Patent ES-2908234-T3 (ES)
Title: Quemador de fluido con chorro direccional
Inventor: CATES JESSE E
IPC: F23D14/32
Filed: 2017-12-18
Granted: 2022-04-28
Abstract: Un aparato de quemador que comprende (A) un cuerpo de quemador que tiene: un conducto (5) central dentro del cuerpo de quemador que tiene un extremo aguas arriba y un extremo aguas abajo axialmente opuesto que desemboca en un extremo (2) aguas abajo del quemador (1), en donde el diámetro en sección transversal del conducto central aumenta en el sentido hacia el extremo aguas abajo; una pluralidad de primeros orificios (6) en el extremo (2) aguas abajo del quemador (1) que están ubicados de manera sustancialmente uniforme alrededor del extremo aguas abajo del conducto (5) central, en donde los primeros orificios (6) están conectados por primeros conductos (26) dentro del cuerpo del quemador a una o más entradas (16) a través de las cuales puede alimentarse un primer fluido, y una pluralidad de segundos orificios (7) en el extremo (2) aguas abajo del quemador (1) que están ubicados de manera sustancialmente uniforme alrededor del extremo aguas abajo del conducto (5) central, en donde los segundos orificios (7) están conectados por segundos conductos (27) dentro del cuerpo del quemador a una o más entradas (17) a través de las cuales puede alimentarse un segundo fluido, siendo los conductos primeros y segundos independientes unos de otros; en donde los primeros orificios (6) y los segundos orificios (7) están distantes de manera sustancialmente uniforme desde el eje central del conducto (5) central; y el eje de la pluralidad de primeros orificios (6) y de la pluralidad de segundos orificios (7) está orientado de modo que fluye gas hacia fuera de los orificios en paralelo al eje del conducto (5) central o formando un ángulo de hasta 10 grados o incluso hasta 45 grados con respecto al eje del conducto (5) central; y en donde el conducto (5) central, los primeros orificios (6) y los segundos orificios (7), son las únicas aberturas en el aparato de quemador a través de las cuales puede fluir fluido hacia fuera del extremo aguas abajo del aparato de quemador; (B) una cavidad (35) de fluido que se comunica en el extremo aguas abajo de la misma con el extremo aguas arriba del conducto (5) central del quemador, teniendo dicha cavidad (35) de fluido un diámetro D en el punto de comunicación entre la cavidad de fluido y el extremo aguas arriba del conducto central del quemador suficiente para permitir que el fluido que pasa a través de la misma tenga una velocidad supersónica, teniendo dicho conducto central una longitud desde dicho punto de comunicación hasta su extremo aguas abajo de 2D a 9D; y (C) un alojamiento (4) que rodea el extremo (2) aguas abajo del quemador (1) y que está abierto en el extremo del alojamiento que rodea el extremo aguas abajo del quemador, en donde el extremo (3) abierto del alojamiento (4) está ubicado a una distancia L aguas abajo del extremo (2) aguas abajo del quemador (1), en donde L es de al menos 25 % de la distancia a través del extremo abierto del alojamiento; caracterizado por comprender además el aparato de quemador una pluralidad de conductos (42, 43) de gas de desviación que tienen salidas (44, 45) de gas de desviación a través de las cuales se puede alimentar gas de desviación al interior de la cavidad (35) de fluido en una dirección sustancialmente perpendicular a la línea central axial de la cavidad de fluido, teniendo dichas salidas (44, 45) de gas de desviación un diámetro d de tal manera que d/D esté dentro del intervalo de 0,18 a 0,75, comunicándose dichos conductos (42, 43) con la cavidad de fluido de manera que los centros de las salidas (44, 45) de gas de desviación están en un punto dentro del intervalo de d/2 aguas arriba del punto de comunicación entre la cavidad (35) de fluido y el extremo aguas arriba del conducto central hasta ese punto de comunicación, donde D y d se expresan en las mismas unidades; comprendiendo la porción del alojamiento (4) que se extiende aguas abajo del extremo (2) aguas abajo del quemador (1) conductos (24) en la misma a través de los cuales puede fluir refrigerante para absorber calor generado por combustión que se produce en el quemador; teniendo el conducto (5) central una superficie interior que es cónica o curvada, en donde el diámetro en sección transversal del conducto central aumenta de manera que en el extremo (2) aguas abajo del quemador (1) el diámetro del conducto (5) central corresponde al diámetro interno del alojamiento (4); y estando ubicados la pluralidad de primeros orificios (6) y la pluralidad de segundos orificios (7) en la superficie interior del conducto (5) central.