ES2178617T3 - PROCEDURE FOR MONITORING THE OPERATION OF A STEAM GENERATOR FOR COOKING DEVICES. - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento para vigilar el funcionamiento de un generador de vapor para aparatos de cocción.Procedure to monitor the operation of a steam generator for cooking appliances.
El objeto de la presente invención es un procedimiento para vigilar el funcionamiento de un generador de vapor para aparatos de cocción.The object of the present invention is a procedure to monitor the operation of a generator steam for cooking appliances.
Los aparatos de cocción, especialmente los vaporizadores de aire caliente, en los cuales se cocinan las comidas mediante el vapor y el aire caliente, por regla general presentan un generador de vapor que suministra el vapor necesario para el procedimiento de vaporización.Cooking appliances, especially hot air vaporizers, in which meals are cooked by steam and hot air, as a rule they present a steam generator that supplies the steam necessary for the vaporization procedure
Para tener siempre suficientemente de agua para la generación continua de vapor, y para evitar que se calienten las superficies de calefacción del generador de vapor sin agua, lo que llevaría al accionamiento de un limitador de temperatura de seguridad o al desgaste prematuro de los aparatos de calefacción, estos generadores de vapor están provistos de dispositivos de vigilancia del nivel de relleno de agua. De modo ventajoso, en este caso se utilizan electrodos de nivel de relleno que permiten medir el nivel de relleno en el generador de vapor, a través de la conductividad eléctrica del agua.To always have enough water to the continuous generation of steam, and to prevent them from heating up heating surfaces of the steam generator without water, which would lead to the actuation of a temperature limiter of safety or premature wear of heating devices, these steam generators are equipped with devices water fill level monitoring. Advantageously, in this case fill level electrodes are used to measure the fill level in the steam generator, through the electrical conductivity of water.
En la operación de estos generadores de vapor el agua dura, que contiene por lo tanto minerales, está causando problemas que no solo pueden llevar a perjuicios y perturbaciones temporales, sino también a un fallo completo del generador de vapor.In the operation of these steam generators the hard water, which therefore contains minerals, is causing problems that can not only lead to damages and disturbances temporary, but also to a complete failure of the generator steam.
Al calentarse el agua a más de 60ºC, los minerales disueltos se descomponen y pueden causar un revestimiento duro de cal, sobre todo en presencia de calcio y magnesio. Esta calcificación lleva a una reducción de la transferencia de calor entre la superficie de calefacción y el agua rellenada lo que puede causar un sobrecalentamiento de las superficies de calefacción. Adicionalmente, la calcificación en el generador de vapor puede causar la obstrucción de afluencias y salidas, particularmente debido a partículas de cal que se separan de las superficies de calefacción.When the water is heated to more than 60ºC, the dissolved minerals break down and can cause a coating hard of lime, especially in the presence of calcium and magnesium. This calcification leads to a reduction in heat transfer between the heating surface and the filled water what can cause overheating of heating surfaces. Additionally, calcification in the steam generator can cause obstruction of inflows and outlets, particularly due to lime particles that separate from the surfaces of heating.
La patente EP 0 383 327 A1 ha revelado un generador de vapor para aparatos de cocción con un dispositivo de descalcificación, en el cual se efectúa de modo automático un lavado del generador de vapor y, con ello, una evacuación de las partículas de cal que se acumulan en el fondo del generador de vapor, en unos intervalos ajustables en función de la duración de la operación y/o de la temperatura del dispositivo de calefacción. Sin embargo, ello sólo permite eliminar las partículas de cal que hayan caído de las paredes o de las superficies de calefacción. En este caso, el lavado se efectúa en proximidad inmediata del fondo del generador de vapor, evacuando estas partículas de sedimento.EP 0 383 327 A1 has disclosed a steam generator for cooking appliances with a device descaling, in which a washing is performed automatically of the steam generator and, with it, an evacuation of the lime particles that accumulate at the bottom of the generator steam, at adjustable intervals depending on the duration of the operation and / or temperature of the heating device. However, this only allows removing lime particles that have fallen from the walls or heating surfaces. In In this case, washing is carried out in immediate proximity to the bottom from the steam generator, evacuating these particles from sediment.
La patente US 4,792,660 muestra un generador de vapor para acondicionadores de aire que vigila dos parámetros de operación mediante unos valores de referencia ajustables o ya establecidos.US Patent 4,792,660 shows a generator of steam for air conditioners that monitors two parameters of operation through adjustable reference values or already established.
