PT83867B

PT83867B - Processo para activar a combustao num aparelho de aquecimento de combustivel solido, e chamine para a realizacao deste processo

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Publication number: PT83867B
Application number: PT83867A
Authority: PT
Original assignee: Meusy Andre
Priority date: 1985-12-06
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1993-01-29
Also published as: FR2591315A1; ZA868732B; EP0249602A1; PT83867A; WO1987003669A1; JPS63501897A; ES2003575A6; EP0249602B1; DE3669198D1; AU6624386A; US4881522A

Description

PR0CE550 PARA ACTIVAR A COMBUSTÃO NUM APARELHO

DE AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL SÓLIDO, E CHAMINÉ PARA A REALIZAÇÃO DESTE PROCESSO

A presente invenção refere-se a um processo para activar a combustão na fornalha de um aparelho de aquecimento de combustível sólido, em especial a lenha, no qual o combustível é empilhado para formar um braseiro na fornalha do aparelho de aquecimento·

A presente invenção refere-se igualmente a uma guarnição de fornalha para a realização deste processo, bem como a uma chaminé que compreende uma tal guarnição de fornalha_o

A combustão dos combustíveis sólidos, em especial da lenha, provoca o desprendimento de produtas gasosos, alguns dos quais são combustíveis mas necessitam de uma temperatura muito elevada para se inflamar. 0 mesmo sucede para certas partículas sólidas que são transportadas nos fumos. Nos aparelhos de aquecimento clássicos, a temperatura do meio gasoso situado por cima do combustível não é muitas vezes suficientemente elevada para provocar a inflamação destes produtos, que consti tuem então um combustível que se perde na atmosfera, prejudica o ambiente e representa uma perda de rendimento energético do aparelho de aquecimento. Deste ponto de vista, as chaminés conhecidas são particularmente desfavoráveis, mesmo que estejam providas dê um dispositivo de recuperação de calor. Com efeito, um tal dispositivo não aumenta a temperátura no interior da chaminé; pelo contrário contribui, em geral, para a diminuir, retirando calor do braseiro.

Para evitar este inconveniente, o pedido de patente FR-A-2 515 792 prevê, para uma caldeira a lenha, um suporte de combustível que compreende uma parte central cheia, em forma de telhado de pequena inclinação, e duas grelhas laterais de barras inclinadas, que permitem a entrada do ar de combustão ao longo de dois lados do braseiro. Porém, apesar desta disposição, o ar penetra no entanto no braseiro em todo o comprimento e arrefece o mesmo, tanto mais quanto o combustível tende a espalhar-se nas grelhas laterais.

pedido de patente FR-A-2 473 156 descreve uma outra maneira de introduzir ar de combustão na fornalha de uma chaminé. Esta fornalha compreende um fundei metálico não perfurado e sobrelevado, que faz parte de um recuperador de calor percorrido por um circuito separado, de ar ou de água. 0 ar de combustão passa sob este fundo, depois em frente do mesmo sob a forma de um veio que sobe entre o bordo anterior do fundo e a abertura dianteira da fornalha da chaminé, para impedir a aspiração do ar do local onde se encontra a chaminé. Todavia, esta fornalha não permite obter um braseiro mais quente que numa chaminé clássica com fundo não perfurado, nomeadamente porque o ar entra em contacto com o braseira sensivelmente da mesma maneira. Além disso, o fundo da fornalha é arrefecido pelo recuperador de calor.

A presente invenção tem pois por objecto proporcionar um processo e um dispositivo que permite activar a combustão do combustível sólido e/ou produtos que dele se desprendem, por meio de um aumento da temperatura numa parte ou na tote lidade do braseiro, a fim de obter uma combustão o mais complete possível.

