PT108191A - Dispositivo de distribuição de gás para um queimador de gás atmosférico - Google Patents

Abstract

O PRESENTE PEDIDO DESCREVE UM DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇÃO DE GÁS (100) PARA UM QUEIMADOR DE GÁS ATMOSFÉRICO, O QUAL COMPREENDE UM INVÓLUCRO DE DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇÃO (110) COM UMA CONEXÃO DE ENTRADA DE GÁS (180) E COM PELO MENOS UM INJETOR (150) CONCEBIDO NUMA PAREDE DIANTEIRA (120) DO INVÓLUCRO DE DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇÃO (110) E CONECTADO COM A CONEXÃO DE ENTRADA DE GÁS (180) ATRAVÉS DE UM CANAL DE ENTRADA DE GÁS. O PRESENTE PEDIDO DIVULGA UM CONCEITO DE QUEIMADOR, O QUAL APRESENTA UM FATOR DE AR PRIMÁRIO SUFICIENTEMENTE ELEVADO E ALÉM DISSO PERMITE UMA MISTURA MELHORADA DO GÁS COMBUSTÍVEL E DO AR DE COMBUSTÃO.

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇÃO DE GÁS PARA UM QUEIMADOR DE GÁS ATMOSFÉRICO"

Domínio Técnico o presente pedido descreve um dispositivo de distribuição de gás para um queimador de gás atmosférico. Além disso, o presente pedido descreve um queimador de gás atmosférico com um dispositivo de distribuição de gás da referida natureza.

Estado da técnica

Os queimadores atmosféricos ou auto-aspirantes, particularmente na gama de potência inferior, representam uma variante largamente divulgada de queimadores de gás. No caso deste conceito de queimadores o abastecimento de ar de combustão contendo oxigénio é realizado sem utilização de energia, a partir do ar ambiente à pressão atmosférica.

Neste caso, o ar de combustão é arrastado pelo gás combustível o qual entra de acordo como princípio de injetor. 0 abastecimento de ar de combustão no espaço de combustão é realizado devido à ascensão térmica dos gases de combustão. Em formas de realização mais antigas o gás na válvula apenas arrasta uma parte do ar de combustão necessário (ar primário). A parte em falta (ar secundário) é aspirada para a chama. Nos queimadores mais modernos a entrada total de ar pelo contrário é realizada antes da formação de chama, pelo que são designados por queimadores de mistura preliminar.

No caso dos queimadores de gás modernos são aplicáveis normas rigorosas relativamente à eficiência e às emissões de poluentes. A qualidade de combustão no caso de um queimador atmosférico, depende em grande medida, da relação de mistura de gás combustível e de ar de combustão. Quando a mistura de ar-gás apresenta uma parte de ar demasiado reduzida (fator de ar primário L < 1, mistura rica) , o gás combustível não é totalmente queimado, de modo que resultam emissões de CHX mais altas e uma formação de CO mais elevada. No caso de uma mistura de ar-gás estequiométrica a parte de ar na mistura corresponde exatamente à parte, a qual é necessária para a combustão completa. Nesta situação, a chama alcança a temperatura máxima. Quando, por outro lado, na mistura existe um excedente de ar (fator de ar primário L > 1), trata-se de uma mistura pobre. Neste caso é igualmente realizada uma combustão completa do gás combustível a uma temperatura reduzida, em que são gerados menos óxidos de nitrogénio (N0X) e dióxido de carbono (CO2) · A razão para isto é que as emissões de óxidos de nitrogénio, no caso dos queimadores de gás, resultam sobretudo da formação de N0X térmica, em que o nitrogénio molecular alimentado com o ar de combustão na zona de reação da chama reage com oxigénio. A referida reação a temperaturas mais elevadas é realizada, repetidamente, sendo que a parte dos óxidos de nitrogénio gerados por meio da formação de N0X térmica acima de aproximadamente 1200°C, sobe de forma desproporcional com a temperatura. Para diminuir as emissões de óxidos de nitrogénio os queimadores atmosféricos têm de ser operados com misturas de ar-gás pobres.

