IT202000008047A1 - Generatore di vapore saturo a gas - Google Patents

Generatore di vapore saturo a gas Download PDF

Info

Publication number
IT202000008047A1
IT202000008047A1 IT102020000008047A IT202000008047A IT202000008047A1 IT 202000008047 A1 IT202000008047 A1 IT 202000008047A1 IT 102020000008047 A IT102020000008047 A IT 102020000008047A IT 202000008047 A IT202000008047 A IT 202000008047A IT 202000008047 A1 IT202000008047 A1 IT 202000008047A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
steam generator
tubular portion
chamber
heating
tubular
Prior art date
Application number
IT102020000008047A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefano Tesolat
Luca Turra
Angelo Odorico
Original Assignee
Steelform Srl
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 Steelform Srl filed Critical Steelform Srl
Priority to IT102020000008047A priority Critical patent/IT202000008047A1/it
Priority to EP21167396.7A priority patent/EP3896344B1/en
Publication of IT202000008047A1 publication Critical patent/IT202000008047A1/it

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/32Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation
    • F24C15/327Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation with air moisturising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A21BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21BBAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
    • A21B3/00Parts or accessories of ovens
    • A21B3/04Air-treatment devices for ovens, e.g. regulating humidity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42Details
    • A47L15/4234Steam generating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B9/00Steam boilers of fire-tube type, i.e. the flue gas from a combustion chamber outside the boiler body flowing through tubes built-in in the boiler body
    • F22B9/02Steam boilers of fire-tube type, i.e. the flue gas from a combustion chamber outside the boiler body flowing through tubes built-in in the boiler body the boiler body being disposed upright, e.g. above the combustion chamber
    • F22B9/04Steam boilers of fire-tube type, i.e. the flue gas from a combustion chamber outside the boiler body flowing through tubes built-in in the boiler body the boiler body being disposed upright, e.g. above the combustion chamber the fire tubes being in upright arrangement
    • F22B9/06Arrangement of header boxes providing for return diversion of flue gas flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/163Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
    • F28D7/1653Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F2001/027Tubular elements of cross-section which is non-circular with dimples

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
?GENERATORE DI VAPORE SATURO A GAS?
DESCRIZIONE
SETTORE TECNICO DELL?INVENZIONE
[001] La presente invenzione riguarda un generatore di vapore a gas adatto a generare vapore saturo impiegabile, in particolare ma non esclusivamente, in apparecchiature con le quali si effettua un trattamento con vapore saturo.
[002] In particolare, un generatore di vapore saturo a gas secondo la presente invenzione ? adatto ad essere incorporato all?interno di apparecchiature, sia di tipo domestico che professionale e per collettivit?, che utilizzano il vapore per il trattamento di prodotti alimentari, stoviglie, posate o altri oggetti.
[003] Eventualmente, detto generatore di vapore a gas ? impiegabile anche per la produzione di vapore saturo per ambienti.
TECNICA DI BASE DELL?INVENZIONE
[004] E? noto l?utilizzo di vapore saturo all?interno di apparecchiature sia di tipo domestico, sia professionale, sia per collettivit?, per il trattamento di prodotti di vario genere. Ad esempio, introdurre del vapore saturo nella camera di cottura di un forno a convezione consente di migliorare la cottura degli alimenti, mentre immetterlo nella camera di lavaggio di una lavastoviglie permette di sanitizzare/sterilizzare posate e stoviglie, evitando inoltre la formazione di aloni calcarei.
[005] Generalmente, la produzione di vapore saturo avviene all?interno di un generatore di vapore, formato da un recipiente, comunemente denominato caldaia o boiler, nel quale si porta ad evaporazione l?acqua mediante mezzi elettrici o a gas; il vapore d?acqua che si genera, anche surriscaldato, viene quindi introdotto nella camera di trattamento in modo controllato, sulla base di programmi predefiniti o impostabili dall?utilizzatore.
[006] Nei generatori di vapore di tipo elettrico, i mezzi riscaldanti sono formati da resistenze elettriche brasate sul fondo ed eventualmente sulle pareti della caldaia; diversamente, nei generatori di vapore alimentati a gas, l?acqua viene scaldata e portata ad ebollizione mediante un bruciatore a gas ed uno scambiatore di calore che si sviluppa all?interno della caldaia e nel quale circolano i gas combusti.
[007] In generale, i generatori di vapore a gas dell?arte nota hanno rendimenti piuttosto bassi, compresi tra 78% e 88%. Tuttavia, per ottenere rese pi? elevate, non ? possibile incrementarne le dimensioni, in quanto i vani delle apparecchiature di trattamento nelle quali i generatori di vapore vengono incorporati sono gi? intensamente sfruttati.