Para isso, o processo segundo a presente invenção é caracterizado por o ar que alimenta a combustão ser introduzido na fornalha sob a forma de um veio contínuo em toda a periferia do braseiro, para formar uma cortina de ar contínua e ascendente que envolve lateralmente todo o braseiro. De preferência, o ar é introduzido na fornalha por tiragem natural, depois de ter sido pré-aquecido. ’ j I Os ensaios efectuados pelo inventor mostram que I _m í introduzindo o ar necessário ã combustão desta maneira, e não noi coração do braseiro como se faz tradicionalmente, por exemplo através de uma grelha de fornalha, pode obter-se no braseiro uma temperatura da ordem dos 1 000^eC. Este resultado pode explicar-se pelo facto de que a cortina de ar ascendente protege o braseiro contra toda a circulação parasita de ar que poderia arrefecê-lo, e pelo facto de o movimento ascendente da cortina de ar determinar no braseiro uma certa depressão, que tende a apertar para cima a cortina de ar e a levar o ar progressivamente ao contacto com os produtos combustíveis, sem que haja ar excedentário que arrefeça os produtos gasosos. Com efeito, o braseiro está antes com deficiência de ar, o que favorece a carbonizaçao da lenha, com formaçao de uma grande quantidade de brasas.

Segundo um desenvolvimento particularmente vantajoso deste processo, introduz-se água ou vapor de água em pelo menos uma zona do braseiro que apresente uma temperatura superior a 9002C, para obter uma decomposição das moléculas de água Produz-se assim um fenómeno conhecido ná indóstria do gás para o fabrico do gás denominado gás de água a partir do coque. As moléculas de vapor de água são dissociadas e combinam-se de maneira endotérmica com o carbono do combustível, de acordo com as duas reacçoes seguintes, sendo a reacção (I) a principal:

(I) C + H₂G —* CO + H₂ - 122KJ (II) C + 2 H₂0—4C0₂ + 2H₂ - 80 KJ

As misturas gasosas assim produzidas incluem pois principalmente hidrogénio e óxido de carbono, que são combustíveis e que serão completamente queimados mais acima na for. nalha, quando entram em contacto com a cortina de ar que envolve o braseiro. Esta combustão fornece um calor muito maior que o calor absorvido pelas reacçoes (I) e (II) e produz chamas muito quentes no coração da fornalha, por cima do braseiro. Além de uma intensa radiação térmica, obtém-se sobretudo uma combustão muito completa dos produtos gasosos que se desprendem da madeira por vaporização, bem como dos hidrocsrbonetos que possam ter sido produzidos na presença do hidrogénio. Do mesmo modo, as partículas sólidas que são levadas pelos gases são completamente queimadas. Por consequência, os gases que saem da fornalha são perfeitamente oxidados, contêm muito pouca fuligem e não provocam depósitos de alcatrão.

De preferência, aquece-se o referido vapor de água por exposição à radiação térmica do braseiro, numa conduta disposta no interior da fornalha, mas fora da cortina de ar. Deste modo, o calor absorvido pela vaporização da água e pelas reacçoes (I) e (II) é retirado fora do braseiro. Desde que o fogo irradie suficiente calor, a parte terminal da conduta de vapor pode atingir uma temperatura da ordem dos 900 a 1 000^sC, à qual as moléculas de água são cindidas, de modo que se injectíi lilllflllltftl

no ou sobre o braseiro uma mistura gasosa extremamente inflamável que permite nomeadamente fazer queimar um combustível de má qualidade.

Para a realização do processo enunciado atrás, a presente invenção prevê em primeiro lugar uma guarnição de fornalha, caracterizada por compreender um suporte metálico de combustível em forma de prato com bordos elevados, e elementos de suporte para manter este prato a uma altura determinada acima da entrada de ar que desemboca sob o prato e para definir sob o prato uma zona de pré-aquecimento do ar de combustão. De preferência, os referidos elementos de suporte sao nervuras metálicas solidárias com a face inferior do prato e que se estendem para a zona de pré-aquecimento de modo a distribuir o ar pela totalidade da periferia do prato.

