ES2835026T3 - Sistema de calefacción de flujo de gas e instalación empleando este sistema - Google Patents

Abstract

Sistema de calefacción (1) de un flujo de gas, tal como un flujo de aire, que circula en un volumen (2) delimitado parcialmente por una pared, comprendiendo dicho sistema dicha pared y una fuente de producción de calor para calentar dicha corriente de gas, donde la fuente generadora de calor comprende al menos una fuente monotubular de tubo compacto (10, 11), cuya fuente de tubo compacto comprende - un quemador (100, 110), que comprende una cámara de combustión para quemar una mezcla de aire/gas a presión, - un tubo intercambiador de calor (101, 111) capaz de colocarse al menos en parte en dicho volumen, teniendo dicho tubo intercambiador de calor (101, 111) un extremo aguas arriba conectado a la cámara de combustión del quemador y un extremo aguas abajo destinado a estar dispuesto fuera del volumen (2), estando dispuesto el tubo intercambiador de calor (101, 111) en el tubo de manera que los gases de combustión presurizados producidos por el quemador circulen por el tubo intercambiador de calor (101, 111) para calentar el calor por convección flujo de gas que circula en el volumen, caracterizado porque el quemador puede funcionar con tubos sumergidos compactos y porque la mezcla aire/gas se obtiene mezclando un aire a aproximadamente 100 mb (10.000 N/m2) con un gas a aproximadamente 300 mb (30.000 N/m2).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de calefacción de flujo de gas e instalación empleando este sistema

Área técnica

La presente invención se refiere al campo de los sistemas de calefacción industrial para calentar fluido en movimiento. Estado de la técnica

Muchas industrias utilizan fluidos calentados para secar u hornear productos, especialmente en la industria agroalimentaria o química.

El sistema de calentamiento de la invención se presentará aquí en el contexto de una instalación de secado por atomización para la producción de productos secos. En este tipo de instalaciones, el producto por atomizar es admitido en una cámara de secado (o torre de atomización) en forma de líquido que se rocía en una corriente de aire caliente. En contacto con el aire caliente, el líquido se evapora en unos segundos y las partículas sólidas se recuperan a la salida de la cámara.

En estas instalaciones, el aire admitido en la cámara de secado se precalienta en la tubería de entrada del flujo de aire. Este calentamiento del flujo de aire se puede lograr mediante resistencias eléctricas dispuestas en el conducto de admisión. Este tipo de calentamiento se prefiere a un quemador que produciría una llama para calentar el flujo de aire porque no contamina el aire que circula en la tubería de admisión. De hecho, la presencia de residuos de combustión en el aire admitido no es aceptable en el sector agroalimentario o químico. Además, el uso de una llama en contacto directo con el aire por calentar está prohibido en determinados campos, en particular en las torres de atomización para evitar cualquier riesgo de explosión.

Sin embargo, el uso de un sistema de calentamiento por resistencia eléctrica presenta un gran inconveniente: su costo operativo es relativamente alto debido al alto precio del kilovatio/hora eléctrico (kWh).

También es posible utilizar intercambiadores de vapor también dispuestos en el conducto de admisión. Los intercambiadores de vapor tienen forma de tubo por el que circula el vapor producido por una caldera. Esta solución no es interesante porque la eficiencia de dichos intercambiadores es baja.

También se podría considerar el uso de tubos radiantes para calentar el flujo de aire mediante radiación infrarroja. En este tipo de instalaciones, los tubos radiantes son alimentados con gases de combustión calientes mediante un quemador. Los gases de combustión en depresión circulan en los tubos gracias a un extractor colocado aguas abajo de los tubos radiantes. Este tipo de calefacción solo funciona con tubos de corta longitud (unos pocos metros) y no permite obtener suficientes potencias de calefacción, del orden de los megavatios, excepto cuando se utilizan un número muy elevado de tubos radiantes equipados con quemadores. Este tipo de dispositivo se describe, por ejemplo, en el documento EP 0395 457.

Sumario de la invención

Un objeto de la invención es proporcionar un sistema para calentar un flujo de gas que tenga un bajo costo operativo y una alta eficiencia.

