ES2648462T3 - Quemador de inyección de aire o de gas regulable - Google Patents

Abstract

Quemador (1) que comprende un conducto (22) de aire primario o gas, de eje X delimitado por una pared exterior (52) y una pared interior concéntrica (23) y conductos (21) para una inyección de gas o de aire primario radial, caracterizado por que el conducto (22) de aire o gas comprende un anillo (3) que es móvil en rotación y tiene protrusiones axiales que constituyen unos distribuidores (30) que colaboran con los conductos (21) de aire primario radial dispuestos en la parte periférica exterior de la pared interior y forman dos pasos (210, 211) con distintos ángulos en cada conducto (21).

Description

DESCRIPCIÓN

Quemador de inyección de aire o de gas regulable

La presente invención se refiere al campo de los quemadores de cualquier campo y de cualquier combustible y, en particular, pero de manera no limitativa, a los quemadores para hornos rotatorios (o giratorios), tales como los hornos de cemento u hornos de cal.

En la mayoría de las instalaciones de hornos rotatorios, la mayoría del aire de combustión, generalmente denominado aire secundario, alcanza una temperatura muy elevada (entre 600 y 1200 °C) y una baja velocidad (entre 4 y 10 m/s), después de ser utilizado como aire de enfriamiento del material caliente que cae del horno.

En un horno de cemento, este aire secundario caliente representa entre el 80 y el 95 % del aire de combustión del horno.

El aire complementario, denominado aire primario, es el aire inyectado directamente en el quemador a una temperatura más baja (temperatura próxima a la temperatura ambiente en la mayoría de los casos), pero a gran velocidad.

Generalmente representa entre el 5 % y el 20 % del aire de combustión y tiene dos funciones:

• la refrigeración y el comportamiento mecánico del quemador del horno

• la activación de la combustión y el control de la forma de la llama. Para hacerlo, este aire primario se inyecta por el extremo del quemador, a alta presión (entre 100 y 500 mbar) y a gran velocidad (entre 80 y 350 m/s) con el objetivo de:

o Aspirar el aire secundario caliente del corazón de la llama y asegurar su rápida mezcla con el combustible del quemador y activar así la combustión.

o Controlar a través de sus componentes axiales y radiales la forma de la llama, tal como su anchura y su longitud, y adaptarse a las condiciones específicas del horno.

Los quemadores de horno rotatorio se caracterizan en general por su impulso de aire primario, que es la fuerza generada por la expansión del aire primario en el horno (flujo másico del aire primario x velocidad de expansión del aire primario) dividido por la potencia calorífica del quemador.

El aire primario a alta presión y baja temperatura repercute en el balance energético del proceso por el consumo eléctrico necesario para su presurización, así como por la introducción de aire frío en el proceso.

Para minimizar este impulso y optimizar su uso, Es importante tener una velocidad máxima de expansión de este aire primario para la aspiración del aire secundario. Debido a este hecho, se recomienda que:

• la expansión de este aire primario se realice en el extremo mismo de la boquilla para aprovechar al máximo la velocidad de expansión

• la presión antes del extremo del quemador no debe verse afectada por elementos reguladores o pérdida de carga con el fin de obtener la máxima velocidad de expansión en el extremo.

Las inyecciones de aire primario en el extremo de los quemadores del horno rotatorio generalmente están constituidas por al menos dos salidas de aire primario, de las que al menos una es axial y las otras radiales (o rotacionales), como en la patente FR 2780 489 y FR 2901 852. En este caso, la regulación de la proporción entre el caudal y/o la presión de aire axial y radial permite el ajuste de la componente radial global del aire primario y hace variar la forma de la llama.