En caso de una mayor concentración de fosfatos, calcio, magnesio, carbonato, sulfato y sodio en el agua del generador de vapor no sólo aumenta el riesgo de calcificación, sino también la tendencia del agua a formar espuma en caso de ebullición. Un aumento de concentración de estas materias se realiza obligatoriamente en agua que contiene minerales en el generador de vapor, debido al relleno continuo con agua fresca para compensar el agua ya evaporada. El agua se vuelve visiblemente turbia y, a partir de una cierta concentración de las materias antes mencionadas, empieza el espumado en caso de ebullición.In case of a higher concentration of phosphates, calcium, magnesium, carbonate, sulfate and sodium in the water of steam generator not only increases the risk of calcification, but also the tendency of water to foam in case of boiling. An increase in concentration of these materials is carried out compulsorily in water containing minerals in the generator steam, due to continuous filling with fresh water to compensate for water already evaporated. The water becomes visibly cloudy and, from of a certain concentration of the aforementioned subjects, foaming begins in case of boiling.
La consecuencia de unas concentraciones aumentadas de minerales en el agua no sólo es la calcificación del generador de vapor, sino también el fallo de la vigilancia del nivel de relleno en el generador de vapor en base de la conductividad eléctrica, debido al espumado, ya que la espuma también presenta conductividad eléctrica. En este caso, los electrodos de nivel de relleno ya no pueden medir el nivel efectivo del agua, puesto que estos electrodos no son capaces de distinguir entre la espuma y el agua. La consecuencia de ello es que los electrodos de vigilancia del nivel de relleno indican un nivel de agua que realmente no existe, causando que el nivel de agua baje hasta debajo de las superficies de calefacción, lo que lleva a un sobrecalentamiento de las superficies de calefacción. En este estado, al faltar el agua, el proceso de ebullición finaliza, causando que la espuma se desplome y que el aviso de ausencia de agua llegue en muchas ocasiones demasiado tarde. Por este motivo, tal proceso no sólo causa el perjuicio del generador de vapor, sino también la interrupción del proceso de cocción, por motivo de una producción insuficiente de vapor.The consequence of concentrations increased minerals in the water is not only the calcification of the steam generator, but also the failure of level monitoring filling in the steam generator based on conductivity electric, due to foaming, since the foam also presents electric conductivity. In this case, the level electrodes of landfill can no longer measure the effective level of water, since these electrodes are not able to distinguish between the foam and the Water. The consequence of this is that the monitoring electrodes of the fill level indicate a water level that really does not exists, causing the water level to drop below heating surfaces, which leads to overheating of heating surfaces. In this state, when the water is missing, the boiling process ends, causing the foam to crash and the warning of absence of water arrives in many Sometimes too late. For this reason, such a process not only causes damage to the steam generator but also the interruption of the cooking process, due to a production Insufficient steam
Mediante el dispositivo conocido antes descrito en un generador de vapor los problemas en conexión con el espumado debido a un aumento del grado hidrotimétrico no se solucionan. Por lo tanto, el dispositivo conocido no tiene en cuenta la dureza del agua o el grado de calcificación del generador de vapor, sino solamente elimina en unos intervalos ajustables las partículas de cal sueltas que se acumulan en el fondo del generador de vapor.By the known device described above in a steam generator the problems in connection with foaming due to an increase in the hydrotimetric degree they are not solved. By therefore, the known device does not take into account the hardness of the water or the degree of calcification of the steam generator, but only removes particles of loose lime that accumulates at the bottom of the steam generator.
El objeto de la invención es proporcionar un procedimiento para evitar en la mayor medida posible las desventajas que resultan especialmente del espumado, es decir, para reaccionar contra el riesgo de una calcificación y una indicación errónea debido al espumado, en conexión con el sobrecalentamiento de las superficies de calefacción.The object of the invention is to provide a procedure to avoid as much as possible the disadvantages resulting especially from foaming, that is, to react against the risk of calcification and an erroneous indication due to foaming, in connection with overheating of heating surfaces.
Este objeto se resuelve de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1. El valor teórico respectivo para cada parámetro de operación se determina por lo tanto en un generador de vapor nuevo, o en un generador de vapor cuidadosamente descalcificado, en la primera fase de operación, aun no perjudicada, y de este modo sirve como valor de comparación en mediciones ulteriores durante la operación de un generador de vapor. Para la determinación del valor teórico se realizan varias mediciones en un generador de vapor no perjudicado, es decir, en un generador de vapor nuevo, o en un generador de vapor diligentemente descalcificado, para obtener un valor medio ya que se deben excluir ciertas casualidades, como variaciones de corriente.This object is resolved according to the invention by the features of claim 1. The respective theoretical value for each operation parameter is therefore determined in a new steam generator, or in a carefully descaled steam generator, in the first phase of operation, not yet damaged, and thus serves as a value for comparison in subsequent measurements during the operation of a steam generator. For the determination of the theoretical value, perform several measurements on an unaffected steam generator, that is, in a new steam generator, or in a steam generator diligently decalcified, to obtain an average value since certain coincidences, such as variations of stream.