Além da entrada de ar suficiente é igualmente necessária uma boa mistura do gás combustível com o ar de combustão, para evitar heterogeneidades da composição de gás na zona de reação e por conseguinte poder realizar uma combustão completa e pobre em poluentes.

No caso de uma forma de realização convencional do queimador de gás atmosférico, o gás combustível é libertado por meio de injetores a partir do invólucro de dispositivo de distribuição para o espaço de combustão. Neste caso, o fluxo de gás arrasta consigo ar ambiente (ar primário), sendo que no limite de camadas entre gás combustível e ar ambiente são realizados processos de mistura dos referidos componentes gaseiformes. A parte de ar da mistura de ar-gás gerada assim como a respetiva homogeneidade neste caso, variam em função do conceito de queimador respetivamente.

Descrição Geral

Por conseguinte, o presente pedido tem por objetivo divulgar um conceito de queimador, que apresente um fator de ar primário suficientemente elevado e além disso permita uma mistura melhorada do gás combustível e do ar de combustão. 0 referido objetivo é alcançado através de um dispositivo de distribuição de gás de acordo com a reivindicação 1. Além disso o referido objetivo é alcançado através de um queimador atmosférico de acordo com a reivindicação 10. As demais formas de realização vantajosas são evidenciadas nas reivindicações dependentes.

De acordo com o presente pedido é divulgado um dispositivo de distribuição de gás para um queimador de gás atmosférico, compreendendo um invólucro de dispositivo de distribuição com uma conexão de entrada de gás e com, pelo menos, um injetor concebido numa parede dianteira do invólucro de dispositivo de distribuição e conectado com a ligação de entrada de gás, através de um canal de entrada de gás. Neste caso, o injetor é concebido sob a forma de um injetor coaxial com uma abertura de saída de ar central e uma abertura de saída de gás coaxial a qual circunda a abertura de saída de ar central e se estende ao longo da respetiva periferia. Devido à disposição coaxial da abertura de saída de gás é gerado um fluxo de gás tubular, o qual é circundado por ar de ambos os lados. Consequentemente é possibilitada uma mistura particularmente boa entre o gás combustível e o ar de combustão. Esta mistura é gerada devido aos efeitos de turbulência nas camadas limite entre o gás combustível circulante e o ar ambiente arrastado. Em comparação com um injetor de gás convencional é alcançado um aumento da parte de ar na mistura de ar-gás, assim como uma melhor mistura dos dois componentes gaseiformes. Devido ao aumento do fator de ar primário e do grau de mistura da mistura de ar-gás é alcançada uma redução significativa das emissões de óxidos de nitrogénio.

De acordo com uma forma de realização está previsto que o invólucro de dispositivo de distribuição compreende uma parede traseira oposta à parede dianteira com uma reentrância que penetra numa abertura da parede dianteira. Neste caso, a abertura de saída de ar central é concebida numa área de fundo da reentrância. Por outro lado, a abertura de saída de gás é formada por um interstício anular disposto entre a reentrância e a abertura da parede dianteira. No caso da referida forma de realização é aspirado ar ambiente a partir do lado traseiro do invólucro de dispositivo de distribuição e disponibilizado como fluxo de ar primário para a formação da mistura, através da abertura de saída de ar. Simultaneamente é gerado um segundo fluxo de ar primário no lado exterior do fluxo de gás combustível tubular. Devido à utilização do ar ambiente, a partir do lado traseiro do invólucro de dispositivo de distribuição, pode ser assegurado um abastecimento de ar primário suficiente, mesmo em áreas centrais de uma disposição constituída por vários injetores adj acentes.

Devido à referida forma de realização do injetor é gerada uma construção particularmente simples do dispositivo de distribuição de gás, a qual pode ser realizada por simples processos de fixação e de deformação da parede dianteira e da parede traseira do invólucro de dispositivo de distribuição.

De acordo com uma outra forma de realização está previsto que a parede dianteira e a parede traseira sejam concebidas sob a forma de duas placas, as quais estão ligadas uma com a outra diretamente ou por meio de pelo menos um elemento de conexão disposto entre as placas. A utilização de placas permite uma produção particularmente simples e económica do invólucro de dispositivo de distribuição do dispositivo de distribuição de gás.