Por tanto, estos quemadores están generalmente equipados con dispositivos de regulación de la presión axial y/o radial que reducen la presión y, en consecuencia, la velocidad de expansión de estos aires en el extremo del quemador. De este modo reducen el impulso del quemador que es proporcional a la velocidad de expansión. Para compensar la pérdida de presión debida a la regulación y mantener el impulso del quemador que sirve para obtener un resultado de combustión o funcionamiento de procedimiento equivalente, es por tanto necesario aumentar el caudal o la presión del aire primario. Para muchos de estos quemadores, la inyección de combustible pulverizado (carbón, coque de petróleo... que son los combustibles mayoritarios en el horno rotatorio) se intercala entre el aire exterior axial primario y el aire interior radial. Debido a este hecho, a igualdad de impulso de aire primario, esta salida radial no participa plenamente en la absorción de aire secundario en la llama. Por lo tanto, se necesitará más impulso de aire primario para llegar a un resultado equivalente.

Además, la disposición del aire radial en el interior del circuito de combustible pulverizado aumenta el riesgo de eyección de combustible fuera de la llama, lo que puede crear condiciones de funcionamiento desfavorables (deterioro de la calidad de cocción del producto, dificultades operativas, reducción de la vida útil de la mampostería que recubre el horno...) y aumenta las emisiones de NOx, porque la concentración de combustible es demasiado baja en el centro de la llama, lo que impide el fenómeno de recombustión reductora de NOx.

Las inyecciones de aire primario en el extremo de los quemadores de horno rotatorio también pueden tener una única salida de aire primario con una componente radial regulable. En ese caso:

- o bien la componente radial se obtiene mediante una mezcla axial/radial aguas arriba y se produce el mismo problema que con los quemadores con dos salidas de aire primarias, a saber, una pérdida de eficacia vinculada al uso de un elemento regulador que crea pérdidas de carga y reduce la velocidad de expansión del aire primario, - o bien la componente radial se obtiene por orientación de las secciones de salida del quemador. Esta orientación debe realizarse sin ninguna pérdida de carga particular

para que el quemador se beneficie de una velocidad de expansión óptima del aire primario en la boquilla y de una mejor eficiencia energética.

El control del diámetro de la llama es más difícil en quemadores con una única salida de aire primario con una componente radial regulable. En efecto, si en los quemadores con dos o más salidas, la salida axial generalmente está situada en la periferia del quemador para controlar y estabilizar la divergencia del flujo y permitir un ajuste más eficiente y fino del diámetro de la llama, esta ventaja no existe en los quemadores de salida única, lo que dificulta la regulación del diámetro. Un diámetro de llama demasiado grande puede tener graves consecuencias sobre las condiciones de funcionamiento del procedimiento (afectando a la naturaleza del material que se va a cocer y/o a las condiciones de explotación) y/o sobre la vida útil de los revestimientos refractarios del horno.

Para los quemadores utilizados en otros campos distintos a los hornos rotatorios, una parte del aire de combustión también se puede poner en rotación para garantizar una turbulencia y una mejor mezcla de aire y combustible. La presente invención también se aplica a estos quemadores, independientemente de que el aire se denomine aire primario, aire de combustión, aire radial, aire rotacional o aire escalonado.

En el resto de la descripción, esta parte del aire de combustión se denominará aire primario.

En muchos quemadores, incluyendo los quemadores de horno rotatorio, el problema descrito anteriormente para el aire también se aplica a los combustibles gaseosos como el gas natural, gas de proceso industrial (refinería, siderurgia...) por lo que es importante regular el ángulo radial de salida, así como su velocidad.

El objeto de la presente invención consiste en proponer un quemador que permita ajustar gradual y linealmente la componente radial del aire primario o del gas y evitar una regulación por reducción de la presión (y por tanto de la velocidad de expansión) de una componente radial o axial y, por tanto, conservar el impulso máximo del aire primario o del gas.