RIASSUNTO DELL?INVENZIONE
[008] Compito principale della presente invenzione ? quello di superare gli inconvenienti dell?arte nota prevedendo un generatore di vapore a gas che garantisca rendimenti elevati.
[009] Nell?ambito del presente compito, uno scopo della presente invenzione ? quello di proporre un generatore di vapore a gas adatto ad essere installato in apparecchiature di trattamento, in particolare ma non esclusivamente di prodotti alimentari o stoviglie, bicchieri e posate, che sia assai compatto, potendo quindi essere alloggiato con facilit? all?interno dei vani tecnici di dette apparecchiature.
[0010] Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un generatore di vapore a gas che permetta una rapida produzione di quantit? di vapore saturo richieste per il suo utilizzo, in particolare per la sua applicazione all?interno di apparecchiature di trattamento di prodotti alimentari o di posate, bicchieri e stoviglie, migliorando al contempo l?efficienza energetica delle apparecchiature di trattamento nelle quali viene installato.
[0011] Non ultimo scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un generatore di vapore a gas che consegua il compito e gli scopi sopra indicati a costi competitivi, in modo tale che il suo impiego risulti vantaggioso anche dal punto di vista economico e che sia ottenibile con gli usuali e noti impianti, macchinari ed attrezzature.
[0012] Il compito e gli scopi sopra indicati, ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un generatore di vapore a gas come definito alla rivendicazione 1; ulteriori caratteristiche sono definite nelle successive rivendicazioni dipendenti. BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
[0013] Vantaggi e caratteristiche dell?invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue, a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure, in cui:
- le figure 1 e 2 mostrano, rispettivamente con vista prospettica e vista laterale, un generatore di vapore secondo una prima forma realizzativa della presente invenzione;
- la figura 3 mostra il generatore di vapore di cui le figure precedenti, sezionato lungo il piano A-A di figura 2;
- le figure 4 e 5 mostrano, rispettivamente con vista prospettica e vista frontale, uno scambiatore di calore di un generatore di vapore secondo una prima forma realizzativa della presente invenzione;
- la figura 6 mostra, lo scambiatore di calore di un generatore di vapore secondo una prima forma realizzativa della presente invenzione sezionato lungo il piano B-B di figura 5;
- le figure 7 e 8 mostrano, rispettivamente con vista prospettica e vista laterale, un generatore di vapore secondo una seconda forma realizzativa della presente invenzione;
- la figura 9 mostra il generatore di vapore di cui le figure precedenti, sezionato lungo il piano A-A di figura 8;
- le figure 10 e 11 mostrano, rispettivamente con vista prospettica e vista frontale, uno scambiatore di calore di un generatore di vapore secondo la seconda forma realizzativa della presente invenzione; e
- la figura 12 mostra, lo scambiatore di calore di un generatore di vapore secondo la seconda forma realizzativa presente invenzione sezionato lungo il piano B-B di figura 11.
DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE DELL?INVENZIONE [0014] Con riferimento alle figure allegate, vi ? illustrato un generatore di vapore 1 adatto a generare vapore saturo preferibilmente destinato ad essere impiegato in particolare in apparecchiature di trattamento di prodotti alimentari o stoviglie, sia domestiche che professionali e per collettivit?.
[0015] Detto generatore di vapore 1 comprende un involucro 2, formato da un corpo preferibilmente di forma parallelepipeda a sezione poligonale, estendentesi lungo un asse di estensione longitudinale prevalente X-X, vantaggiosamente verticale, e definito sostanzialmente da una o pi? pareti laterali 2A, una parete di chiusura sommitale 2B ed una parete di chiusura di fondo 2C.
[0016] Detto involucro 2 definisce al proprio interno una camera di riscaldamento ed evaporazione 3, adatta ad essere almeno parzialmente riempita di acqua da riscaldare fino ad ottenerne l?evaporazione, e una soprastante camera di espansione 4, adatta a separare il vapore saturo generatosi nella sottostante camera di riscaldamento ed evaporazione 3 dall?acqua in movimento in essa contenuta, e dalla quale il vapore viene prelevato attraverso un apposito condotto 40 collegato all?involucro 2 per essere ad esempio immesso nella camera di trattamento dell?apparecchiatura.
[0017] Preferibilmente, detta camera di espansione 4 ? separata da detta camera di riscaldamento ed evaporazione 3 tramite un setto divisorio 50 parzialmente aperto per consentire il passaggio del vapore d?acqua attraverso almeno un?apertura passante 51.
[0018] Preferibilmente, all?interno di detta camera di espansione 4 e vantaggiosamente in corrispondenza di detta almeno una apertura passante 51, sono previsti degli elementi deflettori 51A, disposti e configurati per impedire che particelle di acqua liquida vengano accidentalmente immesse in detto condotto 40.