A tal efecto, la invención proporciona un sistema para calentar un flujo de gas, tal como un flujo de aire, de acuerdo con la reivindicación 1. Dicho flujo de gas circula en un volumen delimitado en parte por una pared, y dicho sistema comprende dicha pared y una fuente generadora de calor para calentar dicha corriente de gas. Según la invención, la fuente de producción de calor (3) comprende al menos una fuente monotubular de tubo compacto, cuya fuente de tubo compacto comprende

- un quemador capaz de funcionar con tubos sumergidos compactos, que comprende una cámara de combustión para quemar una mezcla aire/gas a presión, obteniéndose la mezcla aire/gas mezclando un aire a aproximadamente 100 mb con un gas a aproximadamente 300 mb,

- un tubo intercambiador de calor apto para ser colocado al menos parcialmente en dicho volumen, teniendo dicho tubo intercambiador de calor un extremo aguas arriba conectado a la cámara de combustión del quemador y un extremo aguas abajo destinado a colocarse fuera de dicho volumen, estando dispuesto el tubo intercambiador de calor en la tubería de modo que los gases de combustión presurizados producidos por el quemador circulen en el tubo intercambiador de calor para calentar el flujo de gas que circula en el volumen.

Por lo tanto, se propone según la invención utilizar la técnica de los quemadores “Tubos Sumergidos Compactos” (TSC) para calentar principalmente por convección un flujo de gas que circula en un volumen delimitado por al menos una pared, pudiendo ser este volumen, por ejemplo, una tubería de admisión de gas o un recinto en el que circula un flujo de gas. El flujo de gas se calienta mediante los gases de combustión presurizados (bajo presión) producidos por el quemador y que circulan en un tubo intercambiador de calor. Los tubos sumergidos compactos se conocían hasta ahora solo para calentar un líquido por conducción.

El flujo de gas puede ser un flujo de aire o una mezcla de aire y gas.

Este sistema de calefacción es particularmente económico en términos de costo de operación porque el precio del kilovatio-hora producido con gas es menor que el precio del kilovatio-hora eléctrico. Además, su eficiencia es superior a los sistemas con intercambiadores de vapor.

Además, la llama del quemador nunca está en contacto directo con el flujo de gas por calentar, lo que contribuye a mejorar la seguridad de la instalación en la que se coloca el sistema de calefacción de la invención.

Según una realización particular, la fuente de producción de calor comprende una pluralidad de fuentes monotubulares de tubos compactos cuyos tubos compactos están dispuestos uno detrás de otro en dicho volumen para calentar el flujo gas uno tras otro.

Según una realización ventajosa, el sistema comprende además una fuente de recuperación de calor dispuesta fuera de dicho volumen y capaz de recuperar al menos parte del calor remanente en los gases de combustión tras su paso por la tubería. Esta recuperación de calor restante se lleva a cabo a nivel del tubo de descarga de gas de combustión (o tubo de humo) de la fuente de calor de tubo compacto.

Según una realización particular, en donde el tubo intercambiador de calor comprende una porción de aguas arriba conectada al extremo de aguas arriba y dispuesta en el volumen y una porción de aguas abajo conectada al extremo de aguas abajo y dispuesta fuera del volumen, la fuente de recuperación de calor comprende un depósito de líquido frío y al menos parte de dicha porción corriente abajo del tubo intercambiador de calor está dispuesta dentro del depósito para calentar el líquido frío. Dicha parte aguas abajo es la parte del tubo intercambiador de calor presente fuera del volumen. Esta porción incluye el tubo de humos.

Según una realización ventajosa, el calor recuperado por dicha fuente de recuperación de calor se utiliza para calentar, aguas arriba de dicha al menos una fuente de tubo compacto, el flujo de gas que circula en el volumen.

Según una realización particular, la fuente de recuperación de calor comprende además un circuito de líquido de circuito cerrado equipado con un intercambiador de calor y en el que circula el líquido del depósito, estando dispuesto dicho intercambiador de calor en dicho volumen, aguas arriba de dicha al menos una fuente de tubo compacto, para precalentar el flujo de gas que circula en el volumen.

De acuerdo con una realización particular, la porción de aguas arriba del tubo intercambiador de calor se presenta en la forma de una serpentina que comprende hebras que son sustancialmente paralelas entre sí y están conectadas entre sí mediante porciones dobladas, sustancialmente en la forma general de una U. Esta forma de serpentina de la parte de aguas arriba del tubo intercambiador de calor hace posible tener una gran superficie de intercambio de calor en un volumen pequeño.