De acordo com uma outra forma de realização está previsto que a reentrância da parede traseira apresente uma secção dianteira, a qual se estende ao longo do plano da parede dianteira, e é pelo menos parcialmente circundada por um colar, que delimita a abertura da parede dianteira. Desta forma são melhoradas as propriedades aerodinâmicas do injetor coaxial. 0 fluxo de gás tubular pode ser homogeneizado na área de formação do fluxo formada entre o lado exterior da reentrância e o lado interior do colar. Além disso através do colar pode ser gerado um segundo fluxo de ar primário particularmente homogéneo.

De acordo com uma outra forma de realização está previsto que o injetor coaxial seja concebido sob uma forma circular com uma abertura de saída de ar circular e com uma abertura de saída de gás que circunda, de forma anular, a abertura de saída de ar circular. A conceção circular do injetor coaxial permite uma disposição particularmente próxima de injetores coaxiais adjacentes.

De acordo com outra forma de realização está previsto que o injetor coaxial seja concebido sob a forma cruciforme com uma abertura de saída de ar cruciforme e com uma abertura de saída de gás a qual circunda de forma anular a abertura de saída de ar cruciforme. Devido à conceção cruciforme do injetor coaxial é alcançada uma superfície de contacto particularmente grande entre o fluxo de gás combustível e os fluxos de ar primário exterior e interior. Consequentemente pode ser melhorada a mistura dos dois componentes gaseiformes.

De acordo com uma outra forma de realização está previsto um injetor coaxial múltiplo, o qual compreende vários injetores coaxiais. Os injetores coaxiais do injetor coaxial múltiplo estão dispostos de forma adjacente próxima de modo que é gerada uma interação recíproca dos fluxos de ar-gás gerados por estes. Com o auxílio de um injetor coaxial múltiplo da referida natureza é alcançada uma influência recíproca de injetores coaxiais adjacentes e por conseguinte melhorado o processo de mistura e de homogeneização dos dois componentes gaseiformes.

Numa outra forma de realização está previsto que o injetor coaxial múltiplo inclua um injetor coaxial central cruciforme e vários injetores coaxiais periféricos circulares dispostos entre dois membros do injetor coaxial central cruciforme respetivamente. A referida disposição específica permite uma mistura eficaz dos componentes gaseiformes mediante uma necessidade de superfície reduzida.

De acordo com uma outra forma de realização está previsto que o injetor coaxial múltiplo seja composto por três injetores coaxiais circulares dispostos num triângulo isosceles uns em relação aos outros. A referida disposição especifica do injetor coaxial múltiplo permite uma mistura ou homogeneização particularmente eficaz da mistura de ar-gás mediante uma necessidade de espaço reduzida.

Breve Descrição das Figuras

Em seguida a presente invenção é mais detalhadamente descrita com base nas figuras, sem contudo limitar o presente pedido às formas de realização apresentadas.

Fig. 1 apresenta uma vista em perspetiva de um dispositivo de distribuição de gás convencional com um invólucro de dispositivo de distribuição e com vários injetores concebidos sob a forma de válvulas de gás.

Fig. 2 apresenta uma vista em perspetiva de um dispositivo de distribuição de gás de acordo com o presente pedido para um queimador de gás atmosférico com vários injetores coaxiais.

Fig. 3 apresenta uma vista em corte do dispositivo de distribuição de gás da Fig. 2 ao longo de um plano de corte A - A para evidenciar o principio de funcionamento de um injetor coaxial.

Fig. 4 apresenta uma vista do lado dianteiro do dispositivo de distribuição de gás da Fig. 2.

Fig. 5 apresenta o dispositivo de distribuição de gás das Figuras 2 e 3 numa vista explodida.

Fig. 6 apresenta uma vista de cima de um dispositivo de distribuição de gás com vários injetores coaxiais múltiplos formados por três injetores coaxiais respetivamente.

Fig. 7 apresenta uma vista em corte da disposição de injetores da Figura 6 ao longo do plano de corte A - A.

Fig. 8 apresenta um dispositivo de distribuição de gás da Fig. 7 numa vista explodida.