[0019] L?involucro 2 ? inoltre dotato di un foro di ingresso, vantaggiosamente ottenuto inferiormente a detto setto divisorio 50, collegabile ad un condotto di immissione 21 controllato da un?apposita elettrovalvola parzializzata, attraverso il quale ? possibile immettere l?acqua, ad esempio proveniente dalla rete idrica, nella camera di riscaldamento ed evaporazione 3, in modo tale da mantenere un livello di riempimento desiderato anche durante la produzione di vapore. Preferibilmente, il pelo libero dell?acqua all?interno della camera di evaporazione 3 ? inferiore a detto foro di ingresso.
[0020] Preferibilmente, detto generatore di vapore 1 comprende inoltre almeno una coppia di sonde di livello 18A, 18B adatte a controllare il livello dell?acqua nella camera di riscaldamento ed evaporazione 3 per impedirne rispettivamente l?eccessivo riempimento e l?eccessivo svuotamento durante la fase di produzione di vapore.
[0021] Dette sonde di livello 18A, 18B sono preferibilmente posizionate in una zona di calma 90 ricavata all?interno di detta camera di evaporazione 3 e in comunicazione fluida con quest?ultima e da essa separata mediante un apposito elemento di separazione 9.
[0022] Un condotto di scarico 22 ? inoltre vantaggiosamente collegato alla parete di fondo 2C dell?involucro 2 per consentire l?uscita dell?acqua, qualora si necessitasse svuotare la camera di riscaldamento ed evaporazione 3.
[0023] Detto generatore di vapore 1 comprende inoltre una camera di combustione 6, alloggiante un bruciatore a gas premiscelato 6A, ed uno scambiatore di calore 100, adatto a scambiare il calore tra i gas combusti prodotti dal bruciatore 6A e l?acqua contenuta nella camera di riscaldamento ed evaporazione 3 al fine di portarla ad ebollizione.
[0024] Detta camera di combustione 6 ? vantaggiosamente alloggiata all?interno della camera di riscaldamento 3, preferibilmente in una zona inferiore della stessa e in prossimit? della parete di fondo 2C dell?involucro 2, in modo tale da risultare vantaggiosamente completamente immersa nell?acqua da riscaldare; a tal scopo, detta camera di combustione 6 ? definita da un corpo ermeticamente chiuso, ossia a tenuta, rispetto alla camera di riscaldamento ed evaporazione 3.
[0025] Detto bruciatore 6A pu? essere vantaggiosamente introdotto nella camera di combustione 6 attraverso un?apposita boccola 6B, avente sbocco sull?involucro 2, ad esempio in corrispondenza della parete di fondo 2C dell?involucro 2, come mostrato nelle figure da 1 a 6 riferite alla prima forma di realizzazione del generatore 1, oppure in corrispondenza di una parete laterale 2A, come mostrato nelle figure da 7 a 12 riferite alla seconda forma realizzativa dell?invenzione.
[0026] Detto scambiatore di calore 100 si estende all?interno della camera di riscaldamento ed evaporazione 3 tra detta camera di combustione 6 ed un?apertura di scarico 8 ottenuta su detto involucro 2, preferibilmente nella parte superiore dello stesso, ad esempio in corrispondenza di detta parete di chiusura sommitale 2B.
[0027] Secondo una caratteristica peculiare della presente invenzione, detto scambiatore di calore 100 comprende almeno un fascio tubiero 10 formato da una pluralit? di porzioni tubolari collegate in serie tramite almeno una coppia di elementi di rinvio 5, 7.
[0028] In particolare, ciascuna porzione tubolare comprende almeno un tubo avente estensione parallela a detto asse longitudinale X-X ed ? percorsa dai gas di combustione secondo una direzione di transito opposta alla direzione di transito di una porzione tubolare adiacente.
[0029] Preferibilmente, ciascuna porzione tubolare di detto almeno un fascio tubiero 10 comprende almeno una coppia di tubi disposti allineati lungo un rispettivo piano parallelo a detto asse longitudinale X-X, detti piani essendo inoltre paralleli tra di loro.
[0030] Con riferimento alle figure da 1 a 6, ? illustrata una prima forma realizzativa della presente invenzione, nella quale detto scambiatore di calore 100 comprende una coppia di fasci tubieri 10 adatti ad estendersi simmetricamente da lati opposti rispetto ad un detto piano P contenente l?asse longitudinale X-X di estensione dell?involucro 2.