Segundo uma forma de realização vantajosa, a guarnição de fornalha compreende um anel que envolve lateralmen· te o prato e a zona de pré-aquecimento, estando este anel disposto de modo a definir com o bordo do prato uma fenda de introdução de ar que se estende por toda a periferia do prato, para a passagem do ar proveniente da zona de pré-aquecimento.

De preferencia, este anel estende-se para cima até um nível mais elevado que o bordo do prato e apresenta em frente deste bordo um perfil transversal côncavo, de modo a dirigir por cima do prato o ar que sai da fenda de introdução. Este anel pode compreender elementos de tijolo refractário,

A presente invenção refere-se também a uma chaminé que compreende uma guarnição de fornalha do tipo atrás mencionado. Uma tal chaminé é caracterizada por compreender um circuito de ar de combustão que inclui, sucessivamente, pelo menos uma conduta de entrada de ar, uma zona de pré-aquecimento

do ar sob o prato metálico e uma fenda de introdução de ar que se estende por toda a periferia deste prato. Esta chaminé pode compreender meios de guia do ar na proximidade da fenda de introdução de ar, estando estes meios dispostos em frente do borde do prato.

Numa forma de realizaçao vantajosa, que utiliza o processo de injecção de água decomposta a alta temperatura, a chaminé compreende um reactor de água ligado a uma fonte de alimentação com água, equipada com meios de regulação do caudal, compreendendo o referido reactor pelo menos uma conduta tubular metálica, colocada na fornalha de modo a ficar exposta à radiação térmica produzida pela combustão, e tubeiras de injecção ligadas a esta conduta dispostas ná proximidade do braseiro. Um tal reactor pode compreender pelo menos um tubo de base que forma um anel em torno da parte inferior da fornalha e um grupo de tubos superiores que compreende tubos ascendentes, ligados ao tubo de base, e tubos descendentes ligados às tubeiras de injecção. 0 tubo de base do reactor está disposto de preferência por cima do anel que envolve lateralmente o prato.

Para transmitir ao ar ambiente o calor adicional resultante da combustão, a chaminé pode compreender por cima da fornalha um permutador de calor que compreende um primeiro invólucro metálico que encerra os gases de combustão, e um segundo invólucro que forma em torno do primeiro invólucro uma conduta de ar ascendente aberta na sua base e na sua parte superior, compreendendo a chaminé além disso um manto exterior que envolve este permutador de calor e provido de aberturas de entrada e de aberturas de saida do ar. De preferência, o manto exterior encontra-se a uma certa distância do segundo invólucro e as aberturas de entrada do manto exterior estendem-se pelo menos parcialmente em frente do segundo invólucro. 0 permutador de calor pode igualmente compreender, na sua parte superior, uma série de

tubos metálicos para a passagem dos gases de combustão, sendo a conduta formada entre □ primeiro e o segundo invólucro convergente no sentido destes tubas.

Compreender-se-a melhor a presente invenção com o auxílio da descrição de diversas formas de realização, dada a seguir a título de exemplo e com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, uma vista em corte vertical parcial de uma chaminé equipada com uma guarnição de fornalha constituído por um prato metálico;

A fig. 2, uma vista da face inferior do prato da fig. 1;

A fig. 3, uma vista em corte vertical análoga ã fig. 1, de uma outra forma de realização;

A fig. 4, uma vista da face inferior da prato representado na fig. 3;

A fig. 5, uma vista em corte vertical parcial de uma fornalha de chaminé preparada para receber o prato representado na fig. 3;

A fig. 6, uma vista em corte vertical de uma outra forma de realização de uma guarnição de chaminé segundo a presente invenção;

A fig. 7, uma vista em corte vertical de uma chaminé segundo a presente invenção; e

