ES2452191A2 - Equipment for water heating with solid combustibles. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Equipo para calentamiento de agua con combustibles sólidos. Water heating equipment with solid fuels.
Campo de la invención Field of the Invention
La presente invención se refiere a un equipo para calentamiento de agua con combustibles sólidos, especialmente combustibles sólidos del tipo denominado “pellets”, que incluye un intercambiador de calor tubular dotado de medios de limpieza automáticos. The present invention relates to equipment for heating water with solid fuels, especially solid fuels of the type called "pellets", which includes a tubular heat exchanger provided with automatic cleaning means.
Como es bien conocido, los equipos para calentamiento de agua actuales con combustibles a “pellets”, usadas por ejemplo como equipo de calentamiento en casas, conforman una sola unidad que integra la cámara de combustión e intercambiador de calor, con extractor de gases en la parte inferior de las mismas. Sobre este conjunto acopla un depósito de combustible, ubicado generalmente detrás del cuerpo, que alimenta combustible al hogar mediante un transportador de tornillo. As is well known, current water heating equipment with pellet fuels, used for example as home heating equipment, forms a single unit that integrates the combustion chamber and heat exchanger, with gas extractor in the bottom of them. A fuel tank, usually located behind the body, is attached to this assembly, which feeds fuel to the home by means of a screw conveyor.
La configuración expuesta no permite su instalación en espacios reducidos, con la potencia y eficiencia deseadas. The exposed configuration does not allow its installation in small spaces, with the desired power and efficiency.
Por otro lado, los equipos tradicionales comentados presentan una inercia térmica relativamente alta, debido al elevado volumen de agua en su interior. On the other hand, the traditional equipment mentioned has a relatively high thermal inertia, due to the high volume of water inside.
Otro problema que presentan los equipos tradicionales es el riesgo de obstrucción de la cámara de extracción de humos, por falta de limpieza o mantenimiento. Another problem presented by traditional equipment is the risk of obstruction of the smoke extraction chamber, due to lack of cleaning or maintenance.
Descripción de la invención. Description of the invention
La presente invención tiene por objeto un equipo para calentamiento de agua con combustibles sólidos, especialmente combustibles sólidos del tipo denominados “pellets” de estructura modular, que permite realizar termoestufas y calderas compactas y sin cámara de extracción de gases, permitiendo su montaje en espacios reducidos y lograr estufas con alta eficiencia y baja inercia térmica, minimizando los problemas ocasionados por la deposición de escoria en suspensión en los humos de combustión y la falta de limpieza. The object of the present invention is a device for heating water with solid fuels, especially solid fuels of the type called "pellets" of modular structure, which allows thermosetting and compact boilers to be carried out and without a gas extraction chamber, allowing its assembly in small spaces and achieve stoves with high efficiency and low thermal inertia, minimizing the problems caused by the deposition of slag in suspension in combustion fumes and the lack of cleaning.
Otro objeto de la invención es conseguir equipos de calentamiento que incluyan el mayor número de piezas comunes, lo cual facilitará y economizará tanto la construcción de equipos de diferentes características como el servicio post-venta y mantenimiento de las mismas. Another object of the invention is to achieve heating equipment that includes the greatest number of common parts, which will facilitate and save both the construction of equipment of different characteristics and the after-sales service and maintenance thereof.
El equipo de la invención está constituido de modo que siempre comparta la misma estética externa, con un depósito de combustible y cámara de combustión común para todas las potencias, incluyendo un intercambiador de calor específico para cada una de dichas potencias. The equipment of the invention is constituted so that it always shares the same external aesthetic, with a fuel tank and combustion chamber common to all powers, including a specific heat exchanger for each of said powers.
Otra ventaja del equipo de la invención se deriva de la ubicación del depósito de combustible respecto de la cámara de combustión, en dirección horizontal, facilitando así la carga de combustible. Another advantage of the equipment of the invention derives from the location of the fuel tank with respect to the combustion chamber, in a horizontal direction, thus facilitating the loading of fuel.