Fig. 9 apresenta um outro dispositivo de distribuição de gás com vários injetores coaxiais circulares constituídos por um injetor coaxial central cruciforme e com quatro injetores coaxiais circulares os quais circundam o injetor coaxial cruciforme.

Fig. 10 apresenta uma vista em corte do dispositivo coaxial da Fig. 9 ao longo do plano de corte A - A.

Fig. 11 apresenta o dispositivo de distribuição de gás das Figuras 9 e 10 numa vista explodida.

Fig. 12 apresenta uma vista em perspetiva de um dispositivo de distribuição de gás de acordo com o presente pedido para um queimador de gás atmosférico com vários injetores coaxiais.

Fig. 13 apresenta uma vista em perspetiva de um dispositivo de distribuição de gás de acordo com o presente pedido para um queimador de gás atmosférico com vários injetores coaxiais.

Descrição de formas de realização A Figura 1 apresenta um dispositivo de distribuição de gás (100) convencional para um queimador de gás atmosférico. 0 dispositivo de distribuição de gás (100) compreende um invólucro de dispositivo de distribuição (110) concebido sob a forma de uma barra oblonga e doze injetores de gás (201) dispostos em série no lado dianteiro (111) do invólucro. Os injetores de gás (201) são concebidos sob a forma de válvulas simples para gerar um jato de gás definido na câmara de combustão. Tipicamente os injetores de gás (201) apresentam aberturas de saida de gás circulares, cujo diâmetro é selecionado em função da pressão de gás e da velocidade de fluxo desejada. O gás combustível que sai de um injetor de gás (201) sob a forma de um jato com um diâmetro circular arrasta o ar ambiente e subseguentemente gera um fluxo de ar primário, o qual circunda o jato de gás combustível. Devido às interações recíprocas dos dois fluxos a jusante é gerada uma mistura do gás combustível com o ar primário, pelo que é gerada uma mistura de ar-gás combustível. O tamanho da superfície de contacto, por exemplo entre o jato de gás combustível e o jato de ar primário, entre outros, é determinado pela secção transversal do fluxo de gás combustível, a qual devido ao diâmetro reduzido da abertura de saída de gás no caso do referido conceito de injetor convencional é relativamente reduzida. 0 invólucro de dispositivo de distribuição (110) do queimador de gás no presente caso é constituído por um componente moldado, no qual os injetores de gás (201) são aparafusados por meio de uma conexão roscada. Devido à complexidade do modelo apresentado a produção de um dispositivo de distribuição de gás (100) da referida natureza é relativamente complexa.

Um aumento da superfície de contacto entre o jato de gás combustível e o jato de ar primário gerado de acordo com a presente invenção pode ser realizado através da utilização de um injetor (150) coaxial. A Figura 2 apresenta uma forma de realização possível do dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com a presente invenção para um queimador de gás atmosférico. Neste caso, o dispositivo de distribuição de gás (100) compreende um invólucro de dispositivo de distribuição (110) preferencialmente concebido sob a forma de uma barra oblonga com doze injetores (150) coaxiais dispostos no lado dianteiro (111) do invólucro de dispositivo de distribuição (110) ao longo do comprimento do invólucro. No presente exemplo, o invólucro de dispositivo de distribuição (110) é formado por duas chapas metálicas sob a forma de placas de parede dianteira (120) e placas de parede traseira (130), as quais formam a parede dianteira e a parede traseira do invólucro de dispositivo de distribuição (110) . No presente exemplo as chapas metálicas sob a forma de placas de parede dianteira (120) e placas de parede traseira (130) estão conectadas uma com a outra por meio de um elemento de conexão (140) . O elemento de conexão (140), o qual pode igualmente ser formado por uma chapa metálica, é concebido de forma anular e conecta a placa de parede dianteira (120) e a placa de parede traseira (130) nas respetivas áreas periféricas exteriores. Neste caso a conexão pode ser realizada através de métodos habituais, tais como por ex. soldagem, brasagem, colagem, engate ou similares. E igualmente possível a supressão de um elemento de conexão (140) correspondente, sendo que neste caso pelo menos uma das placas de parede dianteira (120) ou pelo menos uma das placas de parede traseira (130) é concebida sob a forma de bacia (aqui não apresentada).

