ES2343933B1 - "POROUS BURNER". - Google Patents

"POROUS BURNER". Download PDF

Info

Publication number
ES2343933B1
ES2343933B1 ES200803060A ES200803060A ES2343933B1 ES 2343933 B1 ES2343933 B1 ES 2343933B1 ES 200803060 A ES200803060 A ES 200803060A ES 200803060 A ES200803060 A ES 200803060A ES 2343933 B1 ES2343933 B1 ES 2343933B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
circ
sponge
porous
porous burner
burner according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES200803060A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2343933A1 (en
Inventor
Ma. Antonia Sainz Trigo
Ricardo Marin Marin
Ma. Isabel Osendi Miranda
M. Pilar Miranzo Lopez
Luis Javier Fernandez Garcia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
P I Prosider Iberica S A
Pi Prosider Iberica Sa
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Ikerlan S Coop
Original Assignee
P I Prosider Iberica S A
Pi Prosider Iberica Sa
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Ikerlan S Coop
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by P I Prosider Iberica S A, Pi Prosider Iberica Sa, Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC, Ikerlan S Coop filed Critical P I Prosider Iberica S A
Priority to ES200803060A priority Critical patent/ES2343933B1/en
Publication of ES2343933A1 publication Critical patent/ES2343933A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2343933B1 publication Critical patent/ES2343933B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/16Radiant burners using permeable blocks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

Quemador poroso adaptado para ser alimentado con diferentes tipos de gases, que comprende un soporte que incluye un conducto a través del cual entra una mezcla de aire/gas en el quemador poroso, y una estructura cerámica, soportada por el soporte, que comprende una esponja inicialmente polimérica que se impregna con una barbotina, comprendiendo dicha barbotina al menos un material cerámico. La estructura cerámica tiene una porosidad final de entre aproximadamente 50 ppi hasta aproximadamente 70 ppi, y una densidad final de entre aproximadamente 0.45 hasta aproximadamente 0.65 g/cm^{3}.Porous burner adapted to be fed with different types of gases, comprising a support that includes a duct through which a mixture of air / gas enters the porous burner, and a ceramic structure, supported by the support, which comprises an initially polymeric sponge that impregnates with a slip, said slip comprising at least a ceramic material The ceramic structure has a porosity end of between about 50 ppi to about 70 ppi, and a final density of between about 0.45 to about 0.65 g / cm3.

Description

Quemador poroso.Porous burner

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención se relaciona con un quemador poroso, adaptado para ser alimentado con diferentes tipos de gases: desde gas natural y gases licuados derivados del petróleo hasta gas natural hidrogenado.The present invention relates to a porous burner, adapted to be fed with different types of gases: from natural gas and liquefied petroleum gases to hydrogenated natural gas.

Estado anterior de la técnicaPrior state of the art

Son conocidos los quemadores porosos alimentados por una mezcla de aire/gas, que comprenden un soporte y una estructura cerámica que se encaja en dicho soporte. Uno de los problemas principales asociados a los quemadores porosos es el retroceso de llama, problema que se potencia cuando el quemador poroso es alimentado con gases cuya velocidad de combustión es elevada, como es el caso de los gases hidrogenados. Para solucionar este inconveniente son conocidos en el estado de la técnica quemadores porosos tupidos, es decir que presentan más poros/pulgada (ppi) que los quemadores porosos convencionales que únicamente trabajan con gas natural y/o gases licuados derivados del petróleo, siendo el diámetro de dichos poros suficientemente pequeño para producir el enfriamiento de la llama cuando esta intenta penetrar en el interior del quemador.Porous burners fed are known by a mixture of air / gas, comprising a support and a ceramic structure that fits into said support. One of the main problems associated with porous burners is the flame recoil, problem that is enhanced when the burner Porous is fed with gases whose combustion rate is high, as is the case with hydrogenated gases. To solve this drawback are known in the state of the art dense porous burners, that is to say that they have more pores / inch (ppi) than conventional porous burners that only they work with natural gas and / or liquefied petroleum gases, the diameter of said pores being small enough to produce the cooling of the flame when it tries to penetrate The inside of the burner.

Por otro lado, los quemadores porosos tupidos llevan asociado otro inconveniente, la pérdida de carga excesiva lo que obliga a utilizar ventiladores de alta potencia que pueden dar lugar al taponamiento del quemador debido al polvo en suspensión.On the other hand, dense porous burners they have another drawback associated, excessive load loss which forces to use high power fans that can give place to burner plugging due to dust in suspension.