Preferentemente, la variable obtenida de regulación o de mando se utiliza para la realización de un intercambiador de agua o un procedimiento de descalcificación.Preferably, the variable obtained from regulation or command is used for the realization of a water exchanger or a descaling procedure.
Un parámetro esencial es el intervalo de tiempo entre dos procesos consecutivos de relleno de agua fresca con temperatura de ebullición del agua en el generador de vapor, en función de una potencia de calefacción impuesta. En la práctica, en caso de potencias de calefacción diferentes, se medirán los respectivos intervalos de tiempo en un generador de vapor no perjudicado y se almacenarán los valores para obtener de esta manera los valores teóricos respectivos para una comparación posterior.An essential parameter is the time interval between two consecutive processes of filling fresh water with boiling temperature of the water in the steam generator, in function of an imposed heating power. In practice, in in case of different heating powers, the respective time intervals in a steam generator no impaired and the values will be stored to obtain in this way the respective theoretical values for a comparison later.
Otros parámetros esenciales son la temperatura de ebullición del agua en el generador de vapor, que depende de la altura sobre el nivel de mar, la duración del relleno entre los niveles de agua bajos y altos determinados por los dispositivos de vigilancia del nivel de relleno, la duración de relleno hasta obtener el nivel más alto después de la evacuación completa del generador de vapor, y la velocidad del cambio de temperatura del agua en el generador de vapor con una potencia de calefacción impuesta, es decir, con potencias de calefacción diferentes. Esta enumeración de parámetros de operación no es limitativa, sino sólo comprende aquellos que, de manera preferente, se tienen en cuenta durante la realización del procedimiento de acuerdo con la invención. Estos valores teóricos medidos y almacenados durante la primera puesta en marcha de un generador de vapor son comparados durante la vigilancia posterior con los valores efectivos medidos entonces. El resultado de esta comparación representa una variable de regulación o de mando que lleva a las intervenciones descritas a continuación en el funcionamiento de un generador de vapor.Other essential parameters are temperature boiling water in the steam generator, which depends on the height above sea level, the duration of the filling between low and high water levels determined by the devices fill level monitoring, fill duration up to get the highest level after complete evacuation of the steam generator, and the rate of temperature change of the water in the steam generator with heating power imposed, that is, with different heating powers. This enumeration of operating parameters is not limiting, but only includes those that, preferably, are taken into account during the performance of the procedure according to the invention. These theoretical values measured and stored during the First start-up of a steam generator are compared during subsequent monitoring with the measured effective values so. The result of this comparison represents a variable of regulation or command that leads to the interventions described continuation in the operation of a steam generator.
En caso de que, al sobrepasar el valor teórico de intervalos de tiempo para el relleno con agua fresca a una temperatura de ebullición se pulverice o se arroje una pequeña cantidad de agua fresca fría en el generador de vapor, ello permite hacer que se desplome la espuma que posiblemente se haya formado. En caso de presencia de espuma y de pulverización de un poco de agua fría, después del desplome de la espuma la regulación del nivel de relleno del generador de vapor vuelve a ser capaz de reconocer una eventual deficiencia de agua, lo que permite poder rellenar el agua que faltaba y evitar un sobrecalentamiento de las superficies de calefacción.In case, by exceeding the theoretical value of time intervals for filling with fresh water at a boiling temperature is sprayed or thrown a small amount of cold fresh water in the steam generator, this allows cause the foam that has possibly formed to collapse. In case of foam and some water spray cold, after the collapse of the foam regulating the level of steam generator refill is again able to recognize a eventual water deficiency, which allows water to be refilled that was missing and avoid overheating the surfaces of heating.
La seguridad en el funcionamiento del generador de vapor es aumentada, incluso en caso de una configuración sencilla, si se determina un periodo constante de tiempo y una cantidad de agua que es menor que la cantidad de agua evaporada durante este periodo de tiempo, para la pulverización o la inyección de agua en el generador de vapor. Gracias a ello se evita la formación de espuma y al mismo tiempo el sobrellenado del generador de vapor.Safety in generator operation of steam is increased, even in case of a configuration simple, if you determine a constant period of time and a amount of water that is less than the amount of evaporated water during this period of time, for spraying or injection of water in the steam generator. Thanks to this the foam formation and at the same time generator overfill steam.
