ES2743483T3 - Unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets - Google Patents

Abstract

1. Una unidad para suministrar aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets que tiene una carcasa con una tubería de suministro de pellets y una cámara rotatoria, además, dentro de la carcasa hay un motor que acciona un árbol de un alimentador de tornillo sin fin de pellets y un ventilador, y una parte de la carcasa del quemador es una cámara de soplado, caracterizada porque tiene una ranura en forma de anillo (14), que es una entrada de aire a una parte axial de la cámara (2), creada entre una corrugación (9) en la salida de una tubería del alimentador de tornillo sin fin (5) y una entrada (10) de un reductor (11), cuya salida (12) está fijada en una pared trasera (13) de la cámara de combustión (2).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets

El sujeto de esta invención es una unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets. El quemador de pellets se puede utilizar tanto en hogares particulares como en otros edificios; comenzando en hoteles, siguiendo por panaderías, pizzerías, instalaciones comunitarias tales como, por ejemplo, hospitales, guarderías, colegios, bancos, cines, centros comerciales, hasta invernaderos, túneles de polietileno, secadoras de grano y cultivo y almacenes o salas de producción.

Se conocen las estufas de calefacción para la quema de biomasa, especialmente aquellas que son muy populares con hogar para quemar paja formada en balas, y los quemadores para la quema de biomasa en forma de pellets. Los pellets (pellet- bola, tableta, gránulo, pastilla, en español) son combustibles sólidos cada vez más populares, ecológicos, renovables en forma granular creados por grandes máquinas de prensado a partir de la producción posterior de desechos de madera, es decir, biomasa de madera: serrín, virutas de madera, corteza de madera de árboles de hoja caduca con un contenido bajo de resina, y a partir de los residuos de producción agrícola, los denominados agropellets, especialmente los procedentes de los residuos del procedimiento, tales como piedras, cáscaras, cereales, tallos y heno de biomasa verde. Tanto los pellets como los agropellets se fabrican con forma granular, conformados en bolas o, con mayor frecuencia, en cilindros con un diámetro de 6-25 mm, y de hasta varios centímetros de longitud. Los pellets son totalmente ecológicos, producidos por completo a partir de materias naturales, sin ningún tipo de aditivos, es decir, sin ningún tipo de sustancias adhesivas, unidos solamente por compuestos orgánicos naturales, es decir, ligninas presentes en las estructuras celulares de la planta. Son una clase de briqueta y tienen excelentes valores energéticos; su poder calorífico puede compararse con el de la madera (el poder calorífico de los pellets fluctúa en un intervalo de 18 a 20 MJ/kg), y se caracterizan por valores bajos de humedad (4,3-10 %). Además, la característica específica del pellet es una ausencia de emisiones de gases nocivos durante los procedimientos de combustión (el humo que sale de la chimenea huele a madera al quemarse), y una pequeña cantidad de residuos de ceniza (hasta 1 %), que adicionalmente pueden usarse como un excelente fertilizante ecológico. Por esa razón, esta clase de combustible se denomina “carbón verde” o “energía verde”. De hecho, los agropellets tienen propiedades energéticas ligeramente peores (los poderes caloríficos fluctúan en un intervalo de aproximadamente 15 a 18 MJ/kg, y el contenido de cenizas (tras la quema) es del 5 %), pero resultan más baratos.

Los pellets y agropellets son muy apreciados por su gran comodidad de uso, y por lo tanto, se aplican con éxito como un combustible muy eficaz para las calderas individuales de sistemas de calefacción central, estufas, chimeneas, y otros aparatos de calefacción diseñados para calentar edificios y habitaciones, y equipados con un depósito para pellets, un dispositivo de dosificación de pellets y un dispositivo alimentador. Los quemadores diseñados para la quema de pellets, fabricados de materiales resistentes al calor, resistentes a los ácidos e inoxidables, se montan en las puertas de las calderas de calefacción de cualquier tipo, es decir, aquellas de aceite, gas, o combustible sólido.

Se conoce un quemador de pellets que es un dispositivo automático, que tiene una parrilla con un elemento de calefacción incorporado, que inicia el funcionamiento del quemador. Un alimentador (transportador) del tornillo sinfín (tornillo) suministra una pequeña cantidad de combustible para activar el quemador. Durante este procedimiento de activación, se produce un ciclo de precalentamiento de combustible e ignición (encendido) de las semillas de las llamas creadas por, precisamente, el ventilador operativo. El quemador está equipado con un módulo de control electrónico. Este módulo, tras haber analizado una señal procedente de una célula fotoeléctrica construida en el cuerpo del quemador, inicia un procedimiento de dosificación de aire, con el fin de prender (encender) una carga de pellets colocados en la parrilla del quemador. Al haber prendido la primera porción de pellets y al haber vuelto a analizar la señal de la célula fotoeléctrica, el módulo de control comienza una dosificación precisa de una mezcla de combustible y aire con el fin de conseguir un procedimiento continuo (¿constante?) de desgasificación del combustible. Los sistemas automáticos del quemador mantienen la composición óptima de la mezcla de combustible y aire mediante el análisis de las señales de las células fotoeléctricas y el control de los valores de presión en la cámara de combustión.

