IT8319966A1 - Componente per la costruzione di un impianto di riscaldamento ed impianto di riscaldamento cosi' costrutto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"COMPONENTE PER LA COSTRUZIONE DI UN IMPIANTO DI RISCALDAMENTO ED IMPIANTO DI RISCALDAMENTO COSI' COSTRUITO"

R I A S S U N T O

Componente per la costruzione di un impianto di riscaldamento, particolarmente di una caldaia di riscaldamento, consistente in un elemento costruito in metallo e particolarmente in acciaio colato, che ? conformato con un canale per la conduzione di un mezzo riscaldante, in cui il canale si estende tra due fori di collegamento. Per l'ottenimento di una conduzione pilotata del mezzo di riscaldamento l'elemento (17) ? conformato approssimativamente a forma di U o di ferro di cavallo e i fori di collegamento (8,9) si trovano nella zona delle estremit? libere delle ali (2,3) dell'elemento. (Fig. 1).

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un componente per la costruzione di un impianto di riscaldamento, in particolare di una caldaia di riscaldamento, consistente in un elemento costruito in metallo e particolarmente in ghisa grigia, che ? conformato con un canale per la conduzione di un mezzo di riscaldamento, in cui il canale si estende tra due fori di collegamento, nonch? un impianto di riscaldamento costruito con l'impiego di tali elementi.

I convenzionali elementi per la costruzione di caldaie di riscaldamento consistono in un telaio costruito in ghisa grigia o lamiera d'acciaio, che ? conformato nel suo interno con un canale estendentesi ad anello, in cui

sono previsti fori di collegamento in due zone contrapposte diagonalmente tra di loro. Tali noti elementi vengono congiunti in un certo numero corrispondente alla grandezza della caldaia, in cui attraverso i fori di collegamento vengono fatti passare dei tiranti. In corrispondenza del lato anteriore e del lato posteriore della caldaia vengono previsti elementi di chiusura conformati in altra maniera, che sono dotati delle necessarie attrezzature o dispositivi come sfinestrature, per l'accoglimento di un bruciatore, di un raccordo per i gas di scarico, di apparecchi di regolazione e simili. Questi elementi di caldaia conformati quasi invariati da decenni sono svantaggiosi per un certo numero di ragioni:

A causa della loro conformazione a forma di telaio e della disposizione dei fori di collegamento disposti contrapposti diagonalmente l'uno all'altro, la acqua raffreddata che arriva dal ritorno del riscaldamento, dal foro di collegamento che si trova nella zona inferiore dell'elemento pu? fluire o attraverso il tratto estendentesi verticalmente oppure attraverso il tratto inferiore estendentesi orizzontalmente e successivamente attraverso l'altra ala estendentesi verticalmente fino al foro di collegamento per la mandata del riscaldamento. Poich? non vi ? alcuna guida obbligata dell'acqua, ci? pu? portare a condizioni non uniformi od irregolari di flusso e pertanto di temperatura, a causa delle quali si formano tensioni nei singoli elementi della caldaia che possono provocare crepe o rotture.

Con i convenzionali elementi di caldaia inoltre si pu? ottenere una variazione nella grandezza della caldaia e pertanto nella potenza della caldaia stessa soltanto fintanto che si possa variare il numero di elementi della caldaia che vengono congiunti. Nei noti elementi di caldaia con una grossezza predeterminata, per la costruzione di una caldaia di riscaldamento sono necessari almeno tre di tali elementi, che vengono chiusi in corrispondenza del lato anteriore o posteriore mediante elementi conformati in altra maniera.

Con ci? con gli elementi convenzionali si pu? costruire soltanto un numero limitato di caldaie, e per questo motivo le possibilit? di variazioni sono oltremodo limitate.

Si deve inoltre a questo riguardo tener presente che la camera di combustione di una caldaia deve presentare una grandezza minima poich? altrimenti viene messa in gioco la sua funzionalit?. A questo riguardo tuttavia si deve anche tener presente che la potenza di una caldaia ? approssimativamente proporzionale alla superficie interna della camera di combustione. A causa della esistente grandezza minima della camera di combustione si ottiene pertanto una potenza minima di tali caldaie di riscaldamento che tuttavia ? sostanzialmente maggiore di quanto sia necessario per le normali case o case unifamiliari. Una caldaia di riscaldamento che presenta una potenza troppo grande determina tuttavia un cattivo rendimento dell'impianto.

