ES2676873B1 - Caldera con hogar de combustión con doble superficie de intercambio de calor - Google Patents

Description

DESCRIPCION

Caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor.

Sector de la tecnica

La presente invention pertenece al sector de la calefaccion a traves del calentamiento de agua mediante calderas de combustible.

El objeto principal de la presente invencion es una caldera que tiene un hogar con una doble superficie de intercambio de calor, una de las cuales se ha conseguido con un sistema lineal de tubos huecos interiores por donde recircula el agua y la otra superficie es la propia camara del hogar, consiguiendo un rendimiento doble con respecto a una caldera convencional.

Antecedentes de la invencion

Caldera, en los sistemas de calefaccion, es el artefacto en el que se calienta un calo portador, generalmente agua, por medio de un combustible o resistencia electrica, que luego se distribuira por los emisores mediante una red de tuberlas.

Una caldera de calefaccion consta de un hogar, donde se quema el combustible, y un intercambiador donde el calor producido por la combustion se trasmite al caloportador, que lo lleva a los emisores o elementos terminales. Cuando es necesario el uso de un quemador (para combustibles fluidos), el conjunto de caldera y quemador se llama generador.

Las calderas basandose en el tipo de combustible pueden ser calderas de combustibles fluidos y calderas de combustibles solidos.

Dentro de las calderas de combustible fluido estan las calderas de condensation (cuyo principal combustible es gas natural) y con la ventaja de un mayor rendimiento pero la temperatura que alcanza el caloportador es mas baja por eso exige emisores mas grandes (radiadores mas grandes) o sistemas de emision de baja temperatura (suelos irradiantes).

Dentro de las calderas de combustible fluido cabe mencionar tambien las calderas con quemador atmosferico, que estan encaminadas a la utilization de gases atmosfericos especlficos. Su funcionamiento se basa en el efecto Venturi; los inyectores suministran el combustible por presion ahl entonces por Venturi se produce aspiration de aire en la proportion adecuada y al mezclarse se quema en los quemadores, dando lugar a pequenas llamas dentro del intercambiador.

Las calderas de combustible solido se caracterizan por usar combustibles que dejan un residuo al producirse la combustion conocido como ceniza, de ahl que muchas calderas esten divididas en dos compartimentos el superior o brasero, tambien conocido como hogar, y el inferior o cenicero donde se deposita el residuo de la quema de combustible.

En el cenicero suele haber una entrada de aire que es la que hace que se produzca la combustion en el brasero donde hay una salida de humos o chimenea que por tiro termico salen al exterior. Esta salida de aire provoca una falta de presion en el hogar que hace que se produzca la aspiracion del aire para la combustion, la regulacion de entrada de aire puede ajustarse desde la portilla del cenicero que suelen tener una mariposa para abrir mas o menos la entrada de aire al cenicero.

En estas calderas, el intercambiador es la envoltura, que tiene una doble pared entre cuyas capas circula el caloportador. En algunas, incluso la rejilla de separation entre el brasero y el cenicero consiste en una serie de tuberlas, por cuyo interior tambien circula el caloportador. Explication de la invention

La caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor objeto de la presente invencion cuyo caloportador es el agua, tiene una mayor superficie de intercambio de calor, mayor rendimiento y una mayor facilidad a la hora de realizar la limpieza con unas dimensiones mas reducidas.

Las principales ventajas de la invencion podrlan resumirse asl:

• La caldera permite acoplar quemadores para combustible solido o fluido

• Mayor intercambio de calor gracias a su sistema de tubos interiores en el hogar creando una superficie adicional de intercambio ademas de la propia envoltura del hogar.

• Limpieza de la caldera especialmente con combustibles solidos es mas accesible debido a que toda la ceniza cae por gravedad y es conducida al fondo de la caldera o cenicero donde hay una recogida automatica.

• Aumento del rendimiento con respecto a una caldera convencional gracias a su doble superficie de intercambio de calor y al sistema de reconduccion de los humos procedentes de la combustion.

La caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor objeto de la invencion comprende una estructura interior de tubos alineados dispuestos en dos hileras simetricas y paralelos a las paredes interiores del hogar con angulo de inclination para facilitar el flujo de agua cuando se produce el calentamiento.

Estos tubos se encuentran en el hogar interior soldados contra las paredes en ambos extremos de los mismos y su numero dependera de la longitud del hogar con distancia constante entre ellos.

En el extremo inferior estan soldados contra la chapa interior del hogar que posee un angulo de inclinacion con la horizontal.

El tubo sube desde la zona inferior y aproximadamente en la mitad de su longitud hace un giro hasta que llega a su extremo superior donde va soldado con la misma chapa interior del hogar produciendose un colector de recogida de todos los tubos.