La invención también se refiere a una instalación de secado o cocción que comprende una cámara de recepción y una tubería de admisión para llevar dicho flujo de gas a la cámara de recepción, y un sistema de calefacción para calentar dicho flujo de gas en dicho volumen. Según la invención, el sistema de calefacción es como se definió con anterioridad. La invención también se refiere a una instalación de secado o cocción que comprende una cámara de recepción y un tubo de entrada para llevar dicho flujo de gas a la cámara de recepción, y un sistema de calefacción (1) para calentar dicho flujo de gas en dicha cámara de recepción. Según la invención, el sistema de calefacción es como se definió con anterioridad.

Según una realización particular, la cámara de recepción comprende una entrada de líquido capaz de rociar líquido sobre el tubo intercambiador de calor del sistema de calefacción para crear vapor en dicha cámara.

A los expertos en la técnica, todavía les pueden parecer otras ventajas al leer los ejemplos siguientes, ilustrados por las Figuras adjuntas, dadas a modo de ilustración.

Breve descripción de las Figuras

- La Figura 1 representa una vista esquemática de un sistema de calefacción según la invención,

- la Figura 2 representa una vista esquemática de una instalación de secado por atomización que comprende el sistema de calefacción de la Figura 1, y

- la Figura 3 representa una vista esquemática de una instalación de cocina que comprende una versión modificada del sistema de calefacción de la Figura 1.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a la Figura 1, el sistema de calefacción de la invención referenciado 1 en su conjunto comprende una o más fuentes de producción de calor de tubo compacto destinada(s) a calentar un flujo de aire, o más generalmente un flujo de gas que circula en una tubería 2. La tubería 2 es, por ejemplo, una tubería de admisión de aire caliente de una instalación de secado por atomización.

En el ejemplo de la Figura 1, el sistema de calefacción 1 comprende dos fuentes de producción de calor tubulares compactas, referenciadas 10 y 11, cuyos tubos compactos están dispuestos uno detrás de otro en la tubería para principalmente calentar por convección uno tras otro el flujo de gas que circula en la tubería. Por supuesto, el número de fuentes de producción de calor de tubos compactos depende de la temperatura del flujo de aire que se alcance en la salida de la tubería.

El flujo de aire es producido por el ventilador 3 colocado cerca de la entrada de la tubería 2. El flujo de aire que ingresa en la tubería es aire proveniente del exterior. Este aire se filtra ventajosamente mediante un filtro 4.

La estructura de una fuente de generación de calor de tubo compacto, tal como la fuente de calor 10 u 11, es bien conocida por los expertos en la técnica. Este tipo de fuente se suele utilizar para la producción de líquidos calientes en baños, tinas o balones. Las fuentes de calor 10 y 11 comprenden cada una un quemador, respectivamente 100 y 110, y un único tubo intercambiador de calor, respectivamente 101 y 111. El quemador comprende una cámara de combustión en la que se lleva a cabo la combustión de una mezcla de aire de combustión y gas combustible a presión. La mezcla se lleva a cabo en una cámara de premezcla dispuesta aguas arriba de la cámara de combustión. En esta cámara de premezcla, el aire de combustión que tiene una presión de aproximadamente 100 mb se mezcla con gas combustible que tiene una presión de aproximadamente 300 mb. La mezcla se homogeneiza antes de la combustión a través de una rejilla de homogeneización colocada entre la cámara de premezcla y la cámara de combustión. Después de la combustión, los gases calientes presurizados que salen de la cámara de combustión, llamados gases de combustión, circulan en el tubo intercambiador compacto.

Cada uno de los tubos intercambiadores de calor tiene un extremo aguas arriba conectado a la cámara de combustión del quemador y un extremo aguas abajo a través del cual se evacúan los gases de combustión al exterior.

Cada uno de los tubos del intercambiador de calor 101 y 111 comprende una parte aguas arriba, 101A y 111A respectivamente, conectada al quemador y dispuesta en la tubería 2 y una parte aguas abajo, 101B y 111B respectivamente, dispuesta fuera de la tubería.

