thereby departing from the scope of the inventive concept.
10 10
6 6
Claims (14)
- 2. 2.
- Quemador según la reivindicación 1, caracterizado por que cada uno de entre los primeros medios de ajuste y los segundos medios (11) de ajuste comprende al menos un panel (12) capaz de moverse para variar la sección transversal de trabajo para el paso del aire. Burner according to claim 1, characterized in that each of the first adjustment means and the second adjustment means (11) comprises at least one panel (12) capable of moving to vary the working cross-section for the passage of air .
- 3. 3.
- Quemador según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los medios (9) de alimentación de aire son integrales con la unidad (4) central y con el tubo (6) auxiliar con los que forman un único cuerpo rígido. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the air supply means (9) are integral with the central unit (4) and with the auxiliary tube (6) with which they form a single rigid body.
- 4. Four.
- Quemador según la reivindicación 3, caracterizado por que los medios (9) de alimentación de aire comprenden un ventilador (15) que tiene una dirección M de suministro fijada en un ángulo de entre 40° y 80°, y preferiblemente entre 50° y 70°, con relación a una dirección F axial de emisión de llama. Burner according to claim 3, characterized in that the air supply means (9) comprise a fan (15) having a supply direction M fixed at an angle of between 40 ° and 80 °, and preferably between 50 ° and 70 °, in relation to an axial direction F of flame emission.
- 5. 5.
- Quemador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios (9) de alimentación de aire comprenden también una campana (17) conformada montada sobre una entrada de admisión del ventilador (15). Burner according to any of the preceding claims, characterized in that the air supply means (9) also comprise a bell (17) formed mounted on a fan intake inlet (15).
- 6. 6.
- Quemador según la reivindicación anterior, caracterizado por que la campana (17) conformada está al menos parcialmente cubierta internamente con material (18) aislante acústico. Burner according to the preceding claim, characterized in that the shaped bell (17) is at least partially covered internally with acoustic insulating material (18).
- 7. 7.
- Quemador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tubo (6) auxiliar comprende también medios (42) de admisión de efecto Venturi en una posición intermedia entre su primera sección Burner according to any of the preceding claims, characterized in that the auxiliary tube (6) also comprises means (42) for venturi effect in an intermediate position between its first section
- 8. 8.
- Quemador según la reivindicación 7, caracterizado por que la segunda sección (43) de entrada está al menos parcialmente cubierta internamente con material (18) aislante acústico. Burner according to claim 7, characterized in that the second inlet section (43) is at least partially covered internally with acoustic insulating material (18).
- 9. 9.
- Quemador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo (20) comprende un tubo (22) central para suministrar un combustible líquido rodeado por un conducto (23) interior alimentado con aire por los medios (9) de alimentación y medios (24) para nebulizar el combustible alimentado desde el tubo (22) central por medio de la alimentación de aire desde el conducto (23) interior. Burner according to any of the preceding claims, characterized in that the device (20) comprises a central tube (22) for supplying a liquid fuel surrounded by an inner duct (23) supplied with air by the feeding means (9) and means ( 24) to nebulize the fuel fed from the central tube (22) by means of the air supply from the inner duct (23).
- 10. 10.
- Quemador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo (20) comprende un tubo (35) exterior para suministrar un combustible gaseoso montado coaxialmente con y alrededor de un conducto (23) interior por los medios (9) de alimentación de aire. Burner according to any of the preceding claims, characterized in that the device (20) comprises an outer tube (35) for supplying a gaseous fuel coaxially mounted with and around an inner duct (23) by the air supply means (9) .
- 11. eleven.
- Quemador según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que la unidad (4) central comprende también primeros medios (30) para hacer girar el aire, en el que dichos primeros medios (30) están montados en el conducto Burner according to claim 9 or 10, characterized in that the central unit (4) also comprises first means (30) for rotating the air, in which said first means (30) are mounted in the duct
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