Para solucionar este problema son conocidos en el estado de la técnica, quemadores radiantes que utilizan esponjas cerámicas laminadas, principalmente de dos láminas, que tienen un tamaño de poro para cada lámina. El problema de las esponjas multi-láminas es la complicación de su fabricación, y el hecho de que dan lugar a puntos fríos en la superficie del quemador radiante.To solve this problem they are known in state of the art, radiant burners that use sponges laminated ceramics, mainly of two sheets, which have a pore size for each sheet. The problem of sponges multi-sheet is the complication of its manufacture, and the fact that they give rise to cold spots on the surface of the radiant burner

En US 5,409,375 se describe un quemador radiante formado por una esponja cerámica reticulada cuya porosidad es tal que permite al combustible gas el paso a través de la esponja. La esponja cerámica incluye también una pluralidad de ranuras que se extienden en su superficie con el objetivo de eliminar los puntos fríos en el quemador radiante.In US 5,409,375 a radiant burner is described formed by a cross-linked ceramic sponge whose porosity is such which allows fuel gas to pass through the sponge. The ceramic sponge also includes a plurality of grooves that are extend on its surface in order to eliminate the points Cold in the radiant burner.

Son conocidos también quemadores porosos que, trabajando con combustibles basados en hidrocarburos, comprenden una barrera de llama entre la cámara de mezcla y la cámara de combustión. Dicha barrera de llama se compone de fibras cerámicas e incluye unos orificios paralelos, siendo la porosidad de dichas barreras de llama del orden del 90% tal y como se describe en WO 95/01532 A1. En US 2006/0286498 A1 se describe un quemador poroso en donde la barrera de llama tiene una porosidad de al menos 60% y una densidad superior a 1300 kg/m^{3}, de este modo se puede extender el rango de operación y la modulación de potencia de los quemadores porosos durante la combustión, en particular en aquellos que utilizan gas hidrógeno y gas natural enriquecido con hidrógeno.Porous burners are also known that, working with hydrocarbon-based fuels, they comprise a flame barrier between the mixing chamber and the chamber of combustion. Said flame barrier is composed of ceramic fibers and it includes parallel holes, the porosity of said flame barriers of the order of 90% as described in WO 95/01532 A1. In US 2006/0286498 A1 a porous burner is described in where the flame barrier has a porosity of at least 60% and a density greater than 1300 kg / m3, in this way it can be extended the operating range and power modulation of the burners porous during combustion, particularly in those that They use hydrogen gas and hydrogen-enriched natural gas.

Por último, en US 4,608,012 se describen quemadores radiantes porosos que comprenden una esponja cerámica reticulada cilíndrica con porosidades entre 15 y 40 ppi, obteniéndose los mejores resultados con 30 ppi. Se indica también que esponjas con porosidad de 45 ppi no dejarán pasarán la suficiente cantidad de mezcla gas/aire para producir una combustión estable dado que el tamaño del poro es demasiado pequeño y se crea una pérdida de carga excesiva.Finally, US 4,608,012 describes porous radiant burners comprising a ceramic sponge cylindrical crosslinked with porosities between 15 and 40 ppi, obtaining the best results with 30 ppi. It is also indicated that sponges with porosity of 45 ppi will not let pass the sufficient amount of gas / air mixture to produce combustion stable since the pore size is too small and created excessive load loss

Exposición de la invenciónExhibition of the invention

El objeto de la presente invención es el de proporcionar un quemador poroso adaptado para ser alimentado con diferentes tipos de gases, según se describe en las reivindicaciones.The object of the present invention is that of provide a porous burner adapted to be fed with different types of gases, as described in the claims.

El quemador poroso según la invención comprende un soporte que incluye un conducto a través del cual entra una mezcla de aire/gas en el quemador poroso, y una estructura cerámica, encajada en el soporte, que comprende una esponja inicialmente polimérica que se impregna con una barbotina, comprendiendo dicha barbotina al menos un material cerámico. La estructura cerámica tiene una porosidad final de entre aproximadamente 50 ppi hasta aproximadamente 70 ppi, y una densidad final de entre aproximadamente 0.45 hasta aproximadamente 0.65 g/cm^{3}.The porous burner according to the invention comprises a support that includes a conduit through which a air / gas mixture in the porous burner, and a ceramic structure, embedded in the support, which comprises a sponge initially polymeric that is impregnated with a slip, comprising said slip at least one ceramic material. Ceramic structure it has a final porosity of between approximately 50 ppi up to approximately 70 ppi, and a final density of between about 0.45 to about 0.65 g / cm3.

