ES2212707B1

ES2212707B1 - REGULATION DEVICE OF THE COMBUSTION RELATIONSHIP OF THE FUEL MIXING OF THE BURNERS OF THE GAS OVENS INTENDED FOR THE COOKING OF CERAMIC ARTICLES.

Info

Publication number: ES2212707B1
Application number: ES200200432A
Authority: ES
Inventors: Giuseppe Pifferi
Original assignee: Sacmi Forni SpA
Current assignee: Sacmi Forni SpA
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2005-07-16
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: DE10212546A1; ES2212707A1; ITRE20010030A0; ITRE20010030A1

Abstract

Dispositivo de regulación de la relación de combustión de la mezcla combustible de alimentación de los quemadores de los hornos de gas destinados a la cocción de artículos cerámicos, que comprende un conducto de alimentación del aire interceptado por una válvula sensible a una membrana que separa una cámara del aire, que está sometida a la presión del aire alimentado al quemador, de una cámara del gas, que está sometida ,a la presión del gas combustible alimentado al quemador, estando previstos medios aptos para limitar la apertura de dicha válvula cuando la presión del gas desciende por debajo de un valor preestablecido, de manera que mantenga constante el volumen de aire por debajo de un valor preestablecido de volumen del gas.Device for regulating the combustion ratio of the fuel feed mixture of the burners of the gas furnaces intended for the firing of ceramic articles, comprising an air supply duct intercepted by a membrane sensitive valve separating a chamber of the air, which is subjected to the pressure of the air fed to the burner, of a gas chamber, which is subjected, to the pressure of the combustible gas fed to the burner, being provided suitable means to limit the opening of said valve when the pressure of the gas drops below a preset value, so as to keep the air volume constant below a preset gas volume value.

Description

Dispositivo de regulación de la relación de combustión de la mezcla combustible de alimentación de los quemadores de los hornos de gas destinados a la cocción de artículos cerámicos.Device for regulating the ratio of combustion of the fuel feed mixture of gas oven burners intended for cooking ceramic items.

La presente invención se refiere a los dispositivos destinados a la regulación del volumen del combustible de alimentación de los quemadores de los hornos destinados a la cocción de artículos cerámicos, en particular hornos de rodillos continuos para baldosas cerámicas. Más detalladamente, la invención se refiere a un dispositivo de regulación de la relación de combustión entre aire y gas.The present invention relates to devices intended for the regulation of fuel volume of feeding of the burners of the furnaces destined to the firing of ceramic articles, in particular roller ovens continuous for ceramic tiles. In more detail, the invention refers to a device for regulating the ratio of combustion between air and gas.

Son conocidos dos sistemas diferentes de control de la relación de combustión de la mezcla de aire y gas utilizada como combustible de los quemadores de los hornos.Two different control systems are known of the combustion ratio of the mixture of air and gas used as fuel from furnace burners.

Un primer sistema de control de la relación de combustión de la mezcla de aire y gas está basado en una relación de combustión con un constante exceso de aire. Dicho sistema, denominado de aire fijo y gas modulado, funciona correctamente para controlar hornos destinados a la cocción de artículos cerámicos muy homogéneos, siempre del mismo formato, o incluso de formatos diferentes pero que tengan un diagrama de cocción similar, y en los cuales el flujo de material en el interior del túnel del horno es prácticamente constante.A first system for controlling the relationship of combustion of the mixture of air and gas is based on a relationship of combustion with a constant excess of air. Said system, called fixed air and modulated gas, it works correctly for control ovens for cooking ceramic items very homogeneous, always of the same format, or even of formats different but have a similar cooking diagram, and in the which material flow inside the kiln tunnel is practically constant

Dicho sistema conocido no resulta compatible con las actuales necesidades de la industria cerámica, en particular en la producción de baldosas cerámicas. En efecto, las exigencias productivas más recientes requieren una amplia versatilidad de las características del horno, el cual debe ser capaz de trabajar con diferentes tipologías de formatos, con diversos volúmenes y con diagramas de cocción de los artículos cerámicos adaptables caso por caso.Said known system is not compatible with the current needs of the ceramic industry, particularly in The production of ceramic tiles. Indeed, the demands More recent production requires a wide versatility of characteristics of the oven, which must be able to work with different types of formats, with different volumes and with cooking diagrams of adaptable ceramic items case by case.