De acuerdo con la invención, el equipo para calentamiento está compuesto por tres cuerpos independientes, un primer cuerpo que constituye un depósito para combustible sólido, del tipo “pellets”·, un segundo cuerpo que constituye una cámara de combustión y un tercer cuerpo que constituye un intercambiador de calor. According to the invention, the heating equipment is composed of three independent bodies, a first body that constitutes a solid fuel tank, of the type "pellets", a second body that constitutes a combustion chamber and a third body that constitutes a heat exchanger
El primer cuerpo, que constituye el depósito para combustible sólidos, dispone de un transportador de usillo para alimentación del combustible. The first body, which constitutes the solid fuel tank, has a screw conveyor for fuel supply.
El segundo cuerpo, que constituye la cámara de combustión, va adosado lateralmente al primer cuerpo, con el que está en comunicación a través del transportador de usillo. Este segundo cuerpo va además abierto por su base superior. The second body, which constitutes the combustion chamber, is laterally attached to the first body, with which it is in communication through the screw conveyor. This second body is also open by its upper base.
El tercer cuerpo, que constituye el intercambiador de calor, va abierto por su base inferior, con un contorno coincidente al de la base superior abierta del segundo cuerpo. De este modo, el tercer cuerpo se monta y fija sobre la base superior abierta del segundo cuerpo. The third body, which constitutes the heat exchanger, is open at its lower base, with a contour coinciding with that of the upper open base of the second body. In this way, the third body is mounted and fixed on the open upper base of the second body.
El tercer cuerpo está lateralmente constituido por cuatro cámaras, una cámara anterior, una cámara posterior y dos cámaras laterales comunicadas entre sí. Estas cuatro cámaras delimitan un hueco central que está en comunicación con el segundo cuerpo. Al menos dos de las cámaras opuestas citadas quedan subdivididas en pisos e intercomunicadas entre sí a través de conductos que cruzan el hueco central y conectan los pisos a igual altura de ambas cámaras. The third body is laterally constituted by four cameras, an anterior chamber, a posterior chamber and two lateral cameras communicating with each other. These four cameras delimit a central hole that is in communication with the second body. At least two of the opposite chambers mentioned are subdivided into floors and intercommunicated with each other through ducts that cross the central hollow and connect the floors at the same height of both chambers.
Con la constitución comentada, los gases de combustión procedentes del segundo cuerpo ascenderán a través del hueco central del tercer cuerpo y saldrán al exterior a través de una abertura que conforma la cámara posterior. With the constitution mentioned, the combustion gases from the second body will rise through the central hollow of the third body and will go outside through an opening that forms the rear chamber.
El conjunto de cámaras dispone de una boca de entrada y una boca de salida para el agua a calentar que circula a través de las diferentes cámaras y de los conductos que conectan dos de las cámaras opuestas y que cruzan el hueco central, por lo que estarán exteriormente en contacto con los gases de combustión que ascienden a través de dicho hueco central. The chamber set has an inlet and an outlet for the water to be heated that circulates through the different chambers and the conduits that connect two of the opposite chambers and that cross the central hollow, so they will be externally in contact with the combustion gases that ascend through said central hollow.
Según una forma preferida de ejecución las cámaras laterales son las que van conectadas a través de los tubos que cruzan el hueco central. La cámara posterior dispondrá de una boca inferior de entrada, para el agua a calentar, y de una boca superior de salida a través de la que se conecta a la cámara anterior. Por su parte está cámara anterior dispone de una boca superior de salida que conecta con el piso superior de una de las cámaras laterales disponiendo la cámara lateral opuesta de una boca inferior de salida de agua caliente. De este modo el agua a calentar penetra por la boca de entrada de la cámara posterior, pasando seguidamente a la cámara anterior, de aquí a una de las cámaras laterales y de esta a la cámara lateral opuesta a través de los conductos que cruzan el hueco central. According to a preferred embodiment, the side chambers are those that are connected through the tubes that cross the central hollow. The rear chamber will have a lower inlet mouth, for the water to be heated, and an upper outlet mouth through which it is connected to the previous chamber. For its part, the anterior chamber has an upper outlet that connects to the upper floor of one of the side chambers, the opposite side chamber having a lower outlet for hot water. In this way the water to be heated penetrates through the inlet of the rear chamber, then passing to the anterior chamber, from here to one of the lateral chambers and from this to the opposite lateral chamber through the ducts that cross the gap central.