Dicha estructura cerámica posibilita el uso del quemador poroso, además de con mezclas de gases convencionales tales como gas natural o los gases licuados derivados del petróleo, con mezclas de gases hidrogenados, obteniéndose un quemador poroso de óptima apariencia radiante y homogeneidad en funcionamiento y que no muestra irregularidades ni grietas superficiales tras su funcionamiento. Por otro lado, dicho quemador poroso no presenta síntomas de retroceso de la llama, y tras su apagado, no presenta síntomas de degradación superficial ni tampoco fisuras detectables.Said ceramic structure allows the use of porous burner, in addition to conventional gas mixtures such as natural gas or liquefied petroleum gases, with mixtures of hydrogenated gases, obtaining a porous burner of optimal radiant appearance and homogeneity in operation and not shows irregularities or superficial cracks after functioning. On the other hand, said porous burner does not present symptoms of flame recoil, and after its shutdown, does not present symptoms of superficial degradation or fissures detectable

Estas y otras características y/o ventajas de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.These and other features and / or advantages of the invention will become apparent in view of the figures and of the Detailed description of the invention.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Fig. 1 es una sección de un quemador poroso según la invención.Fig. 1 is a section of a porous burner according to the invention.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

En la figura 1 se muestra un quemador poroso 1 de superficie, de premezcla, según la invención, adaptado a un aparato de calefacción doméstico, en particular una caldera, que comprende una estructura porosa 2, un soporte 3 que aloja en su interior la estructura porosa 2 e incluye un conducto de alimentación 4, centrado en dicho soporte 3 a través del cual entra una mezcla de aire/gas en el quemador radiante 1, y un difusor de mezcla 5 dispuesto entre el soporte 3 y la estructura porosa 2 que reparte homogéneamente la mezcla de aire/gas en dicho quemador poroso 1.A porous burner 1 is shown in figure 1 surface, premix, according to the invention, adapted to a domestic heating apparatus, in particular a boiler, which it comprises a porous structure 2, a support 3 that houses in its inside the porous structure 2 and includes a conduit of feed 4, centered on said support 3 through which it enters a mixture of air / gas in the radiant burner 1, and a diffuser of mixture 5 arranged between the support 3 and the porous structure 2 which homogeneously distributes the air / gas mixture in said burner porous 1.

El quemador poroso 1 es un quemador de superficie, sustancialmente rectangular, y de premezcla, capaz de funcionar correctamente con gas natural, gas licuado del petróleo tal como propano o butano, así como con mezclas hidrogenadas de gas natural y/o biogás que comprenden hasta un 25% de hidrógeno.The porous burner 1 is a burner of surface, substantially rectangular, and premixed, capable of function properly with natural gas, liquefied petroleum gas such as propane or butane, as well as with hydrogenated gas mixtures natural and / or biogas comprising up to 25% hydrogen.

El soporte 3 además de soportar mecánicamente la estructura porosa 2, sirve de soporte a unos electrodos de encendido y a un electrodo de detección de la llama por ionización, los cuales no han sido representados en la figura 1. Además, dicho soporte 3 permite las dilataciones de la estructura porosa 2 sin que ello ocasione tensiones termomecánicas importantes que puedan destruir dicha estructura porosa 2. Por otro lado, gracias a dicho soporte 3 se evitan también las fugas de la mezcla de aire/gas por la periferia del quemador radiante 1.The support 3 in addition to mechanically supporting the porous structure 2, supports ignition electrodes and to an ionization flame detection electrode, which they have not been represented in figure 1. In addition, said support 3 it allows the expansion of the porous structure 2 without it cause significant thermomechanical stresses that can destroy said porous structure 2. On the other hand, thanks to said support 3 air / gas mixture leaks are also prevented by the periphery of the radiant burner 1.

Por otra parte, el difusor de mezcla 5 comprende una chapa metálica agujereada, cubriendo al menos la sección de paso de la mezcla aire/gas, obligando a dicha mezcla aire/gas a circular a través de unos orificios 6, cuyo diámetro oscila entre 3 y 5 mm. De este modo, asegura una distribución de presiones adecuada con el objetivo de obtener un reparto homogéneo del caudal de mezcla aire/gas en el quemador poroso 1 y, con ello, una llama de igual altura y forma a lo largo de dicho quemador radiante 1.On the other hand, the mixing diffuser 5 comprises a perforated metal sheet, covering at least the passage section of the air / gas mixture, forcing said air / gas mixture to circulate through holes 6, whose diameter ranges between 3 and 5 mm. In this way, it ensures adequate pressure distribution with the objective of obtaining a homogeneous distribution of the mixing flow air / gas in the porous burner 1 and, with it, a flame of equal height and shape along said radiant burner 1.