Para adaptar dicho sistema de regulación conocido a las exigencias productivas de las instalaciones actuales es necesario recurrir a una relación de combustión con un exceso de aire que puede llegar incluso al 30%, de modo que garantice la relación estequiométrica aire/gas en condiciones óptimas incluso al variar las condiciones de funcionamiento del horno.To adapt said known regulation system to the productive demands of current facilities is it is necessary to resort to a combustion relationship with an excess of air that can reach even 30%, so as to guarantee the stoichiometric air / gas ratio under optimal conditions even at vary the operating conditions of the oven.

El exceso de aire, sin embargo, es causa de un mayor consumo específico, y de la producción de una gran cantidad de humos, que deben ser a continuación tratados en instalaciones adecuadas antes de ser descargados al aire ambiente, y que hace necesario un sobredimensionado de las instalaciones de tratamientos de los humos.Excess air, however, is the cause of a higher specific consumption, and the production of a large amount of fumes, which must then be treated in facilities suitable before being discharged to ambient air, and that does Oversized treatment facilities are necessary of the fumes.

Un segundo sistema de control de tipo conocido prevé, en cambio, variar de modo proporcional tanto el volumen de aire como el volumen de gas. Dicho sistema de control permite reducir el exceso de aire en la relación de combustión, pero no permite un óptimo y rápido control de las variaciones de la temperatura deseadas que se hacen necesarias durante el ciclo de cocción, en particular cuando el ciclo de cocción requiere una disminución de temperatura.A second control system of known type instead, it provides for proportionally varying both the volume of Air as the volume of gas. Said control system allows reduce excess air in the combustion ratio, but not allows an optimal and fast control of the variations of the desired temperatures that become necessary during the cycle of cooking, particularly when the cooking cycle requires a temperature decrease

El objetivo de la presente invención es superar los inconvenientes de la técnica conocida en el ámbito de una solución simple y racional.The objective of the present invention is to overcome the drawbacks of the known technique in the field of a Simple and rational solution.

La invención consigue el mencionado objetivo gracias al dispositivo que tiene las características expresadas en las reivindicaciones.The invention achieves the aforementioned objective. thanks to the device that has the characteristics expressed in The claims.

En particular, la invención pone a disposición un dispositivo de regulación de la relación de la mezcla aire/gas combustible de alimentación de los quemadores, que permite operar siempre en la proximidad de las condiciones óptimas de combustión en función de la potencia térmica requerida para respetar la temperatura del diagrama de cocción del artículo cerámico, o bien también cuando, por condiciones transitorias de funcionamiento, deben preverse enfriamientos bastante rápidos para no dañar el producto en tratamiento.In particular, the invention makes available a air / gas mixture ratio regulation device burner feed fuel, which allows operation always in the vicinity of optimal combustion conditions depending on the thermal power required to respect the temperature of the cooking diagram of the ceramic article, or also when, due to temporary operating conditions, Coolings should be provided fairly quickly so as not to damage the product under treatment

Dicho dispositivo opera variando de modo proporcional el volumen tanto del aire como del gas cuando la potencia térmica requerida del horno es superior a un valor preestablecido, manteniendo en cambio constante el volumen de aire y variando solamente el volumen de gas alimentado a los quemadores cuando la potencia térmica requerida por el horno es inferior a dicho determinado valor preestablecido.Said device operates by varying mode proportional to the volume of both air and gas when the required thermal power of the oven is greater than a value preset, constantly maintaining the volume of air and varying only the volume of gas fed to the burners when the thermal power required by the oven is less than said certain preset value.

A fin de aclarar mejor las características constructivas y funcionales de la invención se describe a continuación una forma preferida de realización dada a título de ejemplo no limitativo e ilustrada en los planos anexos.In order to clarify the characteristics better constructive and functional of the invention described to then a preferred embodiment given by way of non-limiting example and illustrated in the attached drawings.

La Fig. 1 muestra una vista esquemática de la instalación en la cual está instalado el dispositivo según la invención.Fig. 1 shows a schematic view of the installation in which the device is installed according to the invention.

La Fig. 2 muestra una vista parcialmente seccionada del dispositivo según la invención.Fig. 2 shows a partially view section of the device according to the invention.