El quemador de acuerdo con la invención comprende un conducto de aire primario o de gas, de eje X delimitado por una pared exterior y una pared interior concéntrica y unos conductos de inyección de aire primario o de gas radial, está caracterizado por que el conducto de aire primario o de gas comprende una corona móvil en rotación y presenta unas protuberancias axiales que constituyen distribuidores que colaboran con los conductos de inyección de aire primario o de gas radial dispuestos en el extremo del quemador en la parte periférica exterior de la pared interior y forman dos canales de distintos ángulos en cada conducto de inyección de aire primario o de gas radial. La rotación de la corona permitirá distribuir la sección de los conductos de aire primario o de gas radial en dos series de canales intercalados.

Ventajosamente, la corona también es móvil en traslación. La traslación de la corona permitirá modificar la sección de paso de los conductos de inyección de aire primario o de gas radial. En efecto, la sección de paso es la suma de las secciones de los conductos que constituyen el conducto de aire primario o de gas y es más pequeña que la sección de salida, por lo tanto, la sección de paso es regulable.

Una primera serie de canales tiene un ángulo de inyección de aire primario radial pequeño (generalmente comprendido entre -10 y 30°) mientras que la otra serie tiene un ángulo de inyección de aire primario radial mayor que la serie anterior (generalmente comprendido entre 10 y 60°).

El ángulo de inyección del aire primario radial o del gas resultante es la combinación de los chorros de aire provenientes de las dos series de canales intercalados, una con un ángulo pequeño y la otra con un ángulo pronunciado.

La regulación de la rotación de la corona alrededor del eje X permite variar la distribución de la sección y por tanto el flujo de aire primario o de gas entre estas dos series de canales intercalados y, por tanto, regular el ángulo de inyección de aire radial.

Esta distribución de secciones entre las dos series de canales intercalados se realiza con una sección total constante, lo que simplifica enormemente la regulación del quemador.

Además, la regulación se encuentra justo en el extremo del quemador, al nivel de la salida del aire primario o del gas en el horno, mediante esta posición de la regulación en el extremo se maximiza la velocidad de salida del aire o del gas y, por lo tanto, el impulso.

También se evita la rotación de piezas móviles en contacto directo con el exterior del quemador que están sometidas a tensiones térmicas muy fuertes. De este modo se minimiza el riesgo de que estas piezas se dañen.

Ventajosamente, los dos canales están formados con una forma acampanada complementaria a la del distribuidor y los conductos de aire primario radial y la suma de las secciones de dichos canales es constante en un plano perpendicular a X, independientemente de la posición angular de la corona (3). Los distribuidores y los conductos de inyección de aire primario o de gas radial tienen unas formas acampanadas complementarias que forman unos canales de sección constante. Así, la regulación se realiza modificando el ángulo de salida de la componente radial con una sección de salida constante, lo que simplifica enormemente la regulación del quemador.

Ventajosamente, los distribuidores y los conductos de inyección de aire primario o de gas radial tienen paredes con bordes paralelos.

Ventajosamente, los distribuidores y los conductos de inyección de aire primario o de gas radial tienen bordes curvilíneos. Esta forma permite limitar las pérdidas de carga.

Ventajosamente, la corona móvil presenta al menos una ranura inclinada y es accionada en rotación por una anilla móvil en traslación al que está conectada por una tuerca que se desliza en dicha ranura. La traslación de la anilla permite de este modo la rotación de la corona.

De acuerdo con una disposición particular, la anilla móvil es accionada por un elevador. El elevador puede ser hidráulico, mecánico o neumático.

Ventajosamente, los conductos de aire primario radial y los distribuidores están achaflanados aguas arriba. El chaflán se encuentra en un plano tangente o en un plano vertical con respecto al flujo de aire, y permite una entrada y aceleración gradual del aire en los canales y, por lo tanto, una pérdida de carga limitada.

Ventajosamente, el quemador también consta de unos conductos de aire primario axial.

De acuerdo con una disposición particular, el conducto de inyección de aire primario o de gas radial está intercalado entre los conductos de combustible y el conducto de aire primario axial.