La estructura porosa 2 comprende una esponja cerámica que tiene un tamaño promedio de celda de aproximadamente 0,5 mm. Dicha estructura porosa 2 tiene una superficie caliente 2b en donde penetra la llama, y a través de la cual radia el máximo de calor hacia el ambiente de manera uniforme para lo cual la esponja porosa debe tener una alta emisividad en dicha cara, y una superficie fría 2a que se apoya en el difusor de mezcla 5, siendo dicha superficie fría 2a opuesta a la superficie caliente 2b. Por otra parte, la estructura porosa 2 debe evitar el retroceso de la llama favorecido por las altas temperaturas generadas y por la velocidad de combustión de los gases combustible, soportando fuertes gradientes térmicos, del orden de 900ºC, entre la superficie caliente 2b y la superficie fría 2a, por lo que la esponja cerámica debe tener una baja conductividad térmica. Además debe ser resistente a la fatiga térmica y a la corrosión/oxidación.The porous structure 2 comprises a sponge ceramic that has an average cell size of approximately 0.5 mm Said porous structure 2 has a hot surface 2b where the flame penetrates, and through which the maximum of heat towards the environment evenly for which the sponge porous must have a high emissivity on said face, and a cold surface 2a that rests on the mixing diffuser 5, being said cold surface 2a opposite the hot surface 2b. By On the other hand, the porous structure 2 must prevent the recoil of the flame favored by the high temperatures generated and by the combustion rate of combustible gases, withstanding strong thermal gradients, of the order of 900 ° C, between the surface hot 2b and cold surface 2a, so the ceramic sponge It must have a low thermal conductivity. It must also be resistant to thermal fatigue and corrosion / oxidation.

La esponja cerámica es una réplica de una esponja polimérica, preferentemente de poliuretano, que puede obtenerse mediante cualquier procedimiento de espumación de polímeros conocido en el estado de la técnica.The ceramic sponge is a replica of a polymeric sponge, preferably polyurethane, which can Obtained by any foaming process of polymers known in the state of the art.

La esponja polimérica se impregna con una barbotina que comprende al menos un material cerámico en forma de polvo disperso en un medio líquido, siendo el contenido en sólidos de la suspensión constante. En una realización preferente, dicho material cerámico comprende cordierita.The polymeric sponge is impregnated with a slip that comprises at least one ceramic material in the form of powder dispersed in a liquid medium, the solids content being of the constant suspension. In a preferred embodiment, said ceramic material comprises cordierite.

Posteriormente, se ejerce una presión en las paredes de dicha esponja polimérica para que la impregnación se lleve a cabo de forma correcta. El exceso de barbotina es eliminado mediante presión mecánica sobre la esponja polimérica, que posteriormente se somete a un proceso de secado a temperatura ambiente, para evaporar el medio líquido y endurecer dicha esponja polimérica impregnada.Subsequently, pressure is exerted on the walls of said polymeric sponge so that the impregnation is Perform correctly. The excess slip is eliminated by mechanical pressure on the polymeric sponge, which subsequently undergoes a temperature drying process ambient, to evaporate the liquid medium and harden said sponge polymer impregnated.

Por último, se somete a la esponja polimérica impregnada a un tratamiento térmico para la eliminación del polímero. Por último, se sinteriza la esponja cerámica resultante. La combustión del polímero produce puentes cerámicos hue-
cos entre las celdas. En una realización particular, dicho tratamiento térmico se lleva a cabo según el siguiente ciclo:
Finally, the polymer sponge impregnated is subjected to a heat treatment for polymer removal. Finally, the resulting ceramic sponge is sintered. The combustion of the polymer produces hollow ceramic bridges.
Cos between the cells. In a particular embodiment, said heat treatment is carried out according to the following cycle:

\sqbullet\ sqbullet
calentamiento a una velocidad aproximada de 2ºC/min hasta aproximadamente 500ºC,heating at a speed Approximately 2ºC / min to approximately 500ºC,

\sqbullet\ sqbullet
estabilización a aproximadamente 500ºC durante aproximadamente 1 hora,stabilization to about 500 ° C for about 1 hour,

\sqbullet\ sqbullet
calentamiento a una velocidad aproximada de 2ºC/min hasta aproximadamente 1275ºC,heating at a speed Approximately 2ºC / min to approximately 1275ºC,

\sqbullet\ sqbullet
estabilización a aproximadamente 1275ºC durante aproximadamente 2 horas, ystabilization to about 1275 ° C for about 2 hours, and

\sqbullet\ sqbullet
enfriamiento a una velocidad aproximada de 2ºC/min hasta la temperatura ambiente.cooling at a speed Approximately 2ºC / min to room temperature.