Para lograr el mayor efecto de calentamiento posible, las cámaras anterior y posterior están dotadas de tabique internos que definen un circuito de paso entre la boca de entrada y salida de dichas cámaras. To achieve the greatest possible heating effect, the anterior and posterior chambers are provided with internal partition walls that define a passage circuit between the entrance and exit mouths of said chambers.
Con la constitución expuesta, el agua a calentar circula primera a través de los circuitos de paso de las cámaras anterior y posterior y a continuación entre las cámaras laterales, pasando de una a otra a través de los tubos que cruzan el hueco central, por el que ascienden los gases de combustión. With the constitution exposed, the water to be heated circulates first through the passage circuits of the anterior and posterior chambers and then between the lateral chambers, passing from one to the other through the tubes that cross the central hollow, through which the combustion gases rise.
Según otra característica de la invención, sobre el conjunto de tubos que conectan los pisos de las cámaras laterales va dispuesto un rastrillo limpiador, el cual está montado a través de una tuerca en un husillo que es paralelo a los tubos y que puede ser accionado por una abertura definida a través de una de las cámaras laterales. According to another feature of the invention, a cleaning rake is arranged on the set of pipes connecting the floors of the side chambers, which is mounted through a nut on a spindle that is parallel to the tubes and which can be operated by a defined opening through one of the side chambers.
El rastrillo comentado está constituido por una doble pared que va dispuesta perpendicularmente sobre el conjunto de tubos, la cual es portadora de las arandelas y de la tuerca del husillo. The rake commented is constituted by a double wall that is arranged perpendicularly on the set of tubes, which is the carrier of the washers and the spindle nut.
De este modo, mediante el accionamiento del husillo se consigue desplazar la doble pared que conforma el rastrillo, la cual arrastra las arandelas que por rozamiento eliminan los depósitos que pudieran haberse producido sobre la superficie externa de los tubos que conectan las cámaras laterales. In this way, by driving the spindle, the double wall that makes up the rake is displaced, which drags the washers that by friction eliminate the deposits that could have been produced on the external surface of the tubes that connect the side chambers.
Breve descripción de los dibujos. Brief description of the drawings.
En los dibujos adjuntos se muestra un equipo de calentamiento constituido de acuerdo con la invención y dado a título de ejemplo no limitativo. En los dibujos: The accompanying drawings show a heating equipment constituted in accordance with the invention and given as a non-limiting example. In the drawings:
La figura 1 muestra en perspectiva la posición relativa entre el primer y segundo cuerpos de la estufa, que constituyen el depósito para combustible y la cámara de combustión. Figure 1 shows in perspective the relative position between the first and second bodies of the stove, which constitute the fuel tank and the combustion chamber.
La figura 2 es una vista en planta del conjunto de la figura 1. Figure 2 is a plan view of the assembly of Figure 1.
La figura 3 muestra en perspectiva la posición relativa entre el tercero y segundo cuerpo del equipo de la invención que con forman, respectivamente el intercambiador de calor y cámara de combustión de la estufa. Figure 3 shows in perspective the relative position between the third and second body of the equipment of the invention which, respectively, form the heat exchanger and combustion chamber of the stove.
La figura 4 muestra en sección vertical longitudinal la cámara trasera del tercer cuerpo que conforma el intercambiador de calor. Figure 4 shows in longitudinal vertical section the rear chamber of the third body that forms the heat exchanger.