Uma conexão de entrada de gás (180) concebida na parede dianteira no presente exemplo neste caso serve de conexão de entrada de gás para a entrada de um gás combustível num invólucro de dispositivo de distribuição (110) . Através de canais de entrada de gás (17 0) os quais se estendem no invólucro de dispositivo de distribuição (110) não mais detalhadamente apresentados o gás combustível é alimentado nos injetores (150) coaxiais individuais. Neste caso, os injetores (150) coaxiais respetivamente compreendem uma abertura de saída de gás coaxial (152) a qual circunda coaxialmente a abertura de saída de ar central (151) concebida sob a forma de um interstício anular e correspondente ao lado traseiro do invólucro (112) de dispositivo de distribuição (110).

Neste caso, os injetores (150) coaxiais respetivamente são formados pela interação de estruturas de placas de parede dianteira (120) e placas de parede traseira (130) do invólucro de dispositivo de distribuição (110). A interação da placa de parede dianteira (120) e da placa de parede traseira (130) é evidenciada na Figura 3, a qual apresenta uma vista em corte através de um injetor (150) coaxial apresentado na Figura 2. Neste caso é evidente que a placa de parede dianteira (120) e a placa de parede traseira (130) do invólucro de dispositivo de distribuição (110) são concebidas sob a forma de duas placas de chapa metálica as quais se estendem em paralelo uma em relação à outra e as quais estão conectadas uma com a outra por meio de um elemento de conexão (140) circundante. Na área do injetor (150) coaxial a parede dianteira apresenta uma abertura (121). Pelo contrário, a placa de parede traseira (130) na referida área apresenta uma reentrância (131) a qual se estende para o interior do invólucro e penetra na abertura (121). No presente exemplo, a reentrância (131) adelgaça-se de forma cónica, sendo que uma secção dianteira (132) da reentrância (131) se projeta ao longo do plano da parede dianteira (120). Na área de fundo (133) da reentrância (131) é concebida uma abertura (121), a qual serve como abertura de saída de ar central (151) . O diâmetro da abertura (121) e o diâmetro exterior da reentrância (131) na área da parede dianteira (120) estão combinados de tal modo que entre a reentrância (131) e a parede dianteira (120) é gerado um interstício anular o qual serve como abertura de saída de gás coaxial (152) com uma largura de interstício definida. No presente exemplo de forma de realização, a placa de parede dianteira (120) na área da abertura (121) apresenta um colar (122) concebido sob a forma de uma reentrância (131) a qual se adelgaça de forma cónica da parede dianteira, o qual se estende ao longo de uma parte da secção dianteira (132) da reentrância (131) a qual se projeta ao longo da parede dianteira. O colar (122) serve para uma formação de jato melhorada do jato de gás combustível (153) coaxial assinalado por meio das setas na Figura 3. O jato de gás combustível (153) induz um fluxo de ar primário exterior (154) , o qual transporta ar primário do ambiente envolvente do injetor (150) coaxial. Além disso, o jato de gás combustível (153) o qual sai da abertura de saída de gás coaxial (152) de forma tubular induz um fluxo de gás combustível central (155) , o qual transporta ar ambiente a partir do lado traseiro do invólucro (112). Devido à construção coaxial do injetor (150) é gerada uma superfície de contacto particularmente grande entre o fluxo de gás combustível e o fluxo de ar primário exterior (154) e o fluxo de gás combustível central (155) . Subsequentemente é gerada uma mistura particularmente boa do gás combustível com o ar de combustão, em que a largura reduzida do fluxo de gás combustível condicionada pela forma de realização coaxial melhora adicionalmente a mistura com o ar primário disponível de ambos os lados. Subsequentemente com o auxílio do injetor (150) coaxial pode ser alcançada uma mistura de ar-gás particularmente homogénea com uma parte de ar elevada (mistura pobre, fator de ar L > 1) e por conseguinte uma redução significativa da formação de NOx térmica dos óxidos de nitrogénio. A Figura 4 apresenta uma vista frontal do dispositivo de distribuição de gás (100) da Figura 2. Neste caso é evidente a construção coaxial dos injetores (150) com a abertura de saida de ar central (151) e a abertura de saida de gás coaxial (152) correspondente. Além disso é assinalado o plano de corte da vista em corte da Figura 3. A Figura 5 apresenta uma vista explodida do dispositivo de distribuição de gás (100) coaxial das Figuras 2 a 4. Neste caso é evidente que o invólucro de dispositivo de distribuição (110) apenas é composto por três elementos. A placa de parede dianteira (120) e a placa de parede traseira (130) são formadas sob a forma de duas placas, as quais são conectadas uma com a outra por meio de um elemento de conexão (140) anular. A placa de parede traseira (130) apresenta reentrâncias (131) as quais se adelgaçam de forma cónica, as quais estão providas de um orifício central (134). Numa área central da placa de parede traseira (130) está prevista uma reentrância oblonga, a qual forma uma parte do canal de distribuição de gás interno. A placa de parede dianteira (120) está provida de aberturas (121) correspondentes às reentrâncias (131), as quais no presente caso são circundadas por meio de um colar (122) . O colar (122) neste caso é concebido sob a forma de uma reentrância a qual se adelgaça de forma cónica. A placa de parede dianteira (120) e a placa de parede traseira (130) preferencialmente são produzidas por meio de processos de deformação adequados, tais como por exemplo embutidura, cunhagem, repuxamento, etc. a partir de uma chapa metálica adequada. Contudo geralmente podem igualmente ser utilizados outros materiais para a conceção do invólucro de dispositivo de distribuição (110) .