La Fig. 3 muestra una vista parcialmente seccionada de una variante del dispositivo según la invención.Fig. 3 shows a partially view sectioning of a variant of the device according to the invention.

La Fig. 4 muestra un diagrama de los volúmenes del aire y del gas alimentados a los quemadores en función de la potencia térmica requerida.Fig. 4 shows a diagram of the volumes of the air and gas fed to the burners depending on the thermal power required.

En la Fig. 1 se observa el quemador 1, cuya boca de suministro de llama está dispuesta en el interior de un horno usual para la cocción de artículos cerámicos, no ilustrado dado que es conocido.In Fig. 1 the burner 1 is observed, whose mouth of flame supply is arranged inside an oven usual for cooking ceramic items, not illustrated given That is known.

El quemador 1 es alimentado con una mezcla de gas y aire, cuya relación es regulada en función de la potencia térmica requerida por el horno, que depende de las temperaturas establecidas por el diagrama de cocción previsto para el artículo cerámico puesto en el horno.Burner 1 is fed with a gas mixture and air, whose ratio is regulated according to the thermal power required by the oven, which depends on the temperatures established by the cooking diagram provided for the article ceramic put in the oven.

El gas es alimentado al quemador a través de un conducto 2 sobre el cual está dispuesta una válvula 3 cuya apertura es mandada por un motor eléctrico 4 en función de la potencia térmica requerida por el horno.The gas is fed to the burner through a conduit 2 on which a valve 3 is disposed whose opening It is sent by an electric motor 4 depending on the power thermal required by the oven.

El aire es alimentado al quemador a través de un conducto 5, en el cual está insertado un dispositivo 6 apto para regular la relación entre el aire y el gas alimentados al quemador, o mejor, apto para regular el volumen de aire que es alimentado al quemador en función del volumen de gas, y que está conectado al conducto 2 de alimentación del gas al quemador a través de una usual toma de impulso 7.The air is fed to the burner through a conduit 5, in which a device 6 suitable for regulate the relationship between air and gas fed to the burner, or better, suitable for regulating the volume of air that is fed to the burner depending on the volume of gas, and that is connected to the gas supply line 2 to the burner through a usual momentum 7.

Con referencia a la Fig. 2, el dispositivo 6, regulador de presión, comprende un cuerpo superior 8 al cual está fijado en su parte inferior un cuerpo en forma de vaso 9, estando presente entre los dos cuerpos una membrana 10, elástica, bloqueada de forma estanca.With reference to Fig. 2, device 6, pressure regulator, comprises an upper body 8 to which it is fixed in its lower part a body in the form of a vessel 9, being present between the two bodies a membrane 10, elastic, blocked tightly.

El cuerpo superior 8 presenta una cámara 80 de entrada del aire y una cámara 81 de salida del aire, estando interpuesta entre dichas cámaras 80 y 81 una válvula 82, cuyo asiento de válvula 83 forma parte de dicho cuerpo 8, y cuyo obturador 84 está fijado a dicha membrana 10.The upper body 8 has a camera 80 of air inlet and an air outlet chamber 81, being interposed between said chambers 80 and 81 a valve 82, whose valve seat 83 forms part of said body 8, and whose shutter 84 is fixed to said membrane 10.

El obturador 84 está dotado en su parte superior de un pivote 840 que desliza en el interior de una espiga hueca 841 que se deriva de un tapón 842 dispuesto en la cabeza del cuerpo 8. Además, entre dicho tapón 842 y dicho obturador 84 está dispuesto un muelle 843 de comprensión.The shutter 84 is provided in its upper part of a pivot 840 that slides inside a hollow spike 841 which is derived from a plug 842 disposed in the head of the body 8. Furthermore, between said plug 842 and said plug 84 is arranged a spring 843 of understanding.

En su parte inferior el cuerpo 8 presenta una porción plana 85 a la cual está fijado, mediante tornillos 86 una corona circular 87, centralmente dotada de un anillo elástico 870.In its lower part the body 8 has a flat portion 85 to which it is fixed, by screws 86 a circular crown 87, centrally provided with an elastic ring 870

El borde interno de dicho anillo elástico está bloqueado entre un cuerpo en forma de taza 88, y un apoyo 844 del obturador 84.The inner edge of said elastic ring is locked between a cup-shaped body 88, and a support 844 of the shutter 84.