Ventajosamente, los conductos de inyección de aire primario axial y de aire primario radial están alimentados por una misma alimentación. Esto es muy ventajoso, especialmente en el contexto de un quemador con dos salidas de aire primario (una axial y la otra radial), situadas en el exterior de los circuitos de combustible porque esto permite aligerar el quemador y limitar las pérdidas de carga en los circuitos de admisión, tener un quemador cuya regulación sea sencilla. Por tanto, es posible regular la rotación de la corona para aumentar la componente radial y actuar sobre el diámetro de la llama y regular la presión de aire aguas arriba del quemador para la regulación del impulso. Esto permite limitar la puesta en rotación máxima a una proporción constante entre el circuito externo axial y el circuito interno de componente radial regulable y limitar el diámetro máximo de la llama y así proteger los refractarios de los hornos de falsas maniobras y/o una mala regulación.

Ventajosamente, el número de conductos de inyección de aire primario o de gas radial es un múltiplo del número de conductos de aire primario axial o de un grupo de conductos de aire primario axial.

Ventajosamente, los conductos de inyección de aire primario o de gas radial y los conductos de aire primario axial están dispuestos en los mismos radios. El número de orificios de salida del circuito de aire radial, o con una componente tangencial, puede estar aparejado con el número de orificios (o grupo de orificios) del circuito de aire axial, para que el impulso del aire primario de los dos circuitos contribuya en la mayor medida posible a la absorción del aire secundario. Con esta perspectiva, la implantación angular de los orificios de aire axial y de aire radial es importante y la disposición con los orificios (o grupo de orificios) axiales y radiales en un mismo radio es ventajosa, es decir, los conductos de inyección de aire o de gas radial se sitúan radialmente directamente por debajo de los conductos de inyección de aire axial.

Ventajosamente, la inclinación y la longitud de la ranura es proporcional a la rotación de la corona. La ranura podrá tener una longitud de 50 a 300 mm y una ligera inclinación de 1 a 15° con respecto al eje X. La combinación de una ranura larga y un ángulo pequeño permite obtener una gran precisión de regulación.

De acuerdo con una disposición particular, el conducto presenta una sección de salida, esta sección de salida varía en función del desplazamiento de una pared con respecto a la otra, la cara radial interior de los distribuidores y la cara radial exterior de las muescas forman un ángulo a con el eje X y la cara radial interior del anillo exterior forma un ángulo p con el eje X. En determinadas aplicaciones y ventajosamente, en el circuito de aire primario radial o de gas, la sección de salida se puede ajustar para mantener una presión y por lo tanto una velocidad de inyección máxima del aire primario o del gas en el extremo del quemador. Esta modificación de la sección se obtiene mediante el desplazamiento relativo a lo largo del eje X de los tubos interior y exterior del circuito y por una forma inclinada a lo largo del eje X de los distribuidores montados sobre la corona móvil y unas muescas de aire primario radial o de gas dispuestas en la parte periférica exterior del tubo interior del circuito.

De acuerdo con una disposición particular, el conducto de inyección de aire primario o de gas radial se dispone en el exterior de los circuitos de combustible (sólido pulverizado, líquido u otro gas). Así se limita cualquier riesgo de proyección de combustible líquido o sólido en la periferia de la llama cuando aumenta la componente radial del aire o del gas. Además, esta disposición permite reducir los NOx mediante un efecto de combustión escalonada, concentrando el combustible en el centro de la llama.

De acuerdo con una disposición aún más ventajosa para controlar el diámetro de la llama, el conducto de inyección de aire primario o de gas radial está intercalado entre un conducto de aire axial y el centro del quemador que comprende los conductos de combustible (sólido pulverizado, líquido o gaseoso) y eventualmente el estabilizador de llama.

