IT8320011A1

IT8320011A1 - Dispositivo ad espansione

Info

Publication number: IT8320011A1
Application number: IT1983A20011A
Authority: IT
Original assignee: Apaco Ag Fur Appbau
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1984-09-10
Also published as: AT386276B; CH658118A5; FR2523274A1; NL189729C; DE3307990A1; IT1161911B; IT8320011A0; NL8300875A; ATA87583A; DE3307990C2; FR2523274B1; NL189729B

Description

DE SCRIZI ONE

dell?invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo ad espansione"

R I A S S U N T O

Il recipiente di espansione (1) di un impianto di riscaldamento o frigorifero, che per mezzo di una membrana flessibile (2) ? suddiviso in due distinte camere (1a, 1b) per un fluido di lavoro ed un fluido in pressione, ? appoggiato su una incastellatura in cui ? sistemata una unit? a compressore (3, 6, 7)? Questa serve a preparare una scorta di fluido in pressione all'interno di un serbatoio (3) di fluido in pressione, che viene alimentato da un compressore (7) comandato da manostato (6) e viene mantenuto sito una determinata pressione di funzionamentoe

La conservazione di una determinata pressione nel fluido di lavoro del recipiente di espansione (1) avviene mediante un comando a pressione differenziale . del fluido in pressione, la cui camera,associata (1b) nel recipiente di espansione (1) per mezzo di una conduttura di adduzione e di scarico (12) del fluido in pressione tramite una valvola di ammissione o di alimentazione (8) ? collegata con il serbatoio (3) del fluido in pressione. Una conduttura di diramazio ne (12') raccordata a questa conduttura (12) del flui do in pressione contiene una valvola di scarico (9), Le due valvole (8, 9) sono comandate per mezzo di un manostato (5) a pressione differenziale, il quale tramite una distinta conduttura di misurazione (11) rileva la pressione nella camera (ib) del fluido in pressione e quando si scende al disotto o si passa al diso pra di una banda di variazione della pressione provoca l'adduzione di fluido in pressione nella camera oppure lo scarico di fluido in pressione dalla camera (ib) del fluido in pressione (Figura).

D E SCRIZI ONE

La .presente domanda di brevetto si riferisce ad un dispositivo ad espansione conformemente alla parte introduttiva della rivendicazione 1.

In impianti di riscaldamento ed impianti frigoriferi, operanti in base al principio del circuito chi? so, ? usuale impiegare per la compensazione volumetri ca del fluido di riscaldamento o fluido frigorifero dispositivi ad espansione con recipienti di compensazione del volume, in cui il fluido di lavoro mediante una parete divisoria flessibile ? separato dal fluido in pressione. E' noto il fatto di impiegare un recipiente, che mediante una membrana di gomma ? suddiviso in due camere, in un impianto di riscaldamento con acqua fungente da fluido di lavoro, laddove una camera ? raccordata al circuito dell?acqua di riscaldamento mentre l?altra camera ? collegata con una sorgente di aria compressa, la cui pressione di alimentazione viene regolata mediante un dispositivo di sorveglianza della pressione, per evitare la comparsa di condizioni estreme di sovrappressione o di depressione nel dispositivo ad espansione e quindi anche nell'impianto di riscaldamento, nel caso di rapide variazioni di volume dell'impianto di riscaldamento, come quelle che si verificano in maniera accentuata nel corso della messa in esercizio o della disinserzione dell'impianto, la sorgente di aria compressa, preferibilmente un compressore d'aria', dovr? essere dimensionata in maniera sufficientemente grande, per garantire un funzionamento perfetto. Ci? non soltanto comporta inconvenienti di ordine economico ma anche di funzionamento. Il fabbisogno massimo di aria compressa, che ? maggiore di un multiplo rispetto a quello medio richiede un gruppo compressore relativamente grande e pesante con installazioni di raccordo corrispondentemente dimensionate, per cui si hanno sia elevati costi di impianto sia elevati costi di esercizio e di servizio. Per evitare situazioni di costo estreme si devono pertanto assai spesso accettare compromessi di funzionamento, ad esempio una banda di variazione della pressione re lativamente grande, che pu? avere effetti assai svantaggiosi sotto vari punti di vista nel caso di grandi impianti.