La figura 5 es una sección longitudinal vertical de la cámara delantera del tercer cuerpo que conforma el intercambiador de calor. Figure 5 is a vertical longitudinal section of the front chamber of the third body that forms the heat exchanger.
La figura 6 es una sección vertical de una de las cámaras laterales del tercer cuerpo, tomada según la línea de corte sección VI de la figura 3. Figure 6 is a vertical section of one of the side chambers of the third body, taken along the section VI section line of Figure 3.
La figura 7 es una perspectiva del tercer cuerpo, en el que se ha suprimido una de las paredes laterales. Figure 7 is a perspective of the third body, in which one of the side walls has been removed.
La figura 8 es una sección transversal del tercer cuerpo, tomada según la línea de corte VIII-VIII de la figura 3. Figure 8 is a cross section of the third body, taken along the line VIII-VIII of Figure 3.
La figura 9 muestra en perspectiva el conjunto de tubos que comunican las caras laterales, con un rastrillo de limpieza para dichos tubos. Figure 9 shows in perspective the set of tubes that communicate the lateral faces, with a cleaning rake for said tubes.
La figura 10 muestra en perspectiva el sistema de montaje y accionamiento de dos rastrillos de limpieza para el conjunto de tubos de la figura 9. Figure 10 shows in perspective the mounting and driving system of two cleaning rakes for the tube assembly of Figure 9.
. La constitución, características y ventajas del equipo de calentamiento de la invención se comprenderán mejor con la siguiente descripción del ejemplo de realización mostrado en los dibujos adjuntos. . The constitution, features and advantages of the heating equipment of the invention will be better understood with the following description of the embodiment shown in the accompanying drawings.
El equipo de calentamiento de la invención está compuesto por tres cuerpos o módulos independientes, un primer cuerpo 1 y un segundo cuerpo 2 que van adosados lateralmente, figura 1, y un tercer cuerpo 3 que va montado sobre el segundo cuerpo 2, según se muestra en la figura 3. The heating equipment of the invention is composed of three independent bodies or modules, a first body 1 and a second body 2 that are laterally attached, figure 1, and a third body 3 that is mounted on the second body 2, as shown in figure 3.
El primer cuerpo 1 constituye un depósito para combustible sólido, especialmente combustible tipo “pellets”. El segundo cuerpo 2 constituye una cámara de combustión que va adosada lateralmente al primer cuerpo 1 y va abierta por su base superior. El cuerpo 1 dispone de un transportador de husillo 4 que desemboca posteriormente en el segundo cuerpo 2. The first body 1 constitutes a reservoir for solid fuel, especially pellet type fuel. The second body 2 constitutes a combustion chamber that is laterally attached to the first body 1 and is open at its upper base. The body 1 has a spindle conveyor 4 that subsequently empties into the second body 2.
El tercer cuerpo 3, que constituye el intercambiador de calor, va abierto por su base inferior para acoplarse sobre la base superior abierta del segundo cuerpo 2, para loa cual las bases enfrentables de ambos cuerpos disponen de contornos 5 y 6 coincidentes, acoplables y fijables entre sí. The third body 3, which constitutes the heat exchanger, is opened by its lower base to engage on the upper open base of the second body 2, for which the opposing bases of both bodies have matching, attachable and attachable contours 5 and 6 each.
El segundo cuerpo 2 va abierto por su pared anterior que se cierra mediante una puerta de acceso no mostrada. The second body 2 is opened by its anterior wall that is closed by an access door not shown.
El tercer cuerpo 3 queda limitado por cuatro cámaras, una posterior 7 que se muestra en la figura 4, una anterior 8 que se muestra en la figura 5 y dos laterales iguales, que se referencian con el número 9 y se muestran en las figuras 6 y 7. The third body 3 is limited by four cameras, a rear 7 shown in Figure 4, a previous 8 shown in Figure 5 and two equal sides, which are referenced with the number 9 and are shown in Figures 6 and 7.