A fig. Θ, uma vista de frente da chaminé da

A fornalha de chaminé representada esquemáticamente na fig. 1 compreende um fundo (1) e uma parede traseira (2) . 0 fundo (1) tem nele aberta uma abertura (3) que comunica com um cinzeiro (4)· £ conduzido ar de combustão (5) para o cinzeiro (4) por uma conduta (6), a partir do compartimento a aquecer ou do exterior do edifício e depois este ar dirige-se para cima para o interior da fornalha. Um prato metálico (7) de ferro fundido ou de chapa de aço está colocado a uma altura determinada (a) por cima do fundo (1) da fornalha, por cima da abertura (3) , em frente da qual o prato (7) possui uma abertura central (9) para a evacuação das cinzas, estando esta abertura tapada por uma tampa amovível (8). Como mostra a fig. 2, a face inferior do prato (7) está provida de quatro nervuras (10) que estão dispostas em cruz e que suportam o prato, assentando no fundo (1). Por outro lado, o bordo do prato apresenta em corte transversal um perfil concavo para cima, com um troço inclinado (11) e um troço vertical (12).

Embora o prato (7) aqui representado apresente um forma quadrada, em planta, poderia também ter uma forma circular ou qualquer outra forma apropriada.

prato (7) constitui uma guarnição de fornalha que funciona como segue· Coloca-se o combustível (13), neste caso achas de lenha, sobre o prato (7) e inflama-se o mesmo. As i chamas ascendentes (14) que daí resultam provocam, por tiragem

I natural, uma chamada de ar que provoca uma ligeira depressão no intervalo (15) situado entre o prato (7) e o fundo (1), bem como na conduta de entrada (6). 0 ar fresco (5) que se escoa radialmente sob o prato (7) é pré-aquecido em contacto com □ prato e com as nervuras (10), depois contorna o bordo do prato e forma uma cortina contínua de ar pré-aquecido (16) que envolve as

chamas (14) b a zona de combustão situada por cima do prato_e

Desta maneira, a zona de combustão Ó alimentada com ar pré-aquecido na sua periferia e é protegida contra todo varrimento por ar frio* 0 combustível, bem como os gases e os fumos que deles se desprendem, atingem uma temperatura elevada que favorece ao mesmo tempo a tiragem da chaminé e uma combustão muito completa, isto é, também uma redução da quantidade de fumo e de fuligem. 0 rendimento da chaminé é assim aumentado e pode ainda ser melhorado por um permutador de calor disposto por cima da zona de combustão. As chamas dos gases de combustão são retidas no interior da Cortina de ar, o que reduz o depósito de fuligem na fornalha. No prato, as brasas ficam ao abrigo da corrente de ar e permanecem assim muito quentes. Podemos obter já com um simples prato deste tipo temperaturas da ordem de 1 0D0²C no braseiro, portanto uma decomposição da água que su encontra contida num combustível húmido. 0 hidrogénio e o oxigé·· nio assim libertados combinam-se de novo mais acima na fornalha, produzindo chamas espectaculares e muito quentes, que contribuen para a combustão dos produtos gasosos ainda não queimados.

A forma inclinada do bordo (11) do prato (7) define uma passagem de ar (17) que se alarga na saida da zona de pré-aquecimento (15) e que evita turbilhões em torno do bordo do prato, de maneira a obter uma cortina de ar tão uniforme quanto possível.

prato (7) atrás descrita pode também ser utilizado numa chaminé cujo fundo não está provido de uma conduta de entrada de ar. Coloca-se simplesmente entre o prato (7) e o fundo da fornalha uma peça metálica complementar que forma uma conduta de entrada de ar até sob o centro do prato. Deve notar-se que as guarnições de fornalha tais como as descritas atrás podem ser instaladas facilmente numa chaminé existente, com

vista a melhorar o seu rendimento. Esta chaminé pode funcionar ou em fornalha fechada, ou em fornalha aberta.