En el ejemplo de la Figura 1, la parte aguas arriba, 101A y 111A, de los tubos intercambiadores de calor 10 y 11 tiene la forma de una serpentina que comprende hebras sustancialmente rectilíneas, sustancialmente paralelas entre sí, y conectadas entre ellos por partes dobladas, sustancialmente en la forma general de U. Aunque esto no es visible en la Figura, el diámetro de la bobina disminuye en etapas desde su extremo aguas arriba hasta su extremo aguas abajo para maximizar los coeficientes de intercambio de calor. Las características del tubo intercambiador de calor (diámetro y número de hilos en la parte de aguas arriba) se adaptan a la cantidad de calor por intercambiar con el flujo de aire en la tubería. Para obtener un intercambio de calor significativo, del orden de un megavatio o más, el tubo intercambiador de calor puede incluir un gran número de hebras de geometría variable dependiendo de la ubicación en el volumen por calentar. La porción de aguas arriba 101A y 111A puede alcanzar así varias decenas de metros sin que esto plantee un problema de caída de carga.

Según la invención, los gases de combustión a alta presión producidos por las fuentes de calor 10 y 11 calientan el flujo de aire en la tubería por convección por intercambio de calor a través de la porción de aguas arriba de los tubos compactos 101 y 111. La cámara de combustión está dispuesta ventajosamente en la tubería 2 y también contribuye a calentar el flujo de aire que circula en la tubería. El uso de gas de combustión a alta presión permite trabajar con longitudes de tubo intercambiador de calor muy importantes (varias decenas de metros).

Según la invención, los gases de combustión no se mezclan con el flujo de aire por calentar y, por tanto, no contamina este último. Además, la llama necesaria para la combustión no está en contacto directo con el flujo de aire de la tubería para evitar la propagación de la llama en la tubería y cualquier riesgo de explosión. Las fuentes de calor 10 y 11 están controladas por un circuito de control 12 para alcanzar la temperatura deseada en la salida de la tubería.

Con este fin, se proporcionan muchos sensores de temperatura para medir la temperatura del flujo de aire en diferentes puntos de la tubería. Se instala un sensor de medición de temperatura en la tubería para medir la temperatura T1 del flujo de aire aguas arriba de la fuente de calor 10. Se prevé un segundo sensor para medir la temperatura T2 del flujo de aire entre las dos fuentes de calor 10 y 11. Y se prevé un tercer sensor para medir la temperatura T3 del flujo de aire aguas abajo de la fuente de calor 11, preferiblemente en la salida de la tubería 2. Entonces las temperaturas T1, T2 y T3 son empleadas por el circuito de control 12 para controlar las fuentes de calor 10 y 11.

Nótese que, dependiendo de la temperatura por alcanzar en la salida de la tubería, las dos fuentes de producción de calor pueden operar simultáneamente o una tras otra. También es posible prever que una de las fuentes de producción de calor, denominada fuente principal, funcione de forma continua, siendo la otra fuente una fuente de respaldo que se ponga en funcionamiento en caso de fallo de la fuente principal.

Como se muestra en la Figura 1, el sistema de la invención comprende además ventajosamente al menos una fuente de recuperación de calor 13 destinada a colocarse fuera de la tubería 2 y para recuperar al menos parte del calor que queda en los gases de combustión producido por las fuentes generadoras de calor 10 y 11 después de pasar a través de la tubería.

En la realización ilustrada, la fuente de recuperación de calor 13 comprende dos depósitos 130 y 131 que contienen líquido frío. Por líquido frío se entiende aquí un líquido que tiene una temperatura inferior a la temperatura de los gases de combustión que circulan en la parte aguas abajo 101B o 111B de los tubos intercambiadores de calor 101 y 111. Al menos parte de la porción de aguas abajo 101B del tubo 101 está dispuesta dentro del depósito 130 y está en contacto con el líquido de este depósito para intercambiar calor con él. Asimismo, al menos parte de la porción aguas abajo 111B del tubo 111 está dispuesta dentro del depósito 131 y está en contacto con el líquido de este depósito para intercambiar calor con él.

El líquido presente en el interior del tanque 130 tiene la función de recuperar el calor remanente en los gases de combustión producidos por la fuente de calor 10 antes de su evacuación al exterior. Asimismo, el líquido presente en el interior del tanque 131 tiene la función de recuperar el calor remanente en los gases de combustión producidos por la fuente de calor 11 antes de su evacuación al exterior.