Infine si deve tener presente che in corrispondenza delle superfici riscaldanti delle normali caldaie di riscaldamento si verificano temperature minime di oltre 70?C. Fintanto che tali caldaie vengono impiegate per l'alimentazione di un impianto di riscaldamento a bassa temperatura, in cui l'acqua che fluisce attraverso la caldaia di riscaldamento presenta una temperatura al di sotto di 50?C, ci? porta in corrispondenza delle superfici riscaldanti degli elementi di caldaia ad una formazione di condensa che a causa del tenore in zolfo dei combustibili fossili promuove molta corrosione. Per questo motivo le caldaie di riscaldamento che sono conformate con i convenzionali elementi approssimativamente a forma di telaio, possono essere impiegate soltanto in modo pessimo per l'alimentazione di impianti di riscaldamento che devono funzionare nella gamma delle temperature basse.

La presente invenzione si pone pertanto il problema di realizzare un componente per la costruzione di un impianto di riscaldamento, particolarmente di una caldaia di riscaldamento, o un impianto di riscaldamento stessa, con cui vengono evitati gli svantaggi elencati in precedenza. Ci? viene ottenuto secondo la presente invenzione per il fatto che l'elemento ? conformato approssimativamente a forma di U o di ferro di cavallo ed i fori di collegamento si trovano nella zona delle estremit? libere delle ali.

Preferibilmente l'elemento ? dotato ad una certa distanza dalla traversa piccola in confronto alla lunghezza delle ali, di una seconda traversa che ? egualmente dotata di un canale, che si raccorda ai canali disposti nelle ali. A questo riguardo la sezione della seconda traversa pu? essere inferiore alla sezione della prima traversa o delle ali, per cui con la congiunzione di due elementi, questi sono accostati strettamente l'un l'altro con le loro parti principali, ma rimane un interstizio tra le seconde traverse.

Secondo ulteriori caratteristiche preferite, le ali sono dotate in corrispondenza'delle loro estremit? libere di superfici di appoggio, le due traverse sono dotate in corrispondenza dei loro lati rivolti uno verso l'altro, di nervature alette o simili per l'ingrandimento della superficie e il componente ? dotato in corrispondenza dei suoi due lati di supporti per l'accoglimento di elementi di trazione.

Un impianto di riscaldamento per la produzione di acqua calda per impianti di riscaldamento centralizzato, che v/iene prodotto con l?impiego dei componenti secondo la presente invenzione, consiste in un gruppo di componenti congiunti tra loro che in corrispondenza del suo lato anteriore e del suo lato posteriore ? chiuso mediante una lastra di materiale resistente al calore, particolarmente argilla refrattaria. In particolare la camera di combustione pu? essere ingrandita mediante l'applicazione di una parte di impianto in materiale refrattario, per cui la camera di combustione ? ingrandita per esempio mediante pareti in materiale refrattario disposte in prosecuzione delle ali.

L'oggetto della presente invenzione viene qui appresso illustrato in maggiore dettaglio con riferimento ad esempi di realizzazione rappresentati nei disegni annessi in cui:

la Fig. 1 mostra un elemento di caldaia secondo la presente invenzione in vista dall'alto,

la Fig. 2 ? una sezione eseguita lungo la linea II?II della Fig. 1,

la Fig. 3 mostra una caldaia di riscaldamento che ? costruita con l'impiego di un elemento secondo la presente invenzione,

la Fig.4 ? una sezione eseguita lungo la linea l\l-l\l della Fig. 3, e le Figg. da 5 a 10 mostrano impianti di riscaldamento che vengono costruiti con l'impiego di un componente secondo la presente invenzione, in rappresentazione schematica.

Come ? visibile dalle Figg. 1 e 2, un elemento 1 secondo la presente invenzione ? conformato approssimativamente a forma di U, in cui esso presenta due. ali 2 e 3 ed una traversa 4 che collega entrambe queste ali. Le due ali 2 e 3 sono inoltre collegate tra di loro mediante un ulteriore traversa 5 che si trova ad una certa distanza dalla prima traversa 4. Le ali 2 e 3 e le traverse 4 e 5 sono dotate di canali che servono per l'accoglimento e la guida della acqua di riscaldamento.