La barbotina cerámica con la que se impregna la esponja polimérica, comprende además del material cerámico, un aglomerante y un dispersante, dispersos en agua. Como aglomerante se puede utilizar sílice coloidal, y/o la carboximetilcelulosa; y como dispersante se puede utilizar un polielectrolito como los usados comúnmente para estabilizar las suspensiones sin que se produzca floculación.The ceramic slip that impregnates the polymeric sponge, it also includes ceramic material, a binder and a dispersant, dispersed in water. As a binder you can use colloidal silica, and / or carboxymethyl cellulose; and how dispersant a polyelectrolyte can be used as used commonly to stabilize suspensions without it occurring flocculation

El orden de adición de los componentes que comprenden la barbotina, así como el porcentaje en peso de cada componente es importante. En una realización preferente, el orden de adición de dichos componentes y su composición en porcentaje de peso, es la siguiente:The order of addition of the components that comprise the slip, as well as the percentage by weight of each component is important. In a preferred embodiment, the order of addition of said components and their composition in percentage of Weight is as follows:

\sqbullet\ sqbullet
aglomerante: sílice coloidal de entre aproximadamente 3% hasta aproximadamente 4%binder: colloidal silica from about 3% to about 4%

\sqbullet\ sqbullet
Material cerámico: cordierita, cuya formulación química es 2MgO.2Al2O3.5SiO2, de entre aproximadamente 67% hasta aproximadamente 70%,Ceramic material: cordierite, whose chemical formulation is 2MgO.2Al2O3.5SiO2, between about 67% to about 70%,

\sqbullet\ sqbullet
agua: de entre aproximadamente 27% hasta aproximadamente 30%, ywater: between approximately 27% to about 30%, and

\sqbullet\ sqbullet
dispersante orgánico: de entre aproximadamente 0,7% hasta aproximadamente 0,9%.organic dispersant: between about 0.7% to about 0.9%.

En otras realizaciones, la barbotina cerámica puede incluir como aglomerante, carboximetilcelulosa.In other embodiments, the ceramic slip may include as a binder, carboxymethyl cellulose.

Por otro lado, el material cerámico puede ser cualquier otro material cerámico de baja conductividad térmica, tal que mullita, cuya formulación química es 3Al2O3.2SiO2, con un porcentaje en peso de entre aproximadamente 67% hasta 70%, variando el porcentaje en peso del aglomerante, agua y dispersante orgánico en función de la viscosidad final deseada.On the other hand, the ceramic material can be any other ceramic material with low thermal conductivity, such that mullite, whose chemical formulation is 3Al2O3.2SiO2, with a weight percentage of about 67% to 70%, varying the percentage by weight of the binder, water and organic dispersant depending on the desired final viscosity.

Por otra parte, la relación entre el peso de la esponja base porosa impregnada con la barbotina y el peso de la esponja base porosa antes de ser impregnada está entre 10 y 16, ambos incluidos, siendo dicha relación, en la realización preferente, alrededor de 15.Moreover, the relationship between the weight of the porous base sponge impregnated with the slip and the weight of the Porous base sponge before being impregnated is between 10 and 16, both included, said relationship being, in the realization preferred, around 15.

En el quemador radiante 1, la esponja polimérica tiene una porosidad de entre aproximadamente 45 ppi hasta aproximadamente 65 ppi, siendo la porosidad final de la estructura porosa 2 de entre aproximadamente 50 ppi hasta aproximadamente 70 ppi, y una densidad final de entre aproximadamente 0.45 g/cm^{3} hasta aproximadamente 0.65 g/cm^{3}. En una realización preferente la esponja polimérica tiene una porosidad aproximada de 45 ppi, siendo la porosidad final de la estructura porosa 2 aproximada de 50 ppi, y la densidad final de la estructura porosa 2 de
0.55 g/cm^{3}.
In the radiant burner 1, the polymeric sponge has a porosity of between about 45 ppi to about 65 ppi, the final porosity of the porous structure 2 being between about 50 ppi to about 70 ppi, and a final density of between about 0.45 g / cm 3 to about 0.65 g / cm 3. In a preferred embodiment the polymeric sponge has an approximate porosity of 45 ppi, the final porosity of the porous structure 2 being approximately 50 ppi, and the final density of the porous structure 2 of
0.55 g / cm3.