Este calor recuperado por el líquido en los tanques se puede usar para diferentes propósitos, pero preferiblemente se usa para precalentar el flujo de aire aguas arriba de la fuente de calor 10.

Para este propósito, la fuente 13 de recuperación de calor comprende además un circuito de líquido 14 en un circuito cerrado conectado a los dos depósitos 130 y 131 y equipado con un intercambiador de calor 140. Los depósitos 130 y 131 están conectados en serie en el bucle. Por tanto, el mismo líquido circula a través de los dos depósitos 130 y 131, el circuito 14 y el intercambiador de calor 140. El circuito 14 también está provisto de un circulador 141 para hacer circular el líquido en el circuito. Un vaso de expansión 143 también está presente en el circuito 14 para compensar la expansión del líquido.

En esta realización, se lleva a cabo un intercambio de calor entre los gases de combustión de la fuente 10 y el líquido del circuito en el tanque 130 y otro intercambio de calor entre los gases de combustión de la fuente 11 y el líquido del circuito se produce en el depósito 131. El calor recuperado por el líquido del circuito 14 se transfiere luego de vuelta por el intercambiador 140 al flujo de aire aguas arriba de la fuente de calor 10.

El sistema comprende ventajosamente un mecanismo para evitar la vaporización del líquido en el circuito 14. En esta realización, se prevé un cortocircuito en la parte de la parte aguas abajo 101B o 111B presente en el depósito 130 o 131 antes de que el líquido en el circuito cambie a un estado gaseoso.

Con este fin, en la Figura 1, la parte aguas abajo 101B del tubo 101 está equipada con una derivación 102 presente fuera del tanque 130 para permitir la evacuación de los gases de combustión desde la fuente de calor 10 a exterior sin pasar por el depósito 130. Esta derivación 102 está equipada con una aleta 103 para permitir o no el paso de los gases de combustión en dicha derivación. También se proporciona una aleta 104 en la parte de la parte de aguas abajo 101B presente en el depósito 130 para permitir o no el paso de los gases de combustión desde la fuente 10 a dicha parte de la parte de aguas abajo. Las aletas 103 y 104 se abren alternativamente.

Se cierra la aleta 103 (se impide entonces el paso de gases de combustión en la derivación 102) y se abre la aleta 104 (se autoriza entonces el paso de gases de combustión en la parte del tubo contenido en el depósito) cuando la temperatura T4 a la salida del depósito 130 es más baja que la temperatura de vaporización Tvap del líquido en el circuito. Tvap es del orden de los 100 °C si el líquido en el circuito es agua. A la inversa, la aleta 103 está abierta y la aleta 104 está cerrada cuando la temperatura T4 a la salida del depósito 130 es mayor o igual que Tvap. Para evitar cualquier riesgo de vaporización, es posible establecer una temperatura de activación más baja para abrir la aleta 103, por ejemplo, entre 90 °C y 100 °C.

El mismo mecanismo de derivación se proporciona al nivel del depósito 131. La parte aguas abajo 111B del tubo 111 está equipada con una derivación 112 presente fuera del depósito 131 para permitir la evacuación de los gases de combustión de la fuente de calor 10 sin pasar por el depósito 130. Esta derivación 102 está equipada con un obturador 113 para permitir o no el paso de los gases de combustión en dicha derivación. También está presente una aleta 114 en la parte de la porción aguas abajo 101B presente en el depósito 131 para permitir o no el paso de los gases de combustión desde la fuente 11 a dicha parte de la porción aguas abajo.

La aleta 114 está abierta (y la aleta 113 está cerrada) cuando la temperatura T5 en la salida del depósito 131 es menor que Tvap. A la inversa, la aleta 113 está abierta (y la aleta 114 está cerrada) cuando la temperatura T5 en la salida del depósito 130 es mayor o igual que Tvap.

Hay sensores de temperatura en el circuito 14, en la salida de los tanques 130 y 131, para medir las temperaturas T4 y T5 y se prevé un circuito de control 142 para controlar, como se describió anteriormente, las aletas 103, 104, 113 y 114 dependiendo de las temperaturas T4 y T5. En esta realización, las aletas 103, 104, 113 y 114 son aletas motorizadas que pueden ser controladas por el circuito de control 142.