Em função da utilização podem variar a forma, o número e a distribuição dos injetores (150) coaxiais no dispositivo de distribuição de gás (100). Assim geralmente além de injetores (150) coaxiais circulares podem igualmente ser utilizados injetores (150) coaxiais com um contorno oblongo ou cruciforme. Neste caso podem igualmente ser utilizados injetores coaxiais múltiplos (160) constituídos por vários injetores (150) coaxiais de influência recíproca. Um dispositivo de distribuição de gás (100) com vários injetores (150) coaxiais múltiplos da referida natureza é apresentado na Figura 6. Neste caso a Figura apresenta uma vista frontal do dispositivo de distribuição de gás (100) com um total de doze injetores coaxiais múltiplos (160). Cada um dos injetores coaxiais múltiplos (160) respetivamente compreende três injetores coaxiais pequenos (1501, 1502, 1503), os quais essencialmente são concebidos de forma análoga aos injetores coaxiais dos dispositivos de distribuição de gás apresentados nas Figuras 3 a 5. Devido à proximidade direta dos injetores coaxiais pequenos (150i, 1502, I5O3) durante o funcionamento do dispositivo de distribuição de gás (100) é gerada uma influência recíproca dos fluxos de ar e de gás gerados pelos injetores (150) coaxiais individuais. Por conseguinte são geradas turbulências adicionais entre as camadas de gás e de ar, pelo que por sua vez é alcançada uma mistura particularmente boa de gás combustível e de ar de combustão. São igualmente melhoradas as condições de ventilação (aeração). A Figura 7 apresenta uma vista em corte através de um injetor coaxial múltiplo (160) da Figura 6 ao longo do plano de corte A - A. Neste caso é evidente que os injetores coaxiais pequenos (1501, 1502, 1503) individuais essencialmente apresentam a mesma conceção que o injetor (150) coaxial apresentado na Figura 3. A Figura 8 apresenta uma vista explodida do injetor (150) coaxial da Figura 6. Neste caso é evidente que o invólucro de dispositivo de distribuição (110) é formado de forma análoga ao invólucro de dispositivo de distribuição (110) apresentado na Figura 5 a partir da placa de parede dianteira (120) e da placa de parede traseira (130) conectadas uma com a outra por meio de um elemento de conexão (140) .