Por otra parte, la estructura porosa 2 comprende en la superficie caliente 2b, una capa de óxido de hierro homogénea que aumenta la emisividad superficial de la estructura porosa 2 y evita el retroceso de llama. En una realización preferente, dicha capa de óxido de hierro comprende magnetita.On the other hand, the porous structure 2 comprises on the hot surface 2b, a homogeneous iron oxide layer which increases the surface emissivity of the porous structure 2 and Avoid flashback. In a preferred embodiment, said Iron oxide layer comprises magnetite.

El quemador poroso 1 de la realización preferente ha sido ensayado en rangos de potencia de entre 3 kW hasta 30 kW, con aireaciones entre el 5 y 50% de exceso de aire, en un primer lugar en forma radiante y posteriormente en forma de llama azul, y alimentado con distintas mezclas de aire/gas que comprendían desde los gases utilizados tradicionalmente como los gases licuados del petróleo y el gas natural, hasta gas natural hidrogenado con porcentaje de hidrógeno hasta el 50%.The porous burner 1 of the embodiment preferential has been tested in power ranges between 3 kW up to 30 kW, with aeration between 5 and 50% excess air, in a first place in radiant form and later in flame form blue, and fed with different air / gas mixtures that comprised from gases traditionally used as liquefied gases from oil and natural gas, to hydrogenated natural gas with percentage of hydrogen up to 50%.

Los resultados de los ensayos muestran que tras dichos ensayos la apariencia de la estructura porosa de dicho quemador poroso 1 es muy homogénea, no mostrando irregularidades ni grietas superficiales. Por otro lado, no se ha producido retroceso de llama.The results of the tests show that after said tests the appearance of the porous structure of said porous burner 1 is very homogeneous, showing no irregularities or surface cracks On the other hand, there has been no recoil of flame.

Por otro lado, se han realizado ensayos cíclicos de envejecimiento del quemador poroso 1 basados en ciclos de encendido y apagado de corta duración que permitan observar el envejecimiento y sus consecuencias. Además se han realizado ensayos de larga duración y se ha determinado la pérdida de carga sobre el quemador radiante 1.On the other hand, cyclic trials have been conducted of aging of the porous burner 1 based on cycles of on and off of short duration that allow to observe the Aging and its consequences. In addition tests have been carried out of long duration and the loss of load on the radiant burner 1.

Los resultados obtenidos muestran que después de 1020 ciclos no se aprecia signos de degradación en el quemador radiante 1. Tampoco se ha observado degradación después de los ensayos de larga duración (un total de 5 horas a alta temperatura, en ensayos realizados a 5 KW de potencia). Por último, se ha comprobado que la perdida de carga es mínima.The results obtained show that after 1020 cycles no signs of degradation in the burner radiant 1. No degradation has been observed after long-term trials (a total of 5 hours at high temperature, in tests carried out at 5 KW of power). Finally, it has verified that the loss of load is minimal.

Claims (15)