La corona circular 87, la porción plana 85, la membrana 10 y las paredes internas del cuerpo 8 dispuestas entre dicha ménsula y dicha membrana definen una cámara 90, llamada cámara de aire, que está puesta en comunicación con la cámara 81 de salida del aire a través de un conducto 91, y por tanto en dicha cámara está presente el aire de alimentación del quemador a la misma presión P_{aire} presente en la cámara 81.The circular crown 87, the flat portion 85, the membrane 10 and the internal walls of the body 8 arranged between said bracket and said membrane define a chamber 90, called air chamber, which is in communication with chamber 81 of air outlet through a duct 91, and therefore in said chamber is present the burner feed air to the same pressure P_ air present in chamber 81.

El cuerpo en forma de vaso 9, conjuntamente con la membrana 10 define una cámara 11, llamada cámara del gas, conectada al conducto 2 de traída del gas a través de la toma de impulso 7, en la cual está por tanto presente el gas de alimentación a una presión P_{gas} igual a la presión presente en el conducto de traída del gas corriente abajo de la válvula 3 de regulación del volumen.The vessel-shaped body 9, together with the membrane 10 defines a chamber 11, called the gas chamber, connected to the duct 2 for bringing the gas through the outlet pulse 7, in which the gas of therefore is present supply at a pressure P_ {gas} equal to the pressure present in the gas supply line downstream of the valve 3 of volume regulation

La cámara 11 está dotada de medios 12, descritos a continuación, que tienen la función de controlar los desplazamientos de la membrana 10 de modo que sea enviado al quemador un volumen de aire deseado en función de la presión P_{gas}, y por tanto del volumen del gas Q_{gas}.The chamber 11 is provided with means 12, described then they have the function of controlling the displacements of the membrane 10 so that it is sent to the burner a desired volume of air depending on the pressure P_ {gas}, and therefore the volume of gas Q_ {gas}.

Con referencia a la Fig. 2, los mencionados medios 12 comprenden un limitador de carrera 120 de la membrana 10 que tiene forma cilíndrica, que está asociado a un vástago 13, con una porción fileteada 130, sobre la cual se rosca una tuerca 131 conformada sobre la cual se apoya el extremo de un muelle 132 cuyo otro extremo está apoyado, por medio de un disco 133, solidario de la membrana 10.With reference to Fig. 2, those mentioned means 12 comprise a stroke limiter 120 of the membrane 10 which has a cylindrical shape, which is associated with a rod 13, with a threaded portion 130, onto which a nut 131 is threaded formed on which the end of a spring 132 rests whose another end is supported, by means of a disk 133, integral with the membrane 10.

Regulando la posición de la tuerca 131 sobre la porción fileteada se regula la respuesta de la membrana 10 a las variaciones de presión del gas y del aire comburente.Regulating the position of nut 131 on the filleted portion regulates the response of membrane 10 at gas and combustion air pressure variations.

Sobre dicho vástago 130 queda enfilado el limitador de carrera 120, en forma de un manguito cuya base se apoya sobre la tuerca 131.On said rod 130, the stroke limiter 120, in the form of a sleeve whose base is rest on nut 131.

La Fig. 3 ilustra una forma diferente de realización de los medios aptos para limitar los desplazamientos hacia abajo de la membrana 10. Con referencia a la Fig. 3, sobre el cuerpo en forma de vaso 9 está roscado un tapón 15, inferior, el cual sostiene centradamente un cuerpo 16, de sección hexagonal, el cual está dotado de una espiga 160 circular inferior que atraviesa dicho tapón 15 y sobresale por debajo del cuerpo en forma de vaso 9. Debe precisarse que la porción 161 inferior de dicha espiga 160 tiene sección hexagonal para permitir, mediante una llave de maniobra usual, la rotación del cuerpo 16. Además, sobre el cuerpo 16, está enfilado un disco 17, exteriormente fileteado y roscado sobre el fileteado 18 del cuerpo 9, sobre el cual queda roscado también el tapón 15. Entre la membrana 10 y el disco 17 está dispuesto el muelle 132, que tiene la función de amortiguar las oscilaciones de la membrana 10.Fig. 3 illustrates a different form of realization of suitable means to limit displacements down the membrane 10. With reference to Fig. 3, on the vessel-shaped body 9 is threaded a cap 15, lower, the which centrally supports a body 16, of hexagonal section, the which is provided with a bottom circular spike 160 that crosses said cap 15 and protrudes below the vessel-shaped body 9. It should be noted that the lower portion 161 of said pin 160 It has a hexagonal section to allow, by means of a key usual maneuver, the rotation of the body 16. In addition, on the body 16, a disc 17, externally threaded and threaded is lined on the filleting 18 of the body 9, on which it is threaded also the cap 15. Between the membrane 10 and the disc 17 is arranged the spring 132, which has the function of damping the membrane oscillations 10.