Ventajosamente, los distribuidores y los conductos de inyección de aire primario o de gas radial tienen unas formas acampanadas complementarias que forman dos canales y la suma de las secciones de los cuales es variable en un plano perpendicular a X, independientemente de la posición angular de la corona. En algunas aplicaciones, la sección de salida debe poder ajustarse para mantener una presión y por lo tanto una velocidad de inyección máxima del aire primario o del gas en el extremo del quemador. Esta modificación de la sección se obtiene mediante un desplazamiento relativo a lo largo del eje X de la corona móvil y unas muescas de aire primario radial o de gas, dispuestas en la parte periférica exterior del tubo interior del circuito.

Otras ventajas también podrán ser apreciadas por el experto en la materia tras la lectura de los siguientes ejemplos, ilustrados en las figuras adjuntas, aportadas a modo de ejemplo:

- la figura 1 es una vista en sección de un circuito de aire o de gas del quemador de acuerdo con la invención, - la figura 2 es una vista frontal del quemador según una disposición particular,

- las figuras 3 a 5 muestran diferentes posiciones de un distribuidor con bordes curvilíneos en un conducto de aire primario radial,

- las figuras 6a y 6b son unas vistas desarrolladas del distribuidor en las dos posiciones extremas,

- la figura 7 es una vista de la corona,

- la figura 8 es una vista del conducto principal.

- las figuras 9 a 12 muestran unas vistas frontales de diferentes disposiciones de los circuitos de aire primario y de combustible en el quemador.

- las figuras 12 y 13 muestran una vista en sección del quemador en una disposición particular donde la sección del circuito de aire o de gas es regulable. La figura 12 está en la posición de sección máxima, la figura 13 en la posición de sección mínima

- las figuras 14 y 15 muestran una vista en sección del quemador en una disposición particular donde la sección del circuito de aire o de gas es regulable por desplazamiento axial de los distribuidores. La figura 14 está en la posición de sección máxima, la figura 15 en la posición de sección mínima.

- las figuras 16a y 16b muestran diferentes posiciones de los distribuidores con bordes curvilíneos en un conducto de aire primario radial.

- las figuras 17 y 18 muestran una vista en sección del quemador en una disposición particular donde la sección del circuito de aire o de gas es regulable.

En el resto de la descripción, las partes colocadas en el lado de la entrada de aire primario se denominarán "aguas abajo" y las colocadas en el lado de la salida de aire primario "aguas arriba".

El quemador 1 comprende al menos un conducto de aire primario o de gas 22 comprendido entre una pared exterior 52 y una pared interior 23, de eje X y que constituyen unos tubos concéntricos con una forma cilíndrica, que rodean el centro del quemador 10 en el que se pueden implantar varios otros conductos de aire primario o de combustible 100, 101 o un estabilizador 8. El extremo de este conducto en el lado del horno está cerrado por un anillo de extremo interior 2 y un anillo de extremo exterior 5, que puede ser, según los modos de realización, dos piezas distintas para facilitar el mecanizado o una misma pieza.

El conducto de aire primario o de gas consta de una corona 3, a su vez rodeada por una anilla 4. El extremo aguas abajo del conducto está cercado por el anillo 5. Como se puede ver en las figuras 1,2 y 8, el anillo interior 2 conectado al tubo interior de la pared 23 presenta unas muescas 20 en su periferia que tienen dos caras 200 y 201 acampanadas la una con respecto a la otra (o en forma de V), que están cerradas en su parte periférica por el anillo 5 y constituyen así unos conductos 21 de inyección de aire primario radial o de gas.

En una disposición ventajosa ilustrada, el anillo exterior 5 comprende unos conductos 50 de aire primario con componente axial.

La corona 3 (véanse las figuras 1, 2 y 7) presenta unas protuberancias 30 con una forma acampanada o en forma de V que se disponen en las muescas 20 y constituyen los distribuidores de aire 30. Cada protuberancia 30 presenta dos caras 300 y 301 que se reúnen aguas abajo y que son respectivamente paralelas a las caras 200 y 201 de la muesca 20. Por tanto, la forma en V tiene su punta dispuesta corriente abajo.