1. Quemador poroso adaptado para ser alimentado con diferentes tipos de gases, que comprende un soporte (3) que incluye un conducto (4) a través del cual entra una mezcla de aire/gas en el quemador poroso (1), y una estructura cerámica (2), soportada por el soporte (3), que comprende una esponja inicialmente polimérica que se impregna con una barbotina, comprendiendo la barbotina al menos un material cerámico, caracterizado porque la estructura cerámica (2) tiene una porosidad final de entre aproximadamente 50 ppi hasta aproximadamente 70 ppi, y una densidad final de entre aproximadamente 0,45 hasta aproximadamente 0,65 g/cm^{3}.1. Porous burner adapted to be fed with different types of gases, comprising a support (3) that includes a conduit (4) through which a mixture of air / gas enters the porous burner (1), and a structure ceramic (2), supported by the support (3), comprising an initially polymeric sponge that is impregnated with a slip, the slip comprising at least one ceramic material, characterized in that the ceramic structure (2) has a final porosity of between approximately 50 ppi to about 70 ppi, and a final density of between about 0.45 to about 0.65 g / cm3. 2. Quemador poroso según la reivindicación anterior, en donde la esponja inicialmente polimérica tiene una porosidad aproximada de 45 ppi, siendo la porosidad final aproximada de la estructura cerámica (2) de 50 ppi, y la densidad final de 0.55 g/cm^{3}.2. Porous burner according to claim above, where the initially polymeric sponge has a approximate porosity of 45 ppi, the approximate final porosity being of the ceramic structure (2) of 50 ppi, and the final density of 0.55 g / cm3. 3. Quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la relación entre el peso de la esponja polimérica impregnada con el material cerámico y el peso de la esponja polimérica antes de ser impregnada está entre 12 y 16, ambos incluidos.3. Porous burner according to any of the previous claims, wherein the relationship between the weight of the polymeric sponge impregnated with the ceramic material and the weight of the polymeric sponge before being impregnated is between 12 and 16, both included. 4. Quemador poroso según la reivindicación anterior, en donde la relación entre el peso de la esponja polimérica impregnada con el material cerámico y el peso de la esponja polimérica antes de ser impregnada es de, aproximadamente, 15.4. Porous burner according to claim previous, where the relationship between the weight of the sponge polymer impregnated with the ceramic material and the weight of the Polymeric sponge before being impregnated is approximately fifteen. 5. Quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la barbotina con la que se impregna la esponja polimérica comprende un porcentaje en peso del material cerámico de entre aproximadamente 67% hasta aproximadamente 70%.5. Porous burner according to any of the previous claims, wherein the slip with which impregnates the polymeric sponge comprises a percentage by weight of the ceramic material from about 67% to about 70% 6. Quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material cerámico comprende cordierita.6. Porous burner according to any of the previous claims, wherein the ceramic material comprises Cordierite 7. Quemador poroso según la reivindicación anterior, en donde la barbotina comprende7. Porous burner according to claim previous, where the slip includes
\circ\ circ
aglomerante: de entre aproximadamente 3% hasta aproximadamente 4%,binder: between about 3% to about 4%,
\circ\ circ
agua: de entre aproximadamente 27% hasta aproximadamente 30%, ywater: between approximately 27% up to about 30%, and
\circ\ circ
dispersante orgánico: de entre aproximadamente 0,7 hasta aproximadamente 0,9%.organic dispersant: between about 0.7 to about 0.9%.
8. Quemador poroso según la reivindicación anterior, en donde el aglomerante es sílice coloidal.8. Porous burner according to claim above, where the binder is colloidal silica. 9. Quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones 7 ó 8 en donde el aglomerante comprende carboximetilcelulosa.9. Porous burner according to any of the claims 7 or 8 wherein the binder comprises carboxymethyl cellulose. 10. Quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura cerámica (2) comprende una superficie caliente (2b) sobre la cual se aplica una capa de óxido de hierro.10. Porous burner according to any of the previous claims, wherein the ceramic structure (2) it comprises a hot surface (2b) on which a iron oxide layer. 11. Quemador poroso según la reivindicación anterior, en donde la capa de óxido de hierro comprende magnetita.11. Porous burner according to claim above, where the iron oxide layer comprises magnetite. 12. Quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura cerámica (2) es sustancialmente plana.12. Porous burner according to any of the previous claims, wherein the ceramic structure (2) is substantially flat. 13. Caldera caracterizada porque comprende un quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.13. Boiler characterized in that it comprises a porous burner according to any of the preceding claims. 14. Procedimiento para la fabricación de un quemador poroso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las siguientes etapas:14. Procedure for the manufacture of a porous burner according to any of the preceding claims, which comprises the following stages:
\circ\ circ
proporcionar la barbotina,provide the slip,
\circ\ circ
impregnar la esponja inicialmente polimérica de la estructura porosa (2) con la barbotina,impregnate the sponge initially polymeric porous structure (2) with the slip,
\circ\ circ
eliminar el exceso de barbotina de la esponja polimérica,remove excess slip of the polymeric sponge,
\circ\ circ
secar a temperatura ambiente la esponja polimérica,dry at room temperature the polymeric sponge,
\circ\ circ
eliminar el polímero de la esponja polimérica mediante un tratamiento térmico obteniéndose una esponja cerámica, yremove polymer from sponge polymeric by means of a heat treatment obtaining a sponge pottery, and
\circ\ circ
sinterizar la esponja cerámica obtenida.sinter the ceramic sponge obtained.
15. Procedimiento de fabricación de un quemador poroso según la reivindicación anterior, en donde el tratamiento térmico se lleva a cabo según el siguiente ciclo:15. Burner manufacturing procedure porous according to the preceding claim, wherein the treatment Thermal is carried out according to the following cycle:
\circ\ circ
calentamiento a una velocidad aproximada de 2ºC/min hasta aproximadamente 500ºC,heating at a speed Approximately 2ºC / min to approximately 500ºC,
\circ\ circ
estabilización a aproximadamente 500ºC durante 1 hora,stabilization at approximately 500 ° C for 1 hour,
\circ\ circ
calentamiento a una velocidad aproximada de 2ºC/min hasta aproximadamente 1275ºC,heating at a speed Approximately 2ºC / min to approximately 1275ºC,
\circ\ circ
estabilización a aproximadamente 1275ºC durante 2 horas, ystabilization at approximately 1275 ° C for 2 hours, and
\circ\ circ
enfriamiento a una velocidad aproximada de 2ºC/min hasta la temperatura ambiente.cooling at a speed Approximately 2ºC / min to room temperature.
ES200803060A 2008-10-28 2008-10-28 "POROUS BURNER". Expired - Fee Related ES2343933B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200803060A ES2343933B1 (en) 2008-10-28 2008-10-28 "POROUS BURNER".