El calor recuperado por el líquido del circuito 14 se transfiere al flujo de aire en la tubería 2 por medio del intercambiador de calor 140 que es un intercambiador de agua/aire.

Por supuesto, pueden añadirse intercambiadores de calor adicionales aguas arriba o aguas abajo de las fuentes de producción de calor 10 y 11 para aumentar la capacidad de calefacción del sistema.

El coste operativo de un sistema de calefacción de este tipo es particularmente interesante porque el precio por kilovatio-hora producido directamente con gas (como es el caso de la presente invención) es inferior al precio por kilovatio-hora producido con electricidad (como es el caso de un sistema de resistencias eléctricas).

Dependiendo de la potencia y el número de fuentes de calor de tubos compactos y la posible presencia de intercambiadores de calor adicionales, es posible producir aire caliente con una temperatura de alrededor de 200 o 300 ° C, o incluso más.

La realización descrita anteriormente se da a modo de ejemplo. Es evidente para los expertos en la técnica que puede modificarse, en particular en lo que respecta al número de fuentes de producción de calor de los tubos, la forma de los tubos compactos, la presencia o ausencia de un sistema de recuperación de calor.

El sistema de calefacción mostrado en la Figura 1 se puede utilizar en muchas instalaciones como por ejemplo en una instalación de secado por atomización como se muestra en la Figura 2. Se repiten las referencias de los elementos ya presentes en la Figura 1 en la Figura 2.

Con referencia a la Figura 2, la instalación de secado por atomización comprende un ventilador 3 para llevar un flujo de aire a un conducto 2, un sistema de calefacción 1 para calentar el flujo de aire en el conducto 2 y una cámara de secado 5 en la que el flujo de aire caliente se difunde a través de un difusor 6. El producto líquido por secar se pulveriza en la cámara de secado por medio de un pulverizador 7. El flujo de aire caliente y el producto pulverizado se introducen en la cámara de secado 5 desde arriba. La cámara de secado tiene una parte superior 5A de forma cilíndrica y una parte inferior 5B de forma cónica.

El pulverizador 7 transforma el producto a secar en una niebla de gotas finas. Las gotas se evaporan en la cámara de secado al entrar en contacto con el flujo de aire caliente. Las partículas de producto seco se forman y luego son arrastradas por el flujo de aire húmedo hacia un bloque de separación 8 dispuesto en el extremo inferior de la porción cónica 5B. El bloque 8 separa las partículas de producto seco del aire húmedo.

La solicitud anterior describe el caso en el que el sistema de calefacción se utiliza para calentar un flujo de gas en una tubería.

Es posible contemplar otras aplicaciones tales como, por ejemplo, la cocción de productos con un flujo de gas circulando en un recinto. La Figura 3 ilustra un ejemplo de instalación para la cocción de productos alimenticios, como patés o embutidos, utilizando el sistema de calentamiento de la invención.

La instalación de cocción comprende una cámara de cocción 3, un tubo de admisión de aire 2 para llevar un flujo de aire a la cámara y un sistema de calefacción 1 parcialmente idéntico al mostrado en la Figura 1 para calentar el flujo de aire en el recinto 3. Se utilizaron las mismas referencias para designar los mismos elementos. En esta instalación, el sistema de calefacción tiene solo una fuente de calor (la fuente de calor 10) y el sistema de recuperación de calor 13 tiene solo un tanque (el tanque 130).

El tubo de entrada de aire suministra aire G al recinto al nivel de una pared superior de este último. El tubo intercambiador de calor 101 de la fuente 10 está dispuesto en la parte superior del recinto 2' y los productos P (patés, embutidos, etc.) por cocinar se colocan en la parte inferior del recinto de modo que el flujo de aire de la tubería 2 es calentado por el tubo intercambiador de calor 101 antes de llegar a los patés P. El aire que circula en la tubería es precalentado por el intercambiador de calor 140. Este último se coloca en la tubería 2 pero, como variante, podría colocarse en el recinto 3 aguas arriba del tubo intercambiador de calor 101.