La corona 3 gira alrededor del eje X en el conducto principal entre dos posiciones extremas, en las que el distribuidor 30 se apoya sobre la cara 200 de la muesca 20 o sobre la cara 201 de dicha muesca 20. La corona 3 tiene al menos una ranura 31 dispuesta inclinada con respecto al eje X.

En una disposición particular ilustrada, la anilla 4 se desliza de aguas arriba a aguas abajo sobre la pared 23 a lo largo del eje X. La anilla 4 consta de un tetón, tuerca o chaveta 42 que se desliza en la ranura 31. La anilla 4 está fijada a al menos un brazo o barra de control 43 conectado a un pistón (no representado) para deslizar la anilla 4 de aguas arriba a aguas abajo y viceversa.

A continuación, se describe el funcionamiento del quemador 1, ilustrado en las figuras 3 a 5, 6a y 6b.

Cada distribuidor de aire 30 permite separar el flujo de aire primario o de gas que llega al conducto 21 de inyección de aire primario radial o de gas y darle una componente angular tangencial dividiéndolo en dos canales 210 y 211 con distintos ángulos. Estos canales 210 y 211 generan dos chorros que se recombinan en un único chorro a la salida y cuyo ángulo medio es prácticamente proporcional al ángulo de salida de cada V ponderado del caudal de cada chorro. Mediante la rotación de la corona 3, se puede variar la distribución de la sección entre los dos canales 210 y 211, siendo la sección global de los canales 210 y 211 constante durante toda la regulación y por tanto el caudal en cada una de las ramas de la V para obtener una variación del ángulo de salida del flujo de aire 6 sin reducir la velocidad de eyección y manteniendo el caudal constante.

De este modo es posible regular la componente del aire radial o del gas regulando el ángulo de salida del chorro, a igualdad de presión, de caudal y de sección aguas arriba del orificio de salida, maximizando así el impulso del chorro. En la realización presentada en las figuras 3 a 5, los canales 210 y 211 están incurvados, para reducir la pérdida de carga en los canales mediante un aumento gradual de la velocidad según la componente tangencial y permitir una mayor estabilidad aerodinámica del chorro. En efecto, la forma incurvada procura al intradós del chorro una velocidad de expansión ligeramente más lenta que la del trasdós del chorro. Esto hace que la mezcla de los dos chorros de distintos ángulos sea menos turbulenta y, por lo tanto, que el flujo resultante sea más estable y la velocidad media del chorro más óptima.

En la figura 3, el distribuidor 30 se coloca sustancialmente en el medio, la cantidad de aire que pasa a través de los dos canales es sustancialmente idéntica. En la figura 4, el distribuidor 30 está presionado contra la pared 200 y la mayoría del aire pasa por el canal 210 más inclinado, por tanto, el flujo de aire 6 está más inclinado. Al contrario, en la figura 5, el distribuidor 30 está presionado contra la pared 201 y la mayoría del aire pasa por el canal 211 menos inclinado, por tanto, el flujo de aire 6 está muy poco inclinado.

En las figuras 3 a 5, están previstos unos chaflanes 303, 203 en la entrada del distribuidor de aire 30, así como en la entrada de los canales 210 y 211 en un plano tangente o en un plano vertical.

En la vista de la figura 2, el quemador comprende hormigón protector externo 7, el anillo exterior 5 con unos conductos axiales 50, el anillo interior 2 con los conductos 21 de inyección de aire primario radial o de gas, y el centro del quemador 10 delimitado en el exterior por la pared 23 que comprende un conducto de combustible pulverulento y/o gaseoso 100 y otros conductos de combustible 101 y un estabilizador central 8.

Este tipo de quemador se puede utilizar tanto si es de una única salida de aire primario o de gas con solo los conductos de aire primario 21 como si es múltiple con los conductos de aire primario o de gas 21 y 50.

