CH648113A5

CH648113A5 - Generatore di acqua calda e/o vapore funzionante a combustibili ad alto contenuto in volatili.

Info

Publication number: CH648113A5
Application number: CH268/82A
Authority: CH
Inventors: Giovanni Carpaneto
Original assignee: Carbofuel Officine Meccaniche
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1985-02-28
Also published as: ES8302260A1; FR2499222B3; DE3202531A1; IT1135287B; CA1188937A; FR2499222A1; IT8119497A0; US4461243A; ES509301A0

Description

L'invenzione si riferisce ad un generatore di acqua calda e/o vapore funzionante con combustibili ad alto contenuto in volatili, gravanti in colonna su una griglia attraversata dall'aria comburente ed in cui i gas risultanti vengono condotti attraverso uno scambiatore di calore prima di pervenire al camino.

I generatori tradizionali di questo tipo non consentono il raggiungimento di elevati rendimenti di combustione per l'elevato contenuto di incombusti presenti nei fumi.

Costituisce quindi scopo precipuo della presente invenzione quello di perfezionare il generatore in modo da aumentarne il rendimento di combustione.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un generatore in cui vengono sostanzialmente ridotti i depositi sulle superfici lungo le quali avviene lo scambio termico tra fumi ed acqua che tendono a ridurre il coefficiente di trasmissione termica.

Questi scopi, oltre ad altri che meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, vengono raggiunti da un generatore del tipo specificato, il quale si caratterizza essenzialmente per il fatto che la griglia è inclinata rispetto l'orizzontale e verso una camera di uscita dei gas dotata di un passaggio per l'immissione di una parte dell'aria comburente che, scorrendo sotto la griglia, si preriscalda raffreddando nel contempo la griglia stessa.

Una prima forma di realizzazione prevede che il generatore sia a tiraggio naturale, mentre altre prevedono una alimentazione dell'aria comburente mediante ventilazione forzata, eventualmente con ricircolo dei prodotti della combustione.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo e quindi non limitativo di una sua preferita forma di realizzazione, illustrata nell'annesso disegno, in cui:

la fig. 1 mostra schematicamente una sezione verticale longitudinale della caldaia;

la fig. 2 mostra una sezione parziale analoga a quella della fig. 1 e riferentesi ad una variante;

la fig. 3 mostra analoga sezione di una terza variante.

Con riferimento alle figure, con 1 è indicato un generatore di acqua calda funzionante a combustibili solidi, il quale comprende un pozzo o tramoggia di carico 2 il quale viene riempito di combustibile solido attraverso il portello apribile o amovibile 3 situato superiormente. Il carico ovvero la colonna di combustibile grava su una sottostante griglia 4 inclinata rispetto all'orizzontale in modo che la sua parte più interna 4A sia più bassa della sua parte opposta. La griglia è realizzata in modo tradizionale, in ghisa, ed appoggia alle estremità su profili 5 che sono fissati in modo noto qualsiasi alle pareti laterali 6 del generatore.

Per evitare che il combustibile possa scivolare lungo la griglia 4 e portarsi in una retrostante camera 7, definibile di post-combustione, è prevista una griglia verticale 8 che si estende per tutta la larghezza della griglia precedente.

Il pozzo o tramoggia di carico 2 è delimitato sui lati delle pareti laterali 6 a camicia d'acqua, frontalmente dalla parete 9, pure a camicia d'acqua, e comunicante con le camicie laterali 6, e posteriormente da una parete 10.

La parete 10 delimita con l'altra sua faccia un vano 11, carico d'acqua, idraulicamente collegato con le camicie laterali 6 ed attraversato da tubi di fumo verticali 12 che iniziano dalla camera di post-combustione 7 e terminano in una camera di raccolta 13 collegata con il camino, non rappresentato, attraverso il raccordo 14.

La camera 7 comunica con il pozzo 2 attraverso la griglia verticale 8 ed un passaggio sovrastante 15 superiormente delimitato dall'estremità inferiore ricurva 16 della parete 10. Come si vede dalle figure la camera 7 si estende per un certo tratto al disopra dell'estremità inferiore 16, perché tale camera abbia un volume sufficiente per completare la combustione dai prodotti volatili derivanti dalla distillazione del combustibile.

Per permettere l'accesso dell'aria comburente, è frontalmente previsto un portello 17 incernierato superiormente in 18, la cui apertura può essere regolata tramite una leva

19, vincolabile in varie posizioni e collegata al portello tramite un tirante 20. Come si vede dalle figure, il portello 17 permette l'afflusso dell'aria sia al di sotto della griglia 4 che attraverso una griglia verticale anteriore 50. In virtù della particolare disposizione inclinata di quest'ultima, l'aria comburente aumenta rispetto allo strato di combustibile verso l'estremità inferiore 4A della griglia 4 onde avere un eccesso d'aria concentrata in questo punto, eccesso che è necessario alla combustione dei gas generati.

Un setto trasversale verticale o altro similare ostacolo, indicato con 19, si estende da parete a parete 6 in corrispondenza o prossimità del punto più basso 4A della griglia 4 lasciando però al disotto di questa una apertura o finestra, eventualmente regolabile dall'esterno, indicata con

20, attraverso la quale aria secondaria, preriscaldatasi passando sotto griglia, si porta nella camera 7 ove completa la combustione dai gas che le pervengono attraverso la griglia 8 ed il passaggio 15.