As fig. 3 e 4 mostram uma chaminé equipada com uma guarnição de fornalha que compreende um prato metálico (30) que é ligeiramente diferente do prato (7) atrás descrito, mas que funciona de maneira semelhante.

prato (30) é rectangular e é realizado de maneira muito simples em chapa de aço, com um fundo plano provido de uma abertura central (31) tapada por uma tampa (32), e um bordo inclinado (33). As nervuras soldadas sob o prato constituem, por um lado, elementcs de suporte do prato e da tampa (32) e, por outro lado, superfícies de permuta de calor na zona de pré-aquecimento (15) do ar de combustão (5). 5ervem igualmente para repartir o ar por toda a periferia do prato.

A guarnição de fornalha compreende além disso um anel (40) que envolve lateralmente o prato (30) e que delimita em torno do bordo (33) deste uma fenda de injecção de ar (41) que se estende por toda a periferia do prato. No exemplo representado aqui, o anel (40) é formado por elementos perfilados (42) de material refractáxio, sendo a estabilidade destes elementos assegurada por uma moldura metálica (43). Este anel é simplesmente assente no fundo (1) da fornalha. De preferência, é aplicado contra a parede traseira (2) da fornalha, enquanto que, se for caso disso, pode encontrar-se a uma certa distancia das paredes laterais e de uma porta dianteira (44) da fornalha.

Como mostra a fig. 3, os elementos (42) do anel apresentam em frente do bordo (33) do prato um perfil transversal côncavo, formado aqui por um angulo reentrante (45). Este perfil tem por efeito dirigir por cima do prato o ar que sai da fenda de injecção (41). Além disso, os elementos (42) apresentam

um rebordo proeminente (46) que se estende para cima do bordo do prato de modo a impedir que fragmentos de combustível caiam na fenda (41).

princípio de funcionamento da guarnição de fornalha constituída pelo prato (30) e o anel (40) é substancialmente semelhante ao que se descreveu atrás para o prato (7), mas a fenda de injecção (41) definida pelo anel (40) permite, por um lado, orientar o ar na proximidade da zona de combustão e, por outro lado, obter uma distribuição completamente uniforme da cortina de ar (16) injectado em tdrno do prato, independen temente das dimensões e das condições de ventilação da fornalha da chaminé. É claro que o prato e 0 anel podem ter em planta uma forma que não é rectangular, por exemplo uma forma trapezoidal adaptada às dimensões da fornalha da chaminé.

A fig. 3 mostra também que a parte anterior do anel (40), situado ao longo da porta envidraçada (44), é formada por um ou vários elementcs refractários (42’) que sao mais baixos que os outros para que o fogo possa ver-se melhor, e que compreendem na sua parte inferior uma abertura em forma de fenda (47) pela qual pode escapar-se uma corrente de ar (48) da zona de pré-aquecimento (15) e varrer as partes inferiores da fornalha situadas no exterior do anel (40). Constatou-se que o varrimento permite evitar a presença de fumo e/ou de turbilhões nas zonas da fornalha»

A fig. 5 ilustra uma outra forma de realização, na qual o fundo (1) da fornalha da chaminé compreende uma cavidade (49) formada para receber o prato (30) atrás descrito. Na sua periferia, o bordo superior da cavidade (49) está provida de um anel (50) constituído por exemplo por uma moldura metálica amovível que fica pendente ligeiramente sobre o bordo superior do prato (30) e que delimita ao longo desse bordo uma fenda de

injecção de ar (51). A face inferior do anel (50) pode ter uma superfície inclinada ou encurvada para orientar o ar por cima do prato (30).

A fig. 6 mostra uma forma de realizaçao de uma guarnição de fornalha que é constituída por uma só peça (60) de chapa soldada, que compreende um prato (61) com a mesma forma que o prato (30) atrás descrito, um anel metálico (62) que envolve lateralmente o prato (61) e um fundo plano (63) que está provido de uma abertura central (64) e que está fixado ao fundo do prato (61) por nervuras (65). Assim, o prato (61) e o fundo I (63) delimitam uma zona de pré-aquecimento (15) do ar de combustão. Além disso, o anel (62) está provido de um rebordo superior inclinado (66) que fica pendente sobre o bordo do prato e delimita a fenda de injecção de ar (67). A guarnição de fornalha (60) pode ser utilizada da'mesma maneira que as guarnições representadas nas fig. 1 ou 3, visando vantagens semelhantes.