En el caso de múltiples salidas de aire primario, los conductos 50 y 21 pueden alimentarse de aire primario por un solo conducto de aire primario 22 o por distintos circuitos de aire primario, generalmente concéntricos o casi concéntricos con respecto al eje X.

Las figuras 9 a 11 muestran diferentes disposiciones radiales de los conductos de aire primario o de gas según la invención y del o de los conductos de combustible anulares (combustibles pulverulentos, gaseosos).

La figura 9 muestra una disposición donde hay, a partir del centro del quemador, en el centro estabilizador 8, unos conductos de combustible 101 en el estabilizador, un conducto de combustible pulverulento 100, unos conductos de inyección de aire primario o gas radial 21, uno de los conductos axiales 50.

La figura 10 muestra una disposición donde hay, a partir del centro del quemador, en el centro estabilizador 8, un conducto de combustible 101 en el estabilizador, unos conductos de inyección de aire primario o gas radial 21, un conducto de combustible pulverulento 100, unos conductos axiales 50.

La figura 11 muestra una disposición donde hay, a partir del centro del quemador, en el centro estabilizador 8, un conducto de combustible 101 en el estabilizador, un conducto de combustible pulverulento 100, uno de los conductos de inyección de aire primario o de gas radial 21 sin conducto axial.

También son posibles otras disposiciones no representadas, como, por ejemplo, el circuito de combustible pulverulento en el exterior 100.

En algunas aplicaciones y ventajosamente ilustradas en las figuras 12 y 13, el conducto de aire primario radial o de gas 22, la sección mínima de la componente radial en el plano 216 se puede ajustar en el extremo del quemador para mantener una presión y por lo tanto una velocidad de inyección máxima del aire primario o del gas en el extremo del quemador. Esta modificación de sección se obtiene mediante el desplazamiento a lo largo del eje X de una de las paredes 23 o 52 con respecto a la otra, de la inclinación del ángulo a de la cara radial interior 315 de los distribuidores 30 y la cara radial exterior 215 de las muestras 20 de aire primario radial o de gas con respecto al eje X, así como un ángulo divergente p en la cara radial interior 51 del anillo exterior 5. Preferentemente, la pared interior 23 es móvil y la pared exterior 52 está fija.

En las figuras 16a y 16b, la corona 3 también se traslada a lo largo del eje X sobre el conducto principal entre dos posiciones extremas, en la que la cara 310 del distribuidor 30 se apoya sobre la cara 220 para obtener una sección de paso mínima. El distribuidor 30 se puede mover hacia atrás para aumentar la sección de paso. La traslación de la corona 3 o bien la rotación de esta última puede tener lugar gracias a dos movimientos relativos independientes. El ajuste de la sección también se puede efectuar mediante una traslación y/o una rotación de la corona.

En las aplicaciones ilustradas en las figuras 14 y 15, en el conducto de aire primario radial o de gas 22, la sección de la componente radial se puede ajustar en el extremo del quemador 1 para mantener una presión y por lo tanto una velocidad de inyección máxima del aire primario o del gas en el extremo del quemador. Esta modificación de la sección se obtiene mediante la traslación a lo largo del eje X de la corona 30 vinculada a la barra de control 43. En la posición retraída, figuras 14, 16b y 17, la sección de los canales 210, 211 es máxima, mientras que cuando estos se empujan, figuras 15, 16a y 18, la sección de los canales 210, 211 es mínima.

En las figuras 17 y 18, se observa que los movimientos de traslación de la corona 30 se hacen a lo largo del eje X y están controlados por el tubo o la barra de control 43, en cuanto al movimiento de rotación de la corona 30, se obtiene mediante la traslación del tubo o de la barra de control 43.