[0031] In questa prima forma realizzativa, ciascun fascio tubiero 10 comprende almeno una prima porzione tubolare 11 una seconda porzione tubolare 12 ed una terza porzione tubolare 13, ciascuna formata da almeno un tubo avente un asse di estensione parallelo a detto asse longitudinale X-X, dette porzioni tubolari 11, 12, 13 essendo raccordate in serie mediante una coppia di elementi di rinvio 5, 7, ed essendo ciascuna percorsa dai gas di combustione secondo una direzione di transito opposta rispetto alla direzione di transito di una porzione tubolare adiacente.
[0032] Preferibilmente, ciascuna porzione tubolare 11, 12, 13 di ciascun fascio tubiero 10 comprende almeno una coppia di tubi disposti allineati lungo un rispettivo piano P1, P2, P3 parallelo a detto piano di simmetria P, detti piani essendo inoltre paralleli tra di loro.
[0033] In particolare, i tubi che costituiscono detta prima porzione tubolare 11 sono direttamente collegati a detta camera di combustione 6 e si estendono da quest?ultima, con uno sviluppo parallelo all?asse longitudinale X-X e direzione dei gas combusti ascendenti, fino ad un primo elemento di rinvio 5, dal quale si dipartono i tubi costituenti detta seconda porzione tubolare 12, anch?essi con uno sviluppo parallelo all?asse longitudinale X-X e con direzione di percorrenza dei gas combusti discendente, fino ad un secondo elemento di rinvio 7; i tubi costituenti detta terza porzione tubolare 13 sono quindi collegati in serie a detta seconda porzione tubolare 12 attraverso detto secondo elemento di rinvio 7 e si estendono da quest?ultimo con uno sviluppo parallelo all?asse longitudinale X-X e con direzione di percorrenza dei gas combusti ascendente.
[0034] Un collettore 80 ? quindi vantaggiosamente previsto e configurato per ricevere i gas combusti in uscita da detto scambiatore di calore 100 e convogliarli verso l?apertura di scarico 8, eventualmente attraversando detto setto divisorio 50 e la camera di espansione 4.
[0035] Detto primo elemento di rinvio 5 pu? essere realizzato da un unico corpo scatolare adatto a ricevere i tubi di detta prima porzione tubolare 11 e i tubi di detta seconda porzione tubolare 12 per rinviare i gas combusti di 180?.
[0036] Secondo una caratteristica vantaggiosa dell?invenzione, detto primo elemento di rinvio 5 ? integrato all?interno di detto setto divisorio 50, essendo formato da una camera interna ottenuta nello stesso.
[0037] Detto secondo elemento di rinvio 7 ? anch?esso preferibilmente formato da un unico corpo scatolare cavo disposto in prossimit? di detta camera di combustione 6, essendo preferibilmente completamente immerso nell?acqua presente in detta camera di riscaldamento ed evaporazione 3 per aumentare la superficie di scambio termico con il liquido circostante.
[0038] Grazie alla forma scatolare degli elementi di rinvio 5, 7, i tubi componenti le porzioni tubolari di ciascuno di detti fasci tubieri 10 possono essere semplicemente tranciati della lunghezza desiderata e raccordati agli elementi di rinvio 5, 7, senza necessitare di lavorazioni particolari.
[0039] Per ciascun fascio tubiero 10, il numero di tubi costituenti dette porzioni tubolari 11, 12, 13 pu? essere costante o, vantaggiosamente, decrescere; ad esempio, come meglio visibile in figura 6, detta prima porzione tubolare 11 comprende quattro tubi, detta seconda porzione tubolare 12 ne comprende tre, e detta terza porzione tubolare 13 ne comprende due. Ci? ? vantaggioso in quanto si aumenta la superficie disponibile per lo scambio termico tra i tubi costituenti il fascio tubiero, pur consentendo il transito attraverso di essi dei gas combusti con velocit? adeguata.
[0040] Inoltre, preferibilmente, le porzioni tubolari 11, 12, 13 sono arrangiate in modo da svilupparsi dall?esterno verso l?interno dell?involucro 2; in altre parole, i tubi di detta prima porzione tubolare 11 sono arrangiati esternamente rispetto ai tubi di detta seconda porzione tubolare 12, ossia pi? prossimi alle pareti laterali 2A dell?involucro 2, e i tubi di detta terza porzione tubolare 13 sono disposti pi? internamente rispetto a quelli di detta seconda porzione tubolare 12.
[0041] Vantaggiosamente, come mostrato nelle figure 4, 5 e 6, per conferire maggior compattezza al generatore 1, detto secondo elemento di rinvio 7 e detta terza porzione tubolare 13 possono essere comuni a detta coppia di fasci tubieri 10; in particolare, detto secondo elemento di rinvio 7 ? adatto a ricevere i tubi costituenti le seconde porzioni tubolari 12 di entrambi i fasci tubieri 10 dello scambiatore 100 per rinviare i gas combusti all?interno di un?unica terza porzione tubolare 13 formata preferibilmente da almeno una coppia di tubi estendentesi sostanzialmente in una zona centrale dell?involucro 2 e raccordata a detto condotto di espulsione 80.