Um injetor coaxial múltiplo (160) essencialmente pode ser concebido a partir de injetores (150) coaxiais de diferentes formas. A Figura 9 apresenta um exemplo de uma forma de realização do dispositivo de distribuição de gás (100) com um total de doze injetores coaxiais múltiplos (160), os quais respetivamente são constituídos por um injetor coaxial central (I5O4) com um contorno cruciforme e quatro injetores coaxiais (15 05, 1506, 1507, 1508) respetivamente dispostos entre dois membros do injetor coaxial cruciforme. O injetor coaxial central (15 0 4) apresenta uma abertura de saída de ar cruciforme, a qual é concebida numa área de fundo (133) de uma reentrância da parede traseira igualmente cruciforme. A reentrância cruciforme penetra numa abertura (121) da placa de parede dianteira (120) igualmente concebida sob a forma cruciforme. Por conseguinte é gerado um interstício anular fechado o qual se segue ao contorno cruciforme da reentrância da parede traseira, o qual é igualmente concebido sob a forma cruciforme.

Em comparação com os dois exemplos de realização das Figuras 2 a 8 os injetores coaxiais (1504, 150s, 1506, 1507, 150s) do dispositivo de distribuição de gás (100) apresentado na Figura 9 apresentam uma conceção plana. Isto é evidente na Figura 10, a qual apresenta uma vista em corte através de um injetor coaxial múltiplo (160) da

Figura 9 ao longo do plano de corte A - A. Conforme é evidente a profundidade das reentrâncias (131) dos injetores individuais (1504, 1505, 1507) do injetor coaxial múltiplo (160) é selecionada de modo que essencialmente terminam ao mesmo nivel da placa de parede dianteira (120) . A conceção plana resultante do invólucro de dispositivo de distribuição (110) permite a utilização do dispositivo de distribuição de gás (100) num queimador de gás com um espaço de construção reduzido.

Finalmente a Figura 11 apresenta uma vista explodida do invólucro de dispositivo de distribuição (110) das Figuras 9 e 10. Conforme é evidente as aberturas (121) na placa de parede dianteira (120) não apresentam colares (122) ou reentrâncias (131) .

Devido à configuração coaxial dos injetores (150) coaxiais é gerada uma superfície de contacto aumentada entre o gás combustível e o ar de combustão pelo que é alcançado um aumento das camadas de cisalhamento e da transferência da quantidade de movimento entre os dois componentes gaseiformes. Subsequentemente é alcançada uma mistura melhorada do gás combustível e do ar de combustão.

Devido à utilização de injetores (150) coaxiais múltiplos podem ser alcançados melhoramentos adicionais, considerando que nas mesmas condições (mesma superfície de abertura de saída de gás, mesma pressão de gás, mesmo débito de gás, etc.) podem ser alcançadas uma ventilação (aeração) e uma homogeneidade significativamente melhoradas em comparação com um injetor (150) coaxial individual. Isto deve-se particularmente a efeitos tridimensionais, os quais são originados devido à interação recíproca ou à influência recíproca dos fluxos de gás gerados pelos injetores (150) coaxiais pequenos dispostos de forma adjacente no injetor coaxial múltiplo (160). No caso do injetor coaxial múltiplo (160) no caso da mesma superfície de abertura de saída de gás é gerado um aumento significativo da superfície de contacto do gás combustível com o ar de combustão o qual transporta os fluxos primários. Quando mediante manutenção da mesma potência de entrada a superfície da abertura de saída de gás de um injetor (150) coaxial ou de um injetor coaxial múltiplo (160) compreendendo vários injetores (150) coaxiais da referida natureza é reduzida e a pressão de gás para efeitos de manutenção da mesma potência de entrada é correspondentemente aumentada, a ventilação (aeração) ou a mistura de um injetor (150) coaxial em comparação com um injetor convencional ou um injetor coaxial múltiplo (160) em comparação com um injetor (150) coaxial individual é adicionalmente aumentada. O conceito de injetor (150) coaxial permite a formação de estruturas de fluxo, as quais influenciam a mistura dos componentes gaseiformes nas camadas limite e reforçam a atuação de turbulências correspondentes. Por conseguinte é melhorada a mistura do gás combustível com ar ambiente assim como o processo de homogeneização da mistura de ar-gás formada deste modo, o que durante o funcionamento do queimador atmosférico tem como consequência uma redução significativa das emissões de NOx. As vantagens do injetor (150) coaxial podem ser resumidas conforme se segue:

Aumento do arrasto de ar no caso de queimadores atmosféricos devido a um aumento da superfície de transmissão do momento efetiva entre o gás combustível e o ar de combustão e redução simultânea da perda de pressão no lado do ar; - Melhoramento do processo de mistura entre gás combustível e ar de combustão e da homogeneidade da mistura de ar-gás formada deste modo;