La rimozione delle ceneri è eseguibile attraverso un portello laterale 21, che porta alla camera 7 ed è presente in una delle pareti laterali 6. La rimozione può anche avvenire

5

io

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

648113

attraverso il portello 17 o altra parte inferiore asportabile del frontale del generatore. Il portello 17 è portato da una piastra isolata 25 fissata al frontale della caldaia, ad esempio a mezzo di bulloni o mediante cerniera.

Con 26 e 27 sono indicati i bocchettoni di entrata e di uscita dell'acqua.

La caldaia della fig. 2, si differenzia da quella precedente per il fatto che prevede l'impiego di un ventilatore 28 al posto del portello 17. Una farfalla 29 è incernierata in corrispondenza della mandata del ventilatore e, per gravità, chiude quest'ultima quando il ventilatore non è in funzione.

Il ventilatore è montato sulla piastra 25B, per la sua mandata scarica in un canale di convogliamento 30 che sbocca sotto la griglia 4B. Per il resto il generatore corrisponde a quello già descritto, sicché per indicare parti eguali o corrispondenti sono stati utilizzati gli stessi riferimenti associati alla lettera B.

La forma di realizzazione della fig. 3 corrisponde alle precedenti e per indicare parti eguali o equivalenti sono stati usati gli stessi riferimenti associati alla lettera C. Il ventilatore 28C fornisce una corrente gassosa formata da aria fresca prelevata dall'ambiente e da gas di combustione prelevati dal raccordo di scarico 14C attraverso il condotto di ritorno 31.

Quest'ultimo sboccherà nell'aspirazione del ventilatore 28C, di cui ne occuperà solo una sezione, mentre l'altra sarà libera, rivolta cioè all'atmosfera per il prelievo dell'aria ambiente. È evidente che si potranno prevedere usuali organi valvolari, ad esempio a farfalla o saracinesca per regolare l'afflusso e quindi le proporzioni degli aeriformi da miscelare.

Con quest'ultima soluzione si può aumentare il rendi-5 mento di combustione migliorando la miscelazione combustibile/comburente con l'ottenimento di eccessi d'aria minori; come effetto secondario si otterrà una emissione di fumi meno carichi di incombusti che tenderebbero e depo- . sitarsi sulle superfici di scambio convettivo con l'effetto di io ridurre il calore scambiato nel tempo.

Al limite riducendo nettamente l'eccesso d'aria si potranno tollerare temperature più elevate dei gas di scarico evitando così tutti i rischi di condensazione nella parte convettiva pur con rendimenti nettamente elevati.

15 In tutti i tre casi illustrati, l'aria attraversa in parte la griglia, con prevalenza ove lo strato di combustibile è meno spesso, cioè in corrispondenza della parte più bassa della griglia inclinata 4, 4B, 4C. Un'altra frazione si preriscalda sotto griglia e si porta attraverso l'apertura 20, 20B, 20C 20 nella camera di post-combustione 7, 7B, 7C ove, incontrandosi con i gas nascenti dalla massa del combustibile attraverso il passaggio 15 e la griglia verticale 8, determina il completamento della combustione di tali gas generati dal combustibile. Una terza frazione infine entra attraverso la 25 griglia verticale 50, 50B, 50C.

È evidente che il generatore dell'invenzione può prestarsi alla produzione di vapore, ad esempio attraverso un qualsiasi adatto scambiatore di calore, anche diverso da quello rappresentato.

v

2 fogli disegni

Claims

648113

1. Generatore di acqua calda e/o vapore, per combustibili ad alto contenuto in volatili, gravanti in colonna (2) su una griglia (4) attraversata dall'aria comburente ed in cui i gas risultanti vengono condotti attraverso uno scambiatore di calore (12) prima di pervenire al camino, caratterizzato dal fatto che detta griglia (4) è inclinata rispetto all'orizzontale e verso una camera di uscita dei gas (7) dotata di un passaggio (20) per l'immissione di una parte dell'aria comburente che, scorrendo sotto la griglia (4), si preriscalda raffreddando nel contempo la griglia stessa.

2. Generatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza della parte più bassa della griglia inclinata (4) è prevista una griglia sostanzialmente verticale (8) di contenimento del combustibile.

2

RIVENDICAZIONI

3. Generatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta griglia sostanzialmente verticale (8) delimita superiormente una apertura (15) di comunicazione fra la colonna (2) e la camera di uscita (7) ed inferiormente un passaggio (20) per l'immissione dell'aria alla detta camera di uscita (7).

4. Generatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il passaggio (20) è delimitato in parte da un setto (19).

5. Generatore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il passaggio (20) è regolabile.

6. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'aria è fornita da un ventilatore (E).

7. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è prevista una ricircolazione parziale dei gas di combustione.

8. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere sovrastante la parte più alta della griglia inclinata (4) una griglia verticale anteriore (50) per l'immissione di una parte dell'aria entro la massa di combustibile.