Se conoce un quemador de pellets desvelado en la solicitud de patente europea n.° EP1359372 B1, mostrada en el dibujo Pos. 1a, Pos. 1b. El quemador comprende un cuerpo principal (1) y una cámara de combustión (2), en donde hay un flujo de gases de combustión que se mueven básicamente a lo largo de la dirección (F). En el interior de la cámara de combustión (2) hay una rejilla (3) doblada hacia atrás en relación con la dirección (F) del flujo de gases de combustión y con una sección transversal cóncava. Hay algunas boquillas de inflado (¿soplado?) (16) ubicadas en la superficie de la rejilla para soplar aire usando orificios (17) situados en sus superficies laterales. Los medios de suministro de aire incluyen al menos: un orificio para aire primario adaptado para suministrar aire a dichas boquillas (16) a lo largo de un conducto (9) por debajo de la rejilla (3); los orificios de aire primario por encima de la parte inferior de la rejilla (3) y al menos un conducto de aire secundario (12) para soplar aire en una zona básicamente axial de la cámara de combustión (2)

En todas las soluciones conocidas hasta ahora existen quemadores diseñados para quemar pellets que funcionan en un principio de cuerpo fijo, con una cámara de combustión fija o giratoria, con un soplado de aire multipunto, además, el aire se suministra al hogar a través de los orificios y/o las boquillas ubicados en algunos lugares diferentes detrás y alrededor de la cámara de combustión. La desventaja de estas soluciones consiste fundamentalmente en una falta de cualquier control efectivo de la cantidad de aire suministrado a la cámara de combustión, y tal incapacidad para controlarlo da lugar a la sobreoxidación o suboxidación del quemador.

El documento DE 3211249 A1 desvela una unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets según el preámbulo de la reivindicación 1.

El objetivo era desarrollar tal mecanismo de aireación de la cámara de combustión en el quemador diseñado para quemar pellets y agropellets que permitiría obtener incluso una mayor efectividad de uso de los combustibles aplicados.

Una unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets según la invención se refiere al quemador que tiene una carcasa con un tubo de descarga de pellets y una cámara de combustión, además, hay un motor para accionar un árbol de un alimentador (transportador) del tornillo sin fin de pellets y un ventilador colocado en el interior del carcasa, y una parte de la carcasa es una cámara de soplado. Según la invención, la esencia de la solución es una ranura en forma de anillo usada como una entrada de aire de la cámara de soplado a la parte axial de la cámara de combustión. La ranura está formada entre una contracción de la salida de la tubería del alimentador (transportador) del tornillo sin fin y una entrada del reductor, cuya salida está instalada en una pared trasera de la cámara de combustión.

Debido a la solución según la invención, se ha obtenido una capacidad de un ajuste continuo de la aireación de la cámara de combustión giratoria, que permite el suministro de una cantidad precisamente igualada de aire al interior de la cámara para conseguir una aireación óptima del hogar y para mantener la composición óptima de una mezcla de combustible y aire durante todas las fases de la combustión; desde el acto de prender fuego a lo largo de todas las etapas de mantenimiento del fuego después de alcanzar la temperatura preestablecida de combustión hasta la supresión del fuego.

El sujeto de la invención es mostrar en el dibujo, la fig. 1 del cual muestra una vista lateral del quemador de pellets; la fig. 2 muestra una sección longitudinal de un detalle de la unidad de suministro de aire a la cámara de combustión. Una unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets según la invención se ha aplicado en el quemador de pellets con un cuerpo de acero, que se fija a la carcasa fija (1) y una cámara giratoria 2, conectada permanentemente a la carcasa 1. En el interior de la carcasa, hay un motor 3 montado para accionar un árbol 4 de un alimentador (transportador) del tornillo sin fin 5 y un ventilador 6. Una parte de la carcasa del quemador es una cámara de soplado 7. El alimentador (transportador) de tornillo sin fin 5 se conecta a un tubo de descarga de pellets 8, por el que los pellets se descargan gravitacionalmente desde un depósito que no se muestra en el dibujo. La tubería del alimentador (transportador) del tornillo sin fin 5 tiene una contracción 9 en su salida, que se incorpora en una entrada 10 de un reductor 11, cuya salida 12 está incorporada en el centro de una pared trasera 13 de la cámara de combustión 2. Una ranura con forma de anillo 14 es una entrada de aire a una parte axial de la cámara de combustión 2. El árbol 4 del transportador del tornillo sin fin 5 se dirige al interior de la cámara de combustión 2 y acaba con un picafuegos 15.

El ventilador 6, que suministra aire necesario para quemar pellets introduce aire a presión en la cámara de soplado 7.

Un efecto de sobrepresión se produce en la cámara como resultado de que el aire acumulado en la cámara está fluyendo a lo largo de una ranura con forma de anillo 14 al interior de la cámara de combustión 2. Debido a tal solución, el aire no puede retroceder a la cámara de soplado 7, ni al tubo de descarga 8 con el combustible de pellets.

Listado de marcadores

1 - carcasa del quemador

2 - cámara de combustión

3 - motor

4 - árbol del alimentador de tornillo sin fin

5 - alimentador de tornillo sin fin

6 - ventilador

7 - cámara de soplado

8 - tubo de descarga

9 - salida de la tubería del alimentador del tornillo sin fin

- entrada del reductor

- reductor

- salida del reductor

- pared trasera de la cámara de combustión - ranura

- picafuegos

Claims (1)

REIVINDICACIONES

1. Una unidad de suministro de aire a la cámara de combustión de un quemador de pellets que tiene una carcasa (1) con un tubo de descarga (8) de pellets y una cámara de combustión giratoria (2), además, en el interior de la carcasa se encuentra un motor (3) que acciona un árbol (4) de un alimentador del tornillo sin fin (5) de pellets y un ventilador (6), y una parte de la carcasa del quemador es una cámara de soplado (7), en la que tiene una ranura en forma de anillo (14), que es la entrada de aire a una parte axial de la cámara (2), caracterizada porque la ranura con forma de anillo es creada entre una contracción (9) en la salida de un tubo del alimentador del tornillo sin fin (5) y la entrada (10) de un reductor (11), cuya salida (12) se incorpora en una pared trasera (13) de la cámara de combustión (2).