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200803060A ES2343933B1 (en) 2008-10-28 2008-10-28 "POROUS BURNER".

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2343933A1 ES2343933A1 (en) 2010-08-12
ES2343933B1 true ES2343933B1 (en) 2011-06-16

Family

ID=42358542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200803060A Expired - Fee Related ES2343933B1 (en) 2008-10-28 2008-10-28 "POROUS BURNER".

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2343933B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1419763A (en) * 1972-01-14 1975-12-31 Foseco Int Gas burner blocks
DE3373529D1 (en) * 1982-11-11 1987-10-15 Morgan Refractories Ltd Gas burner
US5511974A (en) * 1994-10-21 1996-04-30 Burnham Properties Corporation Ceramic foam low emissions burner for natural gas-fired residential appliances
US6896512B2 (en) * 2001-09-19 2005-05-24 Aztec Machinery Company Radiator element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GARCIA, E., et al., Quemadores de gas cerámicos, Bol. Soc. Esp. Ceram. V., 2003, Vol. 42, páginas 277-282, apartado "{}2.2 Esponjas cerámicas"{}. *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2343933A1 (en) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4900245A (en) Infrared heater for fluid immersion apparatus
EP0126113B1 (en) Gas burner
CN102692017B (en) Solid-oxide fuel cell (SOFC) power generation system and burner thereof
ES2260452T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR LITTLE NON-CATALYTIC CONTAMINANT COMBUSTION OF A LIQUID FUEL.
CA2462970A1 (en) Membrane catalytic heater
US3322179A (en) Fuel burner having porous matrix
CN104879753B (en) A kind of full premixed gas fuel burner of single layered porous foamed ceramic panel
CN107893993A (en) A kind of Self inhaling porous media heating furnace
ES2343933B1 (en) "POROUS BURNER".
JP2006349337A (en) Porous burner equipped with flame barrier
KR20050004733A (en) Catalysis burner using hydrogen gas fuel
CN108954311A (en) A kind of variable orifice diameter porous ceramic plate
ES2229249T3 (en) GAS RADIATION BURNER WITH A FIBROUS MATERIAL BURNER PLATE AND REDUCED NOISE PRODUCTION.
KR102501513B1 (en) Radiant burner for noxious gas incineration
EP0605645B1 (en) Method and installation for the combustion of a gas mixture
US6971380B2 (en) Cylindrical catalytic heater
ES2319151B1 (en) POROUS RADIANT BURNER.
CN105347836A (en) Preparation method of ceramic fiber porous burning medium
US20050147540A1 (en) Flame-free aromatherapy essence catalyzing core
RU2310129C1 (en) Multipurpose porous nozzle for flameless gas burner
CN116928668A (en) Porous medium burner
TW201827752A (en) Catalytic combustion burner made of porous material with optimized operating performance and bottle equipped with such a burner
RU209658U1 (en) INFRARED GAS BURNER
CN207622010U (en) A kind of high-efficiency embedded type burner
JP2774968B2 (en) Burner plate

Legal Events

Date Code Title Description
EC2A Search report published

Date of ref document: 20100812

Kind code of ref document: A1

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2343933

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20110616

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20180924