I canali sboccano in fori B e 9 che sono disposti nella zona delle estremit? libere delle ali 2 e 3 e che le attraversano. Le superfici frontali delle ali 2 e 3 sono conformate allargate per la formazione di superfici di appoggio 10,11. In corrispondenza dei lati contrapposti tra loro le traverse 4 e 3 sono dotate di alette 6 sporgenti parallelamente, che servono per l'ingrandimento delle superfici. In corrispondenza del loro lato anteriore e posteriore le ali 2 e 3 sono dotate di superfici affilate 2',3'. Ali 14 che terminano nello stesso piano e sporgono dalla traversa 4 sono dotate di una gola che serve per l'accoglimento di un elemento di tenuta, per esempio di un cordoncino di guarnizione. La seconda traversa 5 ? conformata con una sezior?e trasversale diminuita rispetto alla traversa 4. Inoltre gli elementi 1 sono dotati di listelli 22 e 23 che sporgono dalle ali 2,3, che servono per l'accoglimento di elementi di trazione 24, mediante i quali gli elementi di caldaia 1 congiunti tra di loro possono essere collegati rigidamente tra di loro. A questo riguardo le superfici 2',3' di elementi di caldaia 1 disposti adiacenti tra loro poggiano a tenuta tra di loro, cos? come ci? avviene per le alette 14 che sporgono dalle traverse 4.

Ai fori 8 e 9 vengono applicati manicotto di raccordo che servono per il collegamento della caldaia di riscaldamento con l'impianto di riscaldamento. Mediante le parti inferiori delle ali 2 e 3 nonch? mediante la traversa 3 viene delimitato un vano che trova impiego come camera di combustione 20. Mediante le traverse 4 e 5 viene delimitato un ulteriore vano che pu? trovare impiego come camera dei fumi 21. Diversi di tali elementi 1 vengono congiunti tra di loro e collegati rigidamento tra loro. In dipendenza di come la caldaia deve essere conformata o di quale funzione essa deve compiere, in corrispond?nza del lato anteriore e del lato posteriore di un gruppo di tali elementi 1 vengono disposti elementi di chiusura o lastre di chiusura che sono dotate dei dispositivi ed attrezzature necessari per il funzionamento del focolare ed in particolare della caldaia di riscaldamento. Lo stesso vale per il lato inferiore di questo gruppo di elementi 1, che pu? essere chiuso da una lastra che si raccorda alle superfici frontali delle ali 2 e 3 o ? inserito tra di esse.

Con riferimento alle Figg. 3 e 4 viene illustrato qui appresso l'impiego di un elemento secondo la presente invenzione per la costruzione di una caldaia di riscaldamento dotata di un bruciatore a nafta. A questo riguardo tre di tali elementi 1 sono collegati tra di loro e la camera di combustione 20 ? chiusa in corrispondenza del lato anteriore e del lato posteriore mediante lastre di argilla refrattaria 31 e 32. Lo stesso vale per il lato inferiore della camera di combustione 20, che ? chiuso mediante una lastra di argilla refrattaria 33^ che si trova tra le estremit? delle ali 2 e 3 degli elementi 1. All'esterno delle lastre di argilla refrattaria 31, 32 e 33 sono disposte lastre isolanti 34,35,36. La lastra anteriore della caldaia di riscaldamento ? attraversata da un bruciatore a soffiante 40. Inoltre essa ? dotata di una apertura di pulitura che ? chiusa da un coperchio 41. In corrispondenza del lato posteriore della caldaia si attacca un raccordo 42 dei gas di scarico.

L?intero bruciatore ? circondato da una carcassa in lamiera 50, in corrispondenza del cui lato interno ? previsto un ulteriore strato isolante 51. In corrispondenza del lato anteriore della carcassa sono disposte le attrezzature di regolazione necessarie per il funzionamento. Inoltre la Lastra posteriore di argilla refrattaria 31, l?isolamento 34 e la carcassa 50,51 sono attraversati dai raccordi di collegamento 42?,43 per la mandata ed il ritorno del mezzo riscaldante. I gas che si sviluppano nella camera di combustione 20 passano tra le traverse 5 n?lla:camera dei fumi 21 e vengono scaricati tramite il raccordo per i fumi 42.

Poich? gli impianti di riscaldamento che vengono costruiti con l'impiego ditali componenti devono essere dotati ogni volta di una pompa di circolazione, essi possono essere sistemati sia eretti, per cui i collegamenti 8 e 9 si estendano orizzontalmente, come vengono posizionati giacenti, per cui i collegamenti si estendono verticalmente. A questo riguardo si pu? far riferimento alle rappresentazione schematiche delle Figg. da 5 a 10. Poich? inoltre tra le ali 2 e 3 degli elementi 1 non ? prevista alcuna chiusura, ? possibile una variazione molteplice nella conformazione degli impianti di riscaldamento, per cui la delimitazione o la chiusura della camera di combustione viene prodotta in maniera convenzionale mediante componenti refrattari, particolarmente mattoni di argilla refrattaria.

In Fig. 9 viene rappresentato impiego di un componente secondo la presente invenzione per la produzione di un caminetto. Per questo scopo i componenti 1 vengono congiunti tra loro in posizione giacente e alle estremit? libere delle ali vengono congiunti con muri 60 sporgenti ad ala da esse. La superficie di fondo ? conformata nel modo normale per i caminetti. Eventualmente in essa pu? essere sistemata una griglia, al di sotto della quale si trova un ceneraio. In corrispondenza del lato superiore della camera di combustione si raccorda il camino di scarico.