A chaminé representada nas fig. 7 e 8 compreende uma fornalha (70) que tem sensivelmente a mesma configuração quts a representada esquemática na fig. 3. Esta fornalha compreende um fundo plano (1) sob o qual se forma uma conduta de entrada de ar (6) que encerra um cinzeiro e que desemboca na fornalha através do fundo (1). A fornalha (70) compreende uma porta translúcida (71), que se abre fazendo-se correr a mesma para cima, e uma guarnição de fornalha que compreende o prato (30) b o anel de material refractário (40) descritos atrás com referência ã fig. 3. Como nos casos anteriores, estes elementos definem i uma zona de pré-aquecimento do ar (15) sob o prato (30) e uma j fenda (41) de introdução de ar na periferia do prato. D anel (40) está encostado a um revestimento (72) que forma a parede j traseira da fornalha (70), enquanto a mesma se encontra a uma certa distância das duas paredes laterais da fornalha* —

Além desta guarnição já descrita, a fornalha (70) está equipada com um reactor de água (74) formado por um conjunto de tubos de aço disposto por cima da guarnição de fornalha_oEste conjunto compreende um tubo de base (75), que forma um anel rectangular por cima do anel de cintura (40) e cuja entrada está ligada, por uma pequena conduta (76) que atravessa a parede traseira da fornalha, a uma alimentação de água equipada com uma válvula ou com um doseador de caudal (nao representado). A saida do tubo de base (75) está ligada a dois tubos superiores ascendentes (77) em frente da parede traseira (72) da fornalha, estando as extremidades superiores destes tubos ligados por um tubo transversal a tres tubos superiores descendentes (78), paralelos aos tubos (77). Os tubos descendentes (78) desembocam num colector horizontal (79) no qual são ligadas várias tubeiras de injecçao (80) formadas por tubos de aço que compreendem, cada um deles, um ou vários orifícios de saida na zona do braseiro, por cima do prato (30).

funcionamento do reactor (74) é o seguinte. Quando se queima combustível no prato (30), admite-se um pequeno caudal de água no reactor (74) pela conduta (76), de preferencia estabelecendo um escoamento gota-a-gota pelo órgão de regulação. Este pequeno caudal de água é vaporizado rapidamente I no tubo de base (75), depois este vapor é sobreaquecido no circuito formado por este tubo e pelos tubos superiores (77) e (78), expostos ao calor produzido pelo braseiro, principalmente graças à sua radiação térmica. Com efeito, deve notar-se que estes tubos se encontram completamente no exterior da cortina de ar ascendente proveniente da fenda (41). 0 vapor circula sob a acção da sua expansão e, uma vez chegado às tubeiras (80) que se estendem numa zona muito quente do braseiro por cima do prato (30), atinge uma temperatura superior a 900^sC e decompõe-se numa mistura gasosa de hidrogénio e de oxigénio que é injectada no braseiro na proximidade do combustível. Observa-se que isto

activa consideravelmente a combustão na parte superior do braseiro e gera, no interior da cortina de ar que envolve este, chamas azuladas que irradiam muito calor. Obtém-se assim fumos que sofreram uma combustão completa a uma temperatura muito elevada e, em particular, uma oxidação quase total em contacto com a cortina de ar que os envolve. Numa chaminé que utiliza o processo segundo a presente invenção, mediram-se teores de óxido de carbono da ordem de 0,02 % nos fumos, □ que pode ser considerado como extremamente baixo e atesta uma combustão completa_o