La disposición óptima, para la aspiración del aire secundario en la llama es la implantación de este conducto de aire primario en el exterior de los conductos de combustible y, en particular, del conducto de combustible pulverulento. Esta disposición limita la proyección de combustibles sólidos en el exterior de la llama y reduce la formación de óxidos de nitrógeno.

En el contexto de un quemador con varias salidas de aire, tener este dispositivo situado justo en el exterior del conducto de combustible, como se ha ilustrado en la figura 2, en particular, el conducto de combustible pulverulento (carbón, coque de petróleo...), y generalmente entre el conducto de combustible pulverulento y el conducto axial, permite ponerlo en rotación para activar su combustión, pero también beneficiarse de una disposición de los orificios de salida del conducto de aire primario con una componente tangencial cerca del aire secundario, con el fin de aprovechar el impulso de este conducto para la absorción del aire secundario en la llama.

En la configuración presentada en la figura 10, el número de conductos 21 es un múltiplo del número de conductos axiales 50 o del grupo de conductos axiales 50, para mejorar la absorción de aire secundario.

Esta es óptima cuando el número de conductos 21 es idéntico al número de conductos axiales 50 o grupo de conductos axiales 50 y los conductos 21 están en los mismos radios que los conductos 50 o grupo de conductos 50.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Quemador (1) que comprende un conducto (22) de aire primario o de gas, de eje X delimitado por una pared exterior (52) y una pared interior concéntrica (23) y unos conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial, caracterizado por que el conducto de aire primario o de gas (22) comprende una corona (3) móvil en rotación y que presenta unas protuberancias axiales que constituyen unos distribuidores (30) que colaboran con los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial dispuestos sobre la parte periférica exterior de la pared interior (23) y forman dos canales (210, 211) con distintos ángulos en cada conducto (21) de inyección de aire primario o de gas radial.

2. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que la corona (3) es móvil en traslación.

3. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los dos canales (210, 211) están formados por una forma acampanada complementaria del distribuidor (30) y por los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial y por que la suma de las secciones de dichos canales es constante en un plano perpendicular a X, independientemente de la posición angular de la corona (3).

4. Quemador (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los distribuidores (30) y los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial tienen unas paredes (200, 300; 201, 301) de bordes paralelos.

5. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los distribuidores (30) y los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial tienen bordes curvilíneos.

6. Quemador (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial y los distribuidores (30) están achaflanados aguas arriba.

7. Quemador (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que consta de unos conductos (50) de aire primario axial.

8. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende unos conductos de combustible (100, 101) y por que el conducto (21) de inyección de aire primario o de gas radial está intercalado entre los conductos de combustible (100, 101) y el conducto de aire primario axial (50).

9. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que los conductos (50) de aire primario axial y los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial están alimentados por una misma alimentación (22) .

10. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que el número de conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial es un múltiplo del número de conductos de aire primario axial (50) o de un grupo de conductos de aire primario axial (50).

11. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que los conductos (21) de aire primario o de gas radial y los conductos de aire primario axial (50) se disponen en los mismos radios.

12. Quemador (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que la corona (3) tiene al menos una ranura (31) dispuesta de manera inclinada con respecto al eje X y por que la inclinación y la longitud de la ranura (31) es proporcional a la rotación del anillo (3).

13. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el conducto (21) de inyección de aire primario radial presenta una sección de salida (216), por que esta sección de salida (216) varía en función del desplazamiento de una pared (52, 23) con respecto a la otra (23, 52), por que la cara radial interna (315) de los distribuidores (30) y la cara radial externa (215) de las muescas (20) forman un ángulo a con el eje X y por que la cara radial interna (51) del anillo exterior (5) forma un ángulo p con el eje X.

14. Quemador (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que los distribuidores (30) y los conductos (21) de inyección de aire primario o de gas radial tienen unas formas acampanadas complementarias, que forman dos canales (210) y (211) de los cuales la suma de las secciones es variable en un plano perpendicular a X, independientemente de la posición angular de la corona (3).