En caso de que el dispositivo de medición del nivel de relleno no constata ninguna deficiencia después de la breve pulverización de agua fresca, en una realización adicional de la invención, si se determina una altura suficiente de relleno de agua después de pulverizar agua fresca en el generador de vapor, se efectúa al menos un lavado, comprendiendo una evacuación y un relleno del generador de vapor con agua fresca, debido al exceso del valor teórico del intervalo de tiempo. Gracias a ello se permite determinar si el exceso del valor teórico del intervalo de tiempo fue causado por una espuma generada por detergentes que no se puede eliminar por la pulverización con agua fresca. En este caso, la realización de al menos un lavado permite eliminar el detergente y por lo tanto el motivo de la formación de espuma. En caso de que entonces aun existe una divergencia con respecto al valor teórico del intervalo de tiempo, se debe revisar el dispositivo de medición del nivel de relleno.In case the measuring device of the filling level does not verify any deficiency after brief spraying of fresh water, in a further embodiment of the invention, if a sufficient filling height of water after spraying fresh water into the steam generator, it performs at least one wash, comprising an evacuation and a filling the steam generator with fresh water, due to excess of the theoretical value of the time interval. Thanks to this it is allowed determine whether the excess of the theoretical value of the time interval it was caused by a foam generated by detergents that cannot be Remove by spraying with fresh water. In this case, the performing at least one wash allows the detergent to be removed and therefore the reason for foaming. If then there is still a divergence from the theoretical value of the time interval, the measuring device should be checked of the fill level.
En caso de que no exista esta perturbación, después de constatar el funcionamiento correcto del dispositivo de vigilancia del nivel de relleno después de la pulverización de agua fresca se efectúa al menos un lavado, comprendiendo una evacuación y un relleno del generador de vapor con agua fresca después de haber terminado el programa corriente de cocción. Por lo tanto, en caso de que no exista una perturbación causada por espuma de limpieza, se determina una deficiencia de agua después de la pulverización de agua fresca, se rellena en un primer tiempo el generador de vapor con agua, y se supone que la causa del exceso del valor teórico del intervalo de tiempo ha sido una alta concentración de minerales y por lo tanto un espumado del agua. Por lo tanto, en este caso se realiza un lavado en el generador de vapor sólo después de terminarse el programa de cocción y el fallo de alcanzar una cierta temperatura en el generador de vapor, para no perturbar el procedimiento corriente de cocción, porque esta perturbación constatada ha sido eliminada mediante el relleno con agua y se ha evitado por lo tanto el riesgo de un sobrecalentamiento de las superficies de calefacción. Esta medida se efectúa para prevenir un aumento creciente de concentración de minerales en el agua del generador de vapor, que ha sido el motivo de la formación de espuma y la pulverización, provocada por ella, de una pequeña cantidad de agua fresca en el generador de vapor.In case this disturbance does not exist, after verifying the correct operation of the device filling level monitoring after water spraying fresh is carried out at least one wash, comprising an evacuation and a steam generator fill with fresh water after finished the current cooking program. Therefore, in case that there is no disturbance caused by cleaning foam, a water deficiency is determined after spraying of fresh water, the steam generator is first filled with water, and the cause of the excess of the theoretical value of the time interval has been a high concentration of minerals and therefore a foam of water. Therefore, in this case it performs a wash in the steam generator only after finish the cooking program and fail to reach a certain temperature in the steam generator, so as not to disturb the current cooking procedure, because this disturbance verified has been eliminated by filling with water and has therefore avoided the risk of overheating of the heating surfaces. This measure is made to prevent a increasing increase in the concentration of minerals in the water of steam generator, which has been the reason for foaming and the spraying, caused by it, of a small amount of Fresh water in the steam generator.
A efectos de prevenir aun más las consecuencias inicialmente indicadas que resultan de una alta dureza del agua y el aumento de la concentración de minerales en el agua del generador de vapor, en una realización más desarrollada de la invención se prevé que el número de los procesos de pulverización se cuente y se almacene y que, en función de este número por unidad de tiempo impuesta se indique la necesidad de una descalcificación y, en caso de falta de realización, se apague la calefacción para el generador de vapor.In order to further prevent the consequences initially indicated that result from high water hardness and increasing the concentration of minerals in the generator water steam, in a more developed embodiment of the invention provides that the number of spraying processes be counted and store and that, depending on this number per unit of time imposed indicate the need for a descaling and, in case Failure to perform the heating for the generator is turned off steam.
Sin embargo también es posible que el número de los procesos de pulverización se cuente y se almacene y que, en función de este número por unidad de tiempo impuesta se realice automáticamente una descalcificación del generador de vapor. En este caso se puede efectuar particularmente una descalcificación química que elimina todos los depósitos de cal y no sólo lleva a una eliminación de los sedimentos de cal en el fondo del generador de vapor.However it is also possible that the number of the spraying processes are counted and stored and that, in function of this number per unit of time imposed be performed automatically a steam generator descaling. In in this case a descaling can be carried out particularly chemistry that eliminates all lime deposits and not only leads to a removal of lime sediments at the bottom of the generator steam.
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