In Fig. 10 ? rappresentato un impianto di riscaldamento che ? costruito approssimativamente per la met? mediante un certo numerodi elemento 1 secondo la presente invenzione. Questo focolare ? dotato in corrispondenza del suo lato superiore di una lastra di chiusura alla quale ? applicato un raccordo per i gas di scarico nella zona al disopra degli elementi 1. Nella zona dei mattoni da costruzione sono previste le necessarie attrezzature per il funzionamento della caldaia di riscaldamento, come portelli di carico, prese d'aria e simili.

Poich? in un tale impianto di riscaldamento, il ciclo di combustione avviene nella parte murata e gli elementi 1 vengono riscaldati mediante il calore irradiato o mediante il gas di scarico effluenti, l'acqua che fluisce attraverso gli elementi riscaldanti 1 pu? presentare una temperatura relativamente bassa, senza che in corrispondenza del lato interno dei componenti attraversati dalla acqua, avvenga una formazione di condensa, per cui un tale impianto di riscaldamento pu? essere impiegato per l'alimentazione di un riscaldamento a bassa temperatura.

Come ? visibile dalla Fig. 7, elementi 1 secondo la presente invenzione possono inoltre essere anche impiegati per la costruzione di un forno di incenerimento per rifiuti od immondizie, in cui per l'ottenimento di una predeterminata potenza, la camera di combustione deve presentare un volume relativamente grande. A questo scopo la camera di combustione 70 viene murata in maniera convenzionale con mattoni refrattari 61 ed essa ? chiusa in corrispondenza del lato superiore verso il quale defluiscono ifumi, mediante un gruppo di componenti 1 secondo la presente invenzione, attraverso i quali avviene il riscaldamento dell'acqua riscaldante. Il deflusso dei fumi pu? avvenire attraverso la camera delimitata dalle traverse 4 e 5.

Come risulta dalle precedenti spiegazioni, in un componente secondo la presente

Claims (9)

RIVENDICAZIONI

1. Componente per la costruzione di un impianto di riscaldamento, in particolare di una caldaia di riscaldamento, consistente in un elemento costruito in metallo e particolarmente ghisa grigia, che ? dotato di un canale per la conduzione di un mezzo riscaldante, in cui il canale si estende tra due fori di collegamento, caratterizzato dal fatto che l'elemento (1) ? conformato approssimativamente a forma di LIo di ferro di cavallo e i fori di collegamento (8, 9) si trovano nella zona delle estremit? libere delle ali (2,3).

2. Componente secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'elemento (1) ? dotato ad una distanza dalla traversa (4) inferiore in confronto alla lunghezza delle ali (2,3), di una seconda traversa (5) che ? ugualmente dotata di un canale,,che si raccorda ai canali disposti nelle ali (2,3).

3. Componente secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che la sezione trasversale della seconda traversa (5) ? inferiore alla sezione trasversale della prima traversa (4) o delle ali (2,3), per cui nella congiunzione di due elementi (1), questi sono posti adiacenti strettamente l'un l'altro con le loro parti principali, ma tra le due traverse (3) rimane un interstizio.

4. Componente secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3 caratterizzato dal fatto che le ali (2,3) sono dotate in corrispondenza delle loro estremit? libere di superfici di appoggio (10,11).

5. Componente secondo le rivendicazioni da 2 a 4 caratterizzato dal fatto che le due traverse (4,5) sono dotate in corrispondenza dei loro lati rivolti uno verso l'altro di alette (6) nervature o simili per l'ingrandimento della superficie.

6. Componente secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che esso ? dotato in corrispondenza dei suoi due latidisupporti (23) per l'accoglimento di elementi di trazione (24).

7. Impianto di riscaldamento per la produzione di acqua caldaa per impianti di riscaldamento centrali, che viene prodotto con l'impiego di componenti secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatta che un gruppo di componenti (1) congiunti tra di loro ? chiuso in corrispondenza del suo lato anteriore e del suo lato posteriore mediante una lastra (31,32) di materiale resistente al calore e particolarmente argilla refrattaria.

B. Impianto di riscaldamento secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che la camera di combustione (20) ? ingrandita mediante l'aggiunta di una parte di impianto in materiale refrattario (61).

9. Impianto di riscaldamento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la'carriera'di combustione viene?ingrandita mediante pareti in materiale refrattario disposte in prosecuzione delle ali.