Tener en cuenta que, durante la cocción, para ciertos productos como patés o embutidos, se recomienda humedecerlos regularmente para evitar que se agrieten. Además, el recinto está ventajosamente equipado con una entrada de agua 4 que sirve para rociar regularmente el tubo intercambiador de calor 101 con agua E para crear, dentro del recinto 3, una atmósfera húmeda que permita evitar que los productos se quiebren durante la cocción.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de calefacción (1) de un flujo de gas, tal como un flujo de aire, que circula en un volumen (2) delimitado parcialmente por una pared, comprendiendo dicho sistema dicha pared y una fuente de producción de calor para calentar dicha corriente de gas, donde la fuente generadora de calor comprende al menos una fuente monotubular de tubo compacto (10, 11), cuya fuente de tubo compacto comprende

- un quemador (100, 110), que comprende una cámara de combustión para quemar una mezcla de aire/gas a presión, - un tubo intercambiador de calor (101, 111) capaz de colocarse al menos en parte en dicho volumen, teniendo dicho tubo intercambiador de calor (101, 111) un extremo aguas arriba conectado a la cámara de combustión del quemador y un extremo aguas abajo destinado a estar dispuesto fuera del volumen (2), estando dispuesto el tubo intercambiador de calor (101, 111) en el tubo de manera que los gases de combustión presurizados producidos por el quemador circulen por el tubo intercambiador de calor (101, 111) para calentar el calor por convección flujo de gas que circula en el volumen,

caracterizado porque el quemador puede funcionar con tubos sumergidos compactos y porque la mezcla aire/gas se obtiene mezclando un aire a aproximadamente 100 mb (10.000 N/m2) con un gas a aproximadamente 300 mb (30.000 N/m2).

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de producción de calor comprende una pluralidad de fuentes de tubos compactos (10, 11) cuyos tubos compactos están dispuestos uno detrás de otro en el volumen para calentar uno tras otro el flujo de gas.

3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque comprende además una fuente de recuperación de calor (13) dispuesta fuera del volumen y capaz de recuperar al menos parte del calor remanente en los gases de combustión producidos por dicha al menos una fuente de calor de tubo compacto (10, 11) después de atravesar dicho volumen.

4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el tubo intercambiador de calor (101, 111) comprende una porción de aguas arriba (101A, 111A) conectada al extremo de aguas arriba y dispuesta en el volumen y una porción aguas abajo (101B, 111B) conectada en el extremo aguas abajo y colocada fuera del volumen, y porque la fuente de recuperación de calor (13) comprende un depósito (130, 131) de líquido frío y porque al menos una parte de dicha porción corriente abajo del tubo intercambiador de calor (101, 111) está dispuesta dentro del depósito (130, 131) para calentar el líquido frío.

5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el calor recuperado por dicha fuente de recuperación de calor (13) se utiliza para calentar, aguas arriba de dicha al menos una fuente de tubo compacto (10, 11), el flujo de gas que circula en dicho volumen.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, dependiente a su vez de la reivindicación 4, caracterizado porque la fuente de recuperación de calor (13) comprende además un circuito de líquido (14) en un circuito cerrado equipado con un intercambiador de calor (140) y en el que circula el líquido del depósito (130, 141), estando dispuesto dicho intercambiador de calor en dicho volumen, aguas arriba de dicha al menos una fuente de tubo compacto (10, 11), para precalentar el flujo de gas que circula en dicho volumen.

7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la parte aguas arriba (101A, 111A) del tubo intercambiador de calor se presenta en la forma de una serpentina que comprende hebras sustancialmente paralelas entre sí y conectadas entre sí mediante partes dobladas, sustancialmente en forma general de U.

8. Instalación de secado u horneado que comprende una cámara de recepción y un tubo de admisión (2) para llevar dicho flujo de gas a la cámara de recepción, y un sistema de calentamiento (1) para calentar dicho flujo de gas en dicha tubería de admisión, caracterizada porque el sistema de calefacción (1) está de acuerdo con el sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Instalación de secado u horneado que comprende una cámara de recepción y un tubo de admisión (2) para llevar dicho flujo de gas a la cámara de recepción, y un sistema de calefacción (1) para calentar dicho flujo de gas en dicha cámara de recepción, caracterizada porque el sistema de calefacción (1) está de acuerdo con el sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

10. Instalación de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque la cámara de recepción (9) comprende una entrada de líquido (90) capaz de rociar líquido sobre el tubo intercambiador de calor (101, 111) del sistema de calentamiento para crear vapor en dicha cámara.