[0042] In questo caso, i tubi formanti detta terza porzione tubolare 13 sono preferibilmente disposti allineati lungo detto piano di simmetria P.
[0043] Vantaggiosamente, i tubi che costituiscono le porzioni tubolari 11, 12, 13 presentano ciascuno sezione di forma preferibilmente circolare, ovale, o eventualmente di qualsiasi altra forma idonea e possono essere dotati di una pluralit? di bugnature. Inoltre, detti tubi possono avere uno sviluppo rettilineo e coassiale al proprio asse di estensione, o vantaggiosamente spiralato attorno al proprio asse di estensione.
[0044] Con riferimento alle figure da 7 a 12, vi ? raffigurato un generatore di vapore saturo 1 secondo una seconda forma realizzativa della presente invenzione. In particolare, in questa seconda forma realizzativa lo scambiatore di calore 100 comprende un singolo fascio tubiero 10 che a sua volta ? costituito da una pluralit? di porzioni tubolari, ciascuna formata da almeno un tubo avente un asse di estensione parallelo a detto asse longitudinale X-X, dette porzioni tubolari essendo raccordate in serie mediante almeno una coppia di elementi di rinvio 5, 7 ed essendo ciascuna percorsa dai gas di combustione secondo una direzione di transito opposta rispetto alla direzione di transito di una porzione tubolare adiacente.
[0045] Preferibilmente, detto fascio tubiero 10 comprende almeno una prima porzione tubolare 11, una seconda porzione tubolare 12 ed una terza porzione tubolare 13, ciascuna formata da almeno un tubo.
[0046] Vantaggiosamente, ciascuna porzione tubolare 11, 12, 13 di detto fascio tubiero 10 comprende almeno una coppia di tubi disposti allineati lungo un rispettivo piano P1, P2, P3 parallelo a detto asse longitudinale X-X, detti piani essendo inoltre paralleli tra di loro.
[0047] Come si osserva nelle figure 10, 11 e 12, detta prima porzione tubolare 11, formata da quattro tubi disposti affiancati lungo un primo piano P1 parallelo a detto asse longitudinale X-X, si estende tra detta camera di combustione 6, a cui i tubi sono direttamente raccordati, ed un primo elemento di rinvio 5, detta prima porzione tubolare 11 essendo quindi percorsa dai gas di combustione con un senso di transito ascendente.
[0048] Da detto primo elemento di rinvio 5 si dipartono poi i tubi formanti una seconda porzione tubolare 12, disposti affiancati lungo un piano P2 parallelo a detto piano P1, e percorsi dai gas combusti con un senso di transito discendente, e quindi opposto al senso di transito dei gas transitanti nella prima porzione tubolare 11.
[0049] A sua volta, detta seconda porzione tubolare 12 ? raccordata in serie, grazie ad un secondo elemento di rinvio 7, ad una terza porzione tubolare 13, anch?essa formata da una pluralit? di tubi disposti allineati lungo un piano P3 parallelo ai piani P1 e P2, percorsi dai gas combusti con un senso di transito ascendente, e dunque opposto al senso di transito dei gas nella seconda porzione tubolare 12.
[0050] Detto primo elemento di rinvio 5 ? preferibilmente formato da un corpo scatolare vantaggiosamente disposto in prossimit? di detto setto divisorio 50, adatto a ricevere i gas combusti in uscita da detta pluralit? di tubi costituenti detta prima porzione tubolare 11 per rinviarli all?interno dei tubi costituenti detta seconda porzione tubolare 12.
[0051] Vantaggiosamente, detto elemento di rinvio 5 ? ottenuto all?interno di detto setto divisorio 50, ed ? formato da una camera interna di detto setto divisorio 50.
[0052] Detto secondo elemento di rinvio 7 ? invece vantaggiosamente formato da un corpo scatolare posto in prossimit? della camera di combustione 6 e in modo tale da risultare preferibilmente completamente immerso nel liquido presente nella camera di riscaldamento ed evaporazione 3.
[0053] In questa seconda forma di realizzazione, detto fascio tubero 10 comprende inoltre una quarta porzione tubolare 14, formata da una pluralit? di tubi allineati lungo un piano P4 e raccordata a detta terza porzione tubolare 13 mediante un terzo elemento rinvio 9, anch?esso preferibilmente formato da un corpo scatolare e vantaggiosamente ottenuto da una camera interna formata all?interno di detto setto divisorio 50.