Además, el cuerpo 16 está dotado de un orificio central 163, cuya porción inferior está fileteada, y en la cual está alojado un vástago 19 cuyo extremo superior sobresale del cuerpo 16, y cuyo extremo inferior está roscado sobre la porción fileteada del orificio 163. La porción inferior de dicho vástago 19 presenta un orificio hexagonal interno en el cual puede ser enfilado el extremo de una llave de maniobra, del tipo allen, para permitir regular la posición en altura del vástago 19. Esto permite regular el desplazamiento máximo hacia abajo que puede realizar la membrana, determinando así cuál es el valor mínimo de la presión del gas y por tanto del volumen del gas por debajo del cual el volumen del aire alimentado al quemador permanece constante. Este provoca un funcionamiento en exceso de aire que tiene como consecuencia un descenso rápido de la temperatura en el interior del horno.In addition, the body 16 is provided with a hole central 163, whose lower portion is filleted, and in which a rod 19 is housed whose upper end protrudes from the body 16, and whose lower end is threaded on the portion threaded hole 163. The lower portion of said rod 19 It has an internal hexagonal hole in which it can be drawn the end of a maneuver key, of the Allen type, to allow to adjust the height position of the rod 19. This allows regulate the maximum downward movement that the membrane, thus determining what the minimum value of the pressure is of the gas and therefore the volume of the gas below which the volume of air fed to the burner remains constant. This causes excess air operation that has as consequently a rapid decrease in temperature inside the oven.

Finalmente, se precisa que sobre el vástago 19 está presente una acanaladura angular de alojamiento de una guarnición de estanqueidad 190, mientras que sobre la espiga 160 del cuerpo 16 está presente una acanaladura de alojamiento de una guarnición de estanqueidad 191.Finally, it is required that on the rod 19 an angular groove of housing of a sealing lining 190, while on spike 160 of the body 16 a housing groove of a sealing gasket 191.

Claims

1. Device for regulating the combustion ratio of the fuel feed mixture of the burners of the gas furnaces intended for cooking ceramic articles, comprising an air supply duct intercepted by a membrane sensitive valve (10 ) separating a chamber (90) from the air that is subjected to the pressure of the air fed to the burner, from a gas chamber (11) that is subjected to the pressure of the fuel gas fed to the burner, characterized in that means (12 are provided) ) suitable for limiting the opening of said valve when the gas pressure drops below a preset value, so that the air volume is kept constant below a preset gas volume value.

Device according to claim 1, characterized in that said means (12) for limiting the opening of said valve are means suitable for limiting the deformation of said membrane towards the gas chamber.

Device according to claim 2, characterized in that said means (12) capable of limiting the deformation of said membrane (10) towards the gas chamber (11) comprise a vertical bushing (120) disposed in said gas chamber (11) , whose upper end is suitable for interacting with said membrane (10) when the gas pressure drops below a preset value.

Device according to claim 3, characterized in that said bushing (120) is drawn on a threaded rod (13) that is derived from the base of said gas chamber, and its lower end rests on a nut (131) threaded on said rod, which allows the height adjustment of said bush (120).

Device according to claim 2, characterized in that said means (12) capable of limiting the deformation of said membrane (10) towards the gas chamber (11) comprise a rod (19) whose upper end is apt to interact with said membrane (10) when the gas pressure drops below a preset value, said rod being associated with the base of said gas chamber (11).

Device according to claim 5, characterized in that said rod (19) is axially adjustable with respect to the base of said gas chamber (11).

Device according to claim 1, characterized in that the seat of said valve is internal to the air supply duct, and the shutter rod of said valve exits the air supply duct to engage said membrane.

8. Device according to claim 1, characterized in that the gas chamber is connected to the gas supply line by means of an impulse.

9. Device according to claim 1, characterized in that elastic means are present in the gas chamber.