Esta camara interior esta rodeada de una capa de agua, que es el medio usado como caloportador y encargada de transmitir el incremento de la Ta al circuito de calefaccion a traves del tubo de salida.

El hogar interior presenta dos aperturas en la zona trasera superior a izquierda y derecha por donde salen los humos de la combustion a traves de un conducto de section triangular superior unido mediante un tubo cillndrico vertical soldado a otro conducto longitudinal inferior similar al superior que lleva los humos hasta la camara de recogida de humos trasera siguiendo un recorrido a lo largo del lateral de la caldera haciendo un doble giro que permite ceder mayor cantidad de calor al agua incrementando notablemente el rendimiento de la caldera.

Breve descripcion de los dibujos

Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caractensticas de la invention, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de la realization preferente, la caldera de poli combustible (fluido o solido) objeto de la presente invencion.

Figura 2 - Muestra un corte en perspectiva del interior de la realizacion preferente con el agua sombreada por la zona de circulacion.

Figura 3.- Muestra una section frontal de la caldera de poli combustible (fluido o solido) objeto de la presente invencion donde se aprecia el recorrido del agua en las camaras interiores de la realizacion preferente.

Figura 4 - Muestra una seccion lateral la caldera de poli combustible objeto de la presente invencion donde se muestra el sistema de tubos intercambiadores segun realizacion preferente.

Figura 5.- Muestra un corte en perspectiva de la parte trasera de la caldera de poli combustible objeto de la presente invencion donde se aprecia la salida de humos de la caldera y su posterior recogida en la caja de humos.

Realizacion preferente de la invencion

La caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor objeto de la presente invencion en su realizacion preferente comprende una camara interior u hogar (1) donde estan situados los tubos intercambiadores de calor (2) dispuestos en dos hileras simetricas paralelas a las paredes interiores del hogar y soldados en su base y en su cuspide a dichas paredes (3) y con curvado en angulo (4) paralelo a la inclination de la chapa interior del hogar a unos dos tercios de su longitud total.

Envolviendo al hogar esta la segunda camara (5) donde se situa el calo portador que en este caso sera el agua, conectada a los tubos intercambiadores de calor (2) y con salida por la parte superior a traves del tubo de impulsion (6) conectando con el circuito de calefaccion exterior. La salida de humos de la combustion se realiza a traves de dos ventanas o aberturas en las paredes del hogar (7) en la zona superior trasera del hogar (1) que conducen los humos por dos conducciones laterales (8) hasta llegar al tubo vertical (9) siguen por el tunel inferior longitudinal (10) hasta la camara trasera de recogida de humos (11).

Una vez en la camara de recogida de humos (11) el humo sale por el hueco de la chimenea (12) hasta el circuito exterior de salida de humos de la instalacion.

Las paredes interiores del hogar (1) tienen la pendiente suficiente para favorecer la caida de los residuos solidos de la combustion a la zona del cenicero (13) que mediante una tapeta atornillada (14) permite su acceso y limpieza desde el exterior.

La caldera tiene una entrada para el calo portador en la parte trasera inferior (15) compuesta por un tubo con una brida soldada.

La caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor, en la parte superior delantera, presenta dos accesos simetricos (16) segun el plano longitudinal para la limpieza de los tubos verticales (9).

Claims (2)

REIVINDICACIONES

1. Caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor, que siendo del tipo de las que estan constituidas a partir de una camara interior u hogar (1) y otra camara exterior (5) que envuelve a la camara interior u hogar (1), donde se encuentra el calo-portador, con una disposition de tubos huecos dentro de la camara interior paralelos a las paredes interiores, se caracteriza porque dichos tubos estan dispuestos en dos hileras de tubos simetricas (2) dispuestas paralelamente a las paredes interiores (3), con una distancia constante entre ellas y con un angulo de curvado y soldados en ambos extremos a paredes interiores de la caldera, en las cuales el calo-portador circula por su interior, habiendose previsto la inclusion de dos aperturas (7) por donde salen los humos de la combustion al conducto que los lleva hacia la camara de humos (11), con la particularidad de que la caldera incluye un conducto perimetral de salida de humos desde la camara de combustion (1) compuesto por un conducto superior (8) unido mediante un tubo vertical soldado (9) a otro conducto longitudinal inferior (10) similar al superior (8) que lleva los humos hasta la camara de recogida de humos trasera (11).

2. Caldera con hogar de combustion con doble superficie de intercambio de calor, segun revindication 1a, caracterizada porque incluye medios de reconduccion de los humos a traves de los conductos superiores (8) e inferiores (10) y de los conductos verticales (9), como medio de enfriamiento de los humos de la combustion de manera que lleguen con menor temperatura a la salida de humos de la caldera (11) aumentando el rendimiento de la misma.