[0054] Infine, poich? detto condotto di scarico 80 ? posizionato sulla parete sommitale 2B di detto involucro, detto fascio tubiero 10 comprende una quinta porzione tubolare 15, formata da una pluralit? di tubi allineati lungo un piano P5 parallelo ai precedenti piani P1 - P4 e raccordata in serie a detta quarta porzione tubolare 14 mediante un quarto elemento di rinvio 16, formato da un elemento scatolare posto in prossimit? della camera di combustione 6 e in modo tale da risultare completamente immerso nel liquido presente nella camera di riscaldamento ed evaporazione 3.
[0055] Detta quinta porzione tubolare 15 ? poi raccordata superiormente con un condotto di scarico 80 che si estende attraverso detto setto divisorio 50 e detta camera di espansione 4, e attraversa l?apertura di scarico 8 per l?espulsione dei gas combusti dal generatore di vapore 1.
[0056] Come visibile in particolare in figura 12, ciascuna porzione tubolare 11, 12 ,13, 14, 15 comprende il medesimo numero di tubi, per massimizzare la superficie di scambio e sfruttare al meglio lo spazio interno della camera di evaporazione 3; in una variante realizzata non mostrata nelle figure, la pluralit? di porzioni tubolari costituenti detto fascio tubiero 10 potrebbero comprendere un numero diverso di tubi.
[0057] Vantaggiosamente, i tubi che costituiscono le porzioni tubolari 11, 12, 13, 14, 15 di detto fascio tubiero 10 presentano ciascuno sezione di forma preferibilmente circolare, ovale, o eventualmente di qualsiasi altra forma idonea, e possono essere dotati di una pluralit? di bugnature. Inoltre, detti tubi possono avere uno sviluppo rettilineo e coassiale al proprio asse di estensione, o vantaggiosamente spiralato attorno al proprio asse di estensione.
[0058] Da quanto precede, risulta evidente come un generatore di vapore a gas 1 secondo la presente invenzione, attraverso alcuni accorgimenti tecnici vantaggiosi nella realizzazione dello scambiatore di calore, risulta assai compatto; al contempo tuttavia, da prove di laboratorio si ? rilevato come, nonostante l?estrema compattezza del generatore di vapore, l?efficienza indiretta ai fumi raggiunge valori compresi tra 91% e 94%, con un netto miglioramento del rendimento rispetto ai generatori di vapore a gas per apparecchiature di trattamento presenti attualmente sul mercato.
[0059] Infatti, grazie alla particolare configurazione dello scambiatore di calore 100 della presente invenzione, l?estensione dei tubi nella camera di riscaldamento ed evaporazione 3 aumenta ragguardevolmente, e conseguentemente la superficie di scambio termico, consentendo di incrementare pure l?efficienza dello scambio termico tra i gas di combustione e il liquido circostante. Al contempo, la disposizione ordinata dei tubi dello scambiatore di calore 100 permette di contenere massimamente gli ingombri, sfruttando e razionalizzando al meglio lo spazio a disposizione.
[0060] Ulteriore compattezza viene conferita se almeno un primo elemento di rinvio dello scambiatore di calore viene alloggiato all?interno del setto divisorio 50 previsto tra la camera di riscaldamento ed evaporazione 3 e la camera di espansione 4, in quanto si ottiene in un unico pezzo un elemento componente dello scambiatore 100 e un elemento necessario al funzionamento del generatore 1.
[0061] Inoltre, un generatore di vapore 1 secondo la presente invenzione ? in grado di produrre in modo piuttosto rapido quantit? di vapore saturo sufficienti per l?utilizzo richiesto nelle apparecchiature di trattamento a cui ? associato, quali ad esempio forni di cottura o lavastoviglie, consentendo quindi di migliorarne le prestazioni complessive, sia in termini energetici che in termini pratici/funzionali.
[0062] Si precisa che nella precedente descrizione, i termini direzionali quali "sopra, sotto, verticale, orizzontale, inferiore e superiore", come anche qualsiasi altro termine simile, vanno interpretati con riferimento ad un generatore di vapore nel suo normale assetto operativo, come mostrato nelle allegate figure.
[0063] Naturalmente la presente invenzione ? suscettibile di numerose applicazioni, modifiche o varianti senza con ci? uscire dall?ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.
[0064] Inoltre i materiali e le attrezzature utilizzati per la realizzazione della presente invenzione, nonch? le forme e le dimensioni dei singoli componenti, potranno essere i pi? idonei a seconda delle specifiche esigenze.