La cámara posterior 7 dispone de una entrada inferior 10 para el agua a calentar y sale a través de un pasaje superior 11, desde donde el agua es conducida a la cámara anterior 8, hasta alcanzar la salida 12 que conduce a una de las cámaras laterales 9, por ejemplo a la cámara lateral derecha. The rear chamber 7 has a lower inlet 10 for the water to be heated and exits through an upper passage 11, from where the water is taken to the anterior chamber 8, until reaching the outlet 12 leading to one of the side chambers 9, for example to the right side chamber.
Según puede apreciarse en las figuras 4 y 5, las cámaras posterior 7 y anterior 8 disponen de tabiques 13 que definen un circuito de paso entre la boca de entrada y salida de cada cámara. As can be seen in Figures 4 and 5, the rear chambers 7 and anterior 8 have partitions 13 that define a passage circuit between the inlet and outlet of each chamber.
En las figuras 4 y 5 aparecen las cámaras laterales que se indican con la referencia 9 en la cámara lateral derecha y con la referencia 9’ la cámara lateral izquierda. Figures 4 and 5 show the side chambers indicated by reference 9 in the right side chamber and with reference 9 'the left side chamber.
Las cuatro cámaras de calentamiento delimitan un hueco central 14, figura 8, a través del que circulan en sentido ascendente los gases de combustión procedentes del segundo cuerpo 2. Estos gases alcanzan una abertura de salida 15, figura 4, practicada a través de la cámara trasera 7, de donde son expulsados al exterior mediante un extractor 16. The four heating chambers delimit a central hole 14, figure 8, through which the flue gases from the second body 2 flow upwards. These gases reach an outlet opening 15, figure 4, made through the chamber rear 7, from where they are expelled to the outside by means of an extractor 16.
Según puede apreciarse en las figuras 6 y 7, las cámaras laterales 9-9’ queda subdivididas en pisos mediante paredes horizontales 17. En el caso representado en los dibujos las dos cámaras laterales quedan subdivididas en cuatro pisos mediante tres paredes horizontales intermedias 17. Los pisos de las dos cámaras 9-9’ quedan intercomunicadas a través de tubos 18 que cruzan el hueco 14, figura 8, definido entre las dos cámaras laterales 9-9’, estando en contacto con los gases de combustión que ascienden a través de este hueco central 14. As can be seen in Figures 6 and 7, the side chambers 9-9 'are subdivided into floors by horizontal walls 17. In the case represented in the drawings, the two side chambers are subdivided into four floors by three intermediate horizontal walls 17. The floors of the two chambers 9-9 'are intercommunicated through tubes 18 that cross the gap 14, figure 8, defined between the two side chambers 9-9', being in contact with the combustion gases that ascend through this central hole 14.
A la cámara lateral derecha 9 el agua llega a través de la entrada 12, procedente de la cámara delantera 8. Entre las cámaras laterales 9-9’ el agua circula a través del conjunto de tubos 18. Por último el agua caliente sale de la cámara lateral 9’ a través de la salida 19. To the right side chamber 9 the water arrives through the inlet 12, coming from the front chamber 8. Between the side chambers 9-9 'the water circulates through the tube assembly 18. Finally the hot water leaves the side chamber 9 'through exit 19.
Con la constitución descrita, el agua a calentar penetra por la entrada 10 de la entrada trasera 7, discurre a través del circuito delimitado por los tabiques 13 de dicha cámara y sale por la parte superior a través del conducto 11, llegando a la cámara delantera 8, figura 5, de donde pasa a través de la conducción anterior 12, figuras 5 y 7, a la cámara lateral derecha 9. Entre esta cámara 9 y la cámara lateral izquierda 9’ el agua circula en sentido descendente a través de loso tubos 8, mientras que los gases de combustión discurren en sentido ascendente a través del hueco 14, figura 8. With the described constitution, the water to be heated penetrates through the inlet 10 of the rear inlet 7, flows through the circuit delimited by the partitions 13 of said chamber and exits through the upper part through the conduit 11, reaching the front chamber 8, figure 5, from where it passes through the anterior conduit 12, figures 5 and 7, to the right side chamber 9. Between this chamber 9 and the left side chamber 9 'the water circulates downstream through the tubes 8, while the combustion gases run upwards through the hole 14, figure 8.