Para recuperar uma quantidade importante de calor nestes fumos muito quentes, a chaminé compreende por cima da fornalha (70) um permutador de calor (82) que compreende duas partes sobrepostas, nomeadamente um pano da chaminé (83), convergente para cima, e um permutador tubular (84) cuja parte superior está ligada a uma conduta de evacuação dos fumos (85), i um manto exterior (86) forma o revestimento aparente da chaminé e delimita em torno da fornalha e do permutador de calor um recinto fechado (87) no qual o ar ambiente do local pode aquecer-se e circular por convsxão. Para isso, □ manto (86) aberturas de entrada laterais (não representadas) ao compreende nível do fundo da fornalha, uma larga abertura frontal (88) coberta por uma placa perfurada, bem como uma ou várias aberturas de saida (89), na sua parte superior» pano (83) compreende um primeiro invólucro metálico (90) que encerra os gases de combustão e sustém a parte superior do permutador, e um segundo invólucro metálico (91) fixado a uma certa distancia da face exterior do invólucro (90) para definir uma conduta de ar ascendente (92) que possui uma profundidade uniforme, por exemplo de 8 centímetros, e uma largura que diminui para cima, 0 segundo invólucro (91) estende-se pelo menos parcialmente em frente da abertura frontal (88) do manto a fim de reduzir a radiação térmica através desta abertura»

permutador tubular (84) é constituído por uma coroa de tubos metálicos convergentes (93) cujas extremidades estão soldadas a duas placas metálicas respectivas (94) e (95) providas de orifícios correspondentes aos tubos. Os tubos conduzem os fumos do pano (83) da chaminé para a conduta de evacua çao (85).

Q funcionamento do permutador de calor (82) é evidente a partir das fig. 7 e 0. 0 ar ambiente que entra no manto pelas aberturas de entrada laterais aquece em contacto com as paredes da fornalha e sobe até ao nível do permutador (82), onde se mistura com ar entrado pela abertura dianteira (B8). Uma parte deste ar passa para a conduta ascendente (92) e aquece em contacto com o primeiro invólucro (90) muito quente· Este ar é acelerado pela forma convergente da conduta (92) e é projectado no sentido dos tubos (93) do permutador tubular (84), arrastando consigo o ar que passou no exterior do segundo espaço fechado (91). Isto cria no permutador tubular (84) uma circulação rápida do ar, aumentando as permutas térmicas.

Graças a esta construção, a chaminé segundo a presente invenção aquece o local relativamente pouco, por radiação, mas essencialmente pela convexão do ar ambiente. Graças à forma particular do permutador de calor, o manto (86) e a placa perfurada que cobre a sua abertura dianteira (86) aquecem muito pouco, o que á considerado como um ganho de conforto em relação aos mantos tradicionais. A este respeito notar-se-à que □ segundo invólucro (91) do pano da chaminé desempenha um papel essencial, não constituindo □ permutador tubular (84) senão um elemento acessório que tem por finalidade uma elevação do rendimento térmico.

Embora a descrição anterior se refira a chaminés

- 15 nas quais se queima essencialmente lenha, deve notar-se que □ processo segundo a presente invenção é utilizável noutros aparelhos de aquecimento, por exemplo um fogão de aquecimento doméstico ou uma caldeira de aquecimento central e/ou com outros combustíveis sólidos, tais como carvão ou produtos derivados, briquetes ã base de linhite ou de resíduos de madeira ou de papel, etc; Além disso, os dispositivos descritos atrás podem ser objecto de diversas modificações ou variantes evidentes pa o especialista desta matéria, sem sair do quadro da presente invenção.

Claims

Processo para activar a combustão num aparelho de aquecimento de combustível sólido, nomeadaménte lenha, no qual o combustível é empilhado para formar um braseiro na fornalha do aparelho de aquecimento, caracterizado por o ar que alimenta a combustão ser introduzido na fornalha sob a forma de um veio sensivelmente contínuo em toda a periferia do braseiro para formar uma cortina de ar contínua e ascendente que envolve lateralmente a totalidade do braseiro.

Processa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ar ser introduzido na fornalha por tiragem natural depois de ter sido pré-aquecido.

_ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se introduzir água ou vapor de água em pelo menos uma zona do braseiro que apresenta uma temperatura superior a 900^sC, para obter uma decomposição das moléculas de água.

- 4? -

Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por se sobreaquecer o referido vapor de água por exposição à radiação térmica do braseiro, numa conduta disposta no interior da fornalha, mas fora da cortina de ar.

_ 52 Guarnição de chaminé para a realização do processe de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender um suporte metálico de combustível, em forma de prato (7,30,61), com bordos elevados (11,12,33) e elementos de suporte (10,34,65) para manter este prato a uma altura determinada (a) acima de uma entrada de ar que desemboca sob □ prato e para definir sob o prato uma zona de pré-aquecimento (15) do ar de combustão»

- 62 Guarnição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por os referidos elementos de suporte serem 'nervuras metálicas (10,34,65) solidárias com a face inferior do prato e que se estendem na referida zona de pré-aquecimento de modo a repartir o ar na totalidade da periferia do prato.

- 7- -

Guarnição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por compreender um anel (40,50,62) que envolve lateralmente o prato e a zona de pré-aquecimento, estando este anel disposto de modo a definir com o bordo do prato uma fenda de introdução de ar (41,51,67) que se estende por toda a periferia do prato, para a passagem do ar proveniente da zona de pré-aquecimento.

Guarnição de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o referido anel (40,67) se estender para cima até um nível mais elevado que o bordo do prato e apresentar em frente deste bordo um perfil transversal côncavo, de modo a dirigir por cima do prato o ar que sai da fenda de introdução.

9S

Chaminé que compreende uma guarnição de fornalha de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por compreender um circuito de ar de menos mento de ar uma conduta de do ar (15) sob (41,51) que se combustão que compreende sucessivamente pel entrada de ar (6), uma zona de pré-aquecio prato metálico e uma fenda de introdução estende por toda a periferia deste prato.

Chaminé de acordo com a reivindicação 9, carac

- 10§ terizada por compreender meios de cuia (46,50) do ar na proximidade da fenda de introdução, estando estes meios de guia dispostos em frente do bordo do prato»

- 11» -

Chaminé de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por compreender um reactor de água (74) ligado a uma fonte de alimentação com agua, equipada com meios de regulação do caudal, compreendendo o referido reactor pelo menos uma conduta tubular metálica (65,77,78), disposta na fornalha de modo a ficar exposta à radiação térmica produzida pela combustão, e tubeiras de injecção (80) ligadas a esta conduta e dispostas na proximidade do braseiro.

I

- 12» -

Chaminé de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo facto de o referido reactor compreender pelo menos um tubo de base (75) que forma um anel em tornoda parte inferior da fornalha, e um grupo de tubos superiores que compreende tubos ascendentes (77), ligados ao tubo de base, e tubos descendentes (78) ligados às tubeiras de injecção.

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Chaminé de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por o tubo de base (75) do reactor estar disposto por cima de um anel (40) que envolve lateralmente o prato.

- 14? Chaminé de acordo com a reivinoicação 9, caracterizada por compreender por cima da fornalha um permutador de calor (82) que compreende um primeiro invólucro metálica (90) que encerra os gases de combustão, e um segundo invólucro (91) que forma em torno do primeiro invólucro uma conduta de ar ascendente (92) aberta na base e na sua parte superior, e por compreender um manto exterior (86) que envolve este permutador de calor e provido de aberturas de entrada e de aberturas de saida de ar·

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Chaminé de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por o manto exterior (86) se encontrar a uma certa distância do segundo invólucro (91) e por as aberturas de entrada do manto exterior se estenderem pelo menos parcialmente em frente do segundo invólucro.

I

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Chaminé de accrdo com a reivindicação 14, caracterizada por o permutador de calor compreender, na 'sua parte superior, uma série de tubos metálicos (93) para a passagem dos gases de combustão, e por a conduta (92) formada entre o primeiro e o segundo invólucros ser convergente no sentido destes tubos.