Claims (15)

  1. Rivendicazioni del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: ?GENERATORE DI VAPORE SATURO A GAS? RIVENDICAZIONI 1. Generatore di vapore (1) adatto a generare vapore saturo, detto generatore (1) comprendendo: - un involucro (2) formato da un corpo avente estensione principale lungo un asse longitudinale (X-X), definente al proprio interno una camera di riscaldamento ed evaporazione (3) adatta ad essere almeno parzialmente riempita di acqua, ed una soprastante camera di espansione (4) del vapore d?acqua saturo generato nella camera di riscaldamento ed evaporazione (3), - una camera di combustione (6) nella quale ? alloggiato un bruciatore a gas premiscelato (6A), e - uno scambiatore di calore (100) sviluppantesi all?interno di detta camera di riscaldamento ed evaporazione (3) tra detta camera di combustione (6) ed un?apertura di scarico (8) ottenuta su detto involucro (2), caratterizzato dal fatto che detto scambiatore di calore (100) comprende almeno un fascio tubiero (10) comprendente una pluralit? di porzioni tubolari (11, 12, 13) ciascuna essendo formata da almeno un tubo avente un asse di estensione parallelo a detto asse longitudinale (X-X), detta pluralit? di porzioni tubolari (11, 12, 13) essendo raccordate in serie mediante almeno una coppia di elementi di rinvio (5, 7) ed essendo ciascuna percorsa dai gas di combustione secondo una direzione di transito opposta rispetto alla direzione di transito di una porzione tubolare adiacente.
  2. 2. Generatore di vapore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna porzione tubolare (11, 12, 13) comprende almeno una coppia di tubi disposti allineati lungo un rispettivo piano (P1, P2, P3) parallelo a detto asse longitudinale (X-X), detti piani (P1, P2, P3) essendo inoltre paralleli tra di loro.
  3. 3. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta camera di combustione (6) ? alloggiata all?interno di detta camera di riscaldamento ed evaporazione (3) in prossimit? di una parete di fondo (2C) di detto involucro (2), detta camera di combustione (6) essendo definita da un corpo a tenuta rispetto a detta camera di riscaldamento ed evaporazione (3).
  4. 4. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta camera di riscaldamento ed evaporazione (3) e detta camera di espansione (4) sono separate da un setto divisorio (50) parzialmente aperto per permettere il passaggio del vapore saturo.
  5. 5. Generatore di vapore (1) secondo la rivendicazione 4, in cui un primo elemento di rinvio (5) di detta almeno una coppia di elementi di rinvio (5, 7) disposto per collegare in serie una prima porzione tubolare (11) ad una seconda porzione tubolare (12) ? ottenuto in una camera interna di detto setto divisorio (50).
  6. 6. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui un secondo elemento di rinvio (7) di detta coppia di elementi di rinvio (5, 7) ? disposto in modo tale da collegare in serie una seconda porzione tubolare (12) ad una terza porzione tubolare (13), detto secondo elemento di rinvio (7) essendo formato da un corpo scatolare disposto in prossimit? di detta camera di combustione (6) e in modo tale da risultare completamente immerso nell?acqua contenuta in detta camera di riscaldamento ed evaporazione (3).
  7. 7. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un tubo di detta pluralit? di porzioni tubolari ha uno sviluppo rettilineo.
  8. 8. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto almeno un tubo di detta pluralit? di porzioni tubolari ha uno sviluppo spiralato attorno al proprio asse di estensione.
  9. 9. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto scambiatore di calore (100) comprende un unico fascio tubiero (10) comprendente una pluralit? di porzioni tubolari (11, 12, 13, 14, 15) ciascuna formata da una pluralit? di tubi allineati lungo rispettivi piani (P1, P2, P3, P4, P5) paralleli.
  10. 10. Generatore di vapore (1) secondo la rivendicazione 9, in cui detta pluralit? di porzioni tubolari comprendono il medesimo numero di tubi.
  11. 11. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui detto scambiatore di calore (100) comprende una coppia di fasci tubieri (10) adatti ad estendersi simmetricamente da lati opposti rispetto ad un piano (P) contenente detto asse longitudinale (X-X), ciascun fascio tubiero (10) comprendendo una pluralit? di porzioni tubolari.
  12. 12. Generatore di vapore (1) secondo la rivendicazione 11, in cui per ciascun fascio tubiero (10), una prima porzione tubolare (11) ? disposta esternamente rispetto ad una seconda porzione tubolare (12) e detta seconda porzione tubolare (12) e disposta esternamente rispetto ad una terza porzione tubolare (13).
  13. 13. Generatore di vapore (1) secondo la rivendicazione 12, in cui detto secondo elemento di rinvio (7) e detta terza porzione tubolare (13) sono comuni per detta coppia di fasci tubieri (10).
  14. 14. Generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui il numero di tubi costituenti ciascuna di detta pluralit? di porzioni tubolari ? costante o decrescente.