Los tubos 18 pueden ir dispuestos al tresbolillo, con una separación entre los mismos que permita conseguir un régimen turbulento de los gases de combustión y con ello un buen coeficiente de transmisión térmica entre estos gases y el agua que circula a través de los conductos 18. The tubes 18 can be arranged to the triplet, with a separation between them that allows to achieve a turbulent regime of the flue gases and with it a good coefficient of thermal transmission between these gases and the water that circulates through the ducts 18.
A través de la cámara anterior 8 se delimita un pasaje central 20 con puerta de acceso 21 en la pared frontal del tercer cuerpo 3, para acceso al hueco 14 delimitado entre las cuatro cámaras, todo ello según puede apreciarse mejor en las figura 5 y 8. La función de este pasaje es el acceso al interior del intercambiador para el ajuste o mantenimiento del Sistema de Limpieza automático. Through the anterior chamber 8 a central passage 20 with access door 21 is delimited in the front wall of the third body 3, for access to the gap 14 delimited between the four chambers, all as best seen in Figures 5 and 8 The function of this passage is the access to the interior of the exchanger for the adjustment or maintenance of the Automatic Cleaning System.
Sobre la base superior 22 del tercer cuerpo 3, figuras 7 y 8, irá dispuesta una manilla de accionamiento 23 de una compuerta o deflector 24, para revisión y acceso a la limpieza del intercambiador. On the upper base 22 of the third body 3, figures 7 and 8, an actuating handle 23 of a gate or deflector 24 will be arranged for inspection and access to the cleaning of the exchanger.
Según se representa en las figuras 9 y 10, el equipo de la invención va además dotado de medios de limpieza automática de la superficie externa de los tubos 18. Estos medios consisten en dos rastrillos solidarios 25, cada uno compuesto por una doble pared entre la que van situadas arandelas 26 que van montadas alrededor de los tubos 18 y son de diámetro ligeramente superior al externo de los mismos. As shown in Figures 9 and 10, the equipment of the invention is further provided with means for automatically cleaning the external surface of the tubes 18. These means consist of two rakes integral with each other 25, each consisting of a double wall between the that washers 26 are located that are mounted around the tubes 18 and are slightly larger in diameter than their external diameter.
5 Uno de los rastrillos de doble pared 25 es además accionado por una tuerca no solidaria al rastrillo 27 sobre la que se enrosca un husillo 28 conectada a un equipo de accionamiento 29, compuesto por ejemplo por un moto-reductor ubicado en el lado derecho del intercambiador y gobernado por placa electrónica, con ayuda de fines de carrera. 5 One of the double-walled rakes 25 is further operated by a nut not attached to the rake 27 on which a spindle 28 connected to a drive device 29 is screwed, consisting for example of a motor reducer located on the right side of the exchanger and governed by electronic board, with the help of career ends.
Mediante la activación del equipo 29 se consigue desplazar las placas 25 en uno u otro sentido, las cuales arrastran a las anillas o arandelas 26 que, por fricción sobre la superficie externa de los tubos 18, eliminan los posibles 10 depósitos que puedan producirse sobre los mismos, por efecto de los gases de combustión que circulan entre ellos. By activating the equipment 29 it is possible to move the plates 25 in one direction or another, which drag the rings or washers 26 which, by friction on the outer surface of the tubes 18, eliminate the possible 10 deposits that may occur on the themselves, as a result of the combustion gases that circulate between them.
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2012
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Also Published As
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