Melhoramento das emissões de N0X e da eficácia de combustão; - Concepção simples e económica. A presente invenção não está limitada aos exemplos de realização descritos, mas compreende igualmente outras formas de realização similares. A descrição das figuras serve apenas para uma melhor compreensão da presente invenção. 0 dispositivo de distribuição de gás (100) pode igualmente ser formado por um outro material diferente da chapa metálica, por ex. material sintético, compósito, entre outros eguivalentes. Além disso o dispositivo de distribuição de gás (100) pode igualmente ser realizado sob a forma de um componente formado a partir de mais de duas ou de três peças. A disposição dos injetores (150) coaxiais ou dos injetores coaxiais múltiplos (160) em várias séries é igualmente possível.

Claims (10)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo de distribuição de gás (100) para um queimador de gás atmosférico compreendendo um invólucro de dispositivo de distribuição (110) com uma conexão de entrada de gás (180) e com pelo menos um injetor (150) concebido numa placa de parede dianteira (120) do invólucro de dispositivo de distribuição (110) e conectado com a conexão de entrada de gás (180) através de um canal de entrada de gás (170), caracterizado por o injetor (150) ser concebido sob a forma de um injetor coaxial com uma abertura de salda de ar central (151) e uma abertura de saída de gás coaxial (152) a qual circunda a abertura de saída de ar central (151).
2. 2. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o invólucro de dispositivo de distribuição (110) compreender uma placa de parede traseira (130) oposta à placa de parede dianteira (120) com uma reentrância (131) a qual penetra numa abertura da parede dianteira, em que a abertura de saída de ar central (151) é concebida numa área de fundo (133) da reentrância (131), e, em que a abertura de saída de gás coaxial (152) é formada por um interstício anular disposto entre a reentrância (131) e a abertura (121) da placa de parede dianteira (120) .
3. 3. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a placa de parede dianteira (120) e a placa de parede traseira (130) do invólucro de dispositivo de distribuição (110) serem concebidas sob a forma de duas placas, as quais estão conectadas uma com a outra diretamente ou por meio de pelo menos um elemento de conexão (140) disposto entre estas.
4. 4. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterlzado por a reentrância (131) da placa de parede traseira (130) apresentar uma secção dianteira (132) a qual se estende ao longo de um plano da placa de parede dianteira (120) , a qual é pelo menos parcialmente circundada por um colar (122) o qual delimita a abertura (121) da parede dianteira (120).
5. 5. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterlzado por o injetor (150) coaxial ser concebido sob a forma circular com uma abertura de saida de ar circular (151) e com uma abertura de saida de gás coaxial (152) a qual circunda de forma anular a abertura de saida de ar circular (151).
6. 6. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterlzado por o injetor (150) coaxial ser concebido sob a forma cruciforme com uma abertura de saida de ar cruciforme e com uma abertura de saida de gás coaxial (152) a qual circunda de forma anular a abertura de saida de ar cruciforme.
7. 7. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterlzado por estar previsto pelo menos um injetor coaxial múltiplo (160) o qual compreende vários injetores coaxiais pequenos (150i, 1502, 1503, 1504, 1505, 150ε, 1507, 1508) , em que os referidos injetores coaxiais pequenos (1501, 1502, 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1508) do injetor coaxial múltiplo (160) estão dispostos de forma adjacente próxima de modo que é gerada uma interação reciproca dos fluxos de ar-gás gerados por estes.
8. 8. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o injetor coaxial múltiplo (160) compreender um injetor coaxial central cruciforme (I5O4) e vários injetores coaxiais periféricos circulares (15 0 5, 150δ, 1507, 150e) dispostos entre dois membros do injetor coaxial central cruciforme (I5O4) .
9. 9. Dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o injetor coaxial múltiplo (160) compreender três injetores coaxiais pequenos (15 01, 1502, 15O3) circulares dispostos num triângulo isosceles uns em relação aos outros.
10. 10. Queimador de gás atmosférico caracterizado por compreender pelo menos um dispositivo de distribuição de gás (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.