  15. 15. Apparecchiatura comprendente un generatore di vapore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
IT102020000008047A 2020-04-16 2020-04-16 Generatore di vapore saturo a gas IT202000008047A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000008047A IT202000008047A1 (it) 2020-04-16 2020-04-16 Generatore di vapore saturo a gas
EP21167396.7A EP3896344B1 (en) 2020-04-16 2021-04-08 Gas-fired saturated steam generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000008047A IT202000008047A1 (it) 2020-04-16 2020-04-16 Generatore di vapore saturo a gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000008047A1 true IT202000008047A1 (it) 2021-10-16

Family

ID=71111736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000008047A IT202000008047A1 (it) 2020-04-16 2020-04-16 Generatore di vapore saturo a gas

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3896344B1 (it)
IT (1) IT202000008047A1 (it)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT237645B (de) * 1962-07-31 1964-12-28 Josef Dipl Ing Dr Tech Bertsch Ölbefeuerter Dampferzeuger
DE1576794A1 (de) * 1967-07-07 1970-05-06 Buss Ag Mehrzugdampfkessel
SE342309B (it) * 1970-05-26 1972-01-31 Goetaverken Angteknik Ab
SE402634B (sv) * 1976-11-11 1978-07-10 Ostbo Nils Staende angpanna
US4817582A (en) * 1987-09-17 1989-04-04 Delaware Capital Formation, Inc. Gas combination oven
WO1989009363A1 (en) * 1988-03-22 1989-10-05 Jydsk Varmekedelfabrik A/S Steam boiler and use hereof
US9557075B2 (en) * 2012-05-15 2017-01-31 Daesung Industrial Co. Ltd. Condensing heat exchanger and boiler/water heater including the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4627388A (en) * 1985-07-22 1986-12-09 The Dow Chemical Company Combustion of halogenated hydrocarbons with heat recovery
EP3701797B1 (en) * 2019-02-26 2023-08-09 Electrolux Professional S.p.A. Oven comprising a steam generator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT237645B (de) * 1962-07-31 1964-12-28 Josef Dipl Ing Dr Tech Bertsch Ölbefeuerter Dampferzeuger
DE1576794A1 (de) * 1967-07-07 1970-05-06 Buss Ag Mehrzugdampfkessel
SE342309B (it) * 1970-05-26 1972-01-31 Goetaverken Angteknik Ab
SE402634B (sv) * 1976-11-11 1978-07-10 Ostbo Nils Staende angpanna
US4817582A (en) * 1987-09-17 1989-04-04 Delaware Capital Formation, Inc. Gas combination oven
WO1989009363A1 (en) * 1988-03-22 1989-10-05 Jydsk Varmekedelfabrik A/S Steam boiler and use hereof
US9557075B2 (en) * 2012-05-15 2017-01-31 Daesung Industrial Co. Ltd. Condensing heat exchanger and boiler/water heater including the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3896344B1 (en) 2024-03-13
EP3896344A1 (en) 2021-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019508169A5 (it)
CA2761537A1 (en) A firetube having thermal conducting passageways
ITMO20120061A1 (it) Una caldaia per elettrodomestici e per impianti di riscaldamento di acqua per uso domestico ed industriale con produzione di vapore
IT201600074665A1 (it) Scambiatore di calore per caldaia o simili
JP2003161442A (ja) 強制空気循環型オーブンのための、特に食品加熱のための熱交換器
IT202000008047A1 (it) Generatore di vapore saturo a gas
CN208355199U (zh) 蒸汽流动加热装置、高温补炊组件和电饭煲
US1743989A (en) Heat exchanger
CN106556139B (zh) 燃油燃天然气热风环保锅炉
KR100982908B1 (ko) 가스 튀김기
CN103919451B (zh) 蒸锅
ITVR20030047U1 (it) Scambiatore di calore
US1808488A (en) Boiler
US2592216A (en) Return fire tube boiler with indirectly heated domestic supply
ITMO20100092A1 (it) Apparato per la cottura di alimenti
EP3097366A1 (en) Modular fired heat exchanger
KR102484803B1 (ko) 열교환기용 단위 플레이트와 이를 포함하는 열교환기
US1921735A (en) Hot water generator
ITMI20071331A1 (it) Scambiatore di calore per una caldaia a gas e caldaia a gas, in particolare caldaia a condensazione, provvista di tale scambiatore di calore
ITMI20071330A1 (it) Scambiatore di calore per una caldaia a gas e caldaia a gas, in particolare caldaia a condensazione, provvista di tale scambiatore di calore
US1379154A (en) Water-heating top for gas-stoves
US1852382A (en) Heating boiler
JP6596322B2 (ja) 液体加熱装置
KR20090017174A (ko) 장방형 연관을 구비한 열교환기
US1572954A (en) Superheater and setting therefor