L'invenzione si pone il compito di realizzare un dispositivo ad espansione del genere descritto, con un dispositivo compressore, che rispetto allo stato della tecnica menzionato non soltanto risulta sostanzialmente pi? piccolo e pi? leggero ma ? in grado di padroneggiare anche grandi variazioni di volume, che si verificano in breve tempo, del fluido di lavoro nell?ambito di una banda di variazione della pressione sostanzialmente minore.

La soluzione di questo problema viene fornita dalle caratteristiche della rivendicazione i. Forme di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione sono ricavabili dalle sottorivendicazioni.

Vantaggi e?dettagli dell?oggetto dell'invenzione risultano dalla seguente descrizione di un esempio di realizzazione in base al disegno. Questo in rappresentazione schematica mostra i componenti, essenziali per il funzionamento di un dispositivo ad espansione eseguito secondo l'invenzione, in una disposizione re ciproca, preferita e rilevante per quanto riguarda il funzionamen to.

Il dispositivo ad espansione, che nel disegno ? mostrato come unit? compatta e nel seguito viene descritto,nell 'impiego con un impianto di riscaldamento, in una porzione superiore A contiene un recipiente ad espansione 1 di tipo convenzionale con una membrana flessibile 2, che suddivide l'interno del recipiente 1 in due distinte camere ia e ib. La posizione della membrana 2 nella met? del recipiente a sinistra della linea di mezzeria indicata a tratto e punto ? quella in caso di fluido di lavoro ovvero acqua di riscaldamento (camera .1a) ampiamente scaricato, nel caso di impiego menzionato, mentre la membrana a destra della linea di mezzeria ? mostrata in caso di recipiente ad espansione 1 praticamente del tutto riempito di fluido di lavoro. Corrispondentemente il volume della camera 1b, contenente rispettivamente aria compressa come fluido in pressione, a sinistra della linea di mezzeria ? relativamente grande, mentre a destra ? piccolo. Il raccordo del fluido di lavoro al recipiente ad espansione i ? indicato con 14, mentre quello per l'adduzione e lo scarico dell'aria compressa ovvero del fluido in pressione ? indicato con 13.

La porzione inferiore, indicata con B, del dispositivo ad espansione mostrato all?interno di una incastellatura B contiene i componenti di una sorgente di fluido in pressione ovvero di una unit? com pressore, comprendente un serbatoio 3 dell?aria compressa, un compressore 7 montato sul serbatoio 3 dell?aria compressa e che ? comandato per quanto riguarda inserzione e disinserzione tramite un manostato 6, sorvegliante la pressione nel serbatoio 3, e provvede affinch? nel serbatoio dell?aria compressa esista sempre una pressione di accumulo minima, ed inoltre contiene un manostato 5 a pressione differenziale, comandato dalla pressione dell?aria nel recipiente ad espansione 1, per azionare una valvola magnetica 8 di alimentazione ovvero di ammissione ed una valvola magnetica 9 di scarico. La valvola magnetica 8 collega il serbatoio 3 dell'aria compressa tramite una conduttura di adduzione e di scarico 12 dell?aria compressa e tramite il bocchettone di raccordo 13 dell?aria compressa al recipiente 1 di espansione con la sua camera dell'aria ib, mentre la valvola magnetica 9 di scarico ? disposta in una diramazione 12? a valle della valvola 8 nella conduttura di adduzione e di scarico 12 dell' aria compressa. Il lato di uscita della valvola 9 ? aperto verso l 'atmosfera in cui defluisce l'aria scaricata.

Su due colonne ' , disposte distanziate, dell' incastellatura sono appoggiati i rispettivi appoggi B " di un telaio a. bilancia trapezoidale W sopportato su tre punti. Il terzo punto di appoggio ? indicato con B e sollecita la sonda di pressione di una capsu la di misurazione 4, ad esempio idraulica, che ? montata sull 'incastellatura B . I l telaio W a bilancia trapezoidale ? eseguita nella forma di sostegno del recipiente di espansione 1 e la capsula di misurazione 4 trasmette una indicazione locale o una indicazione a distanza relativa al momentaneo livello di riempimento (quantit? d'acqua) nel recipiente di espansione. L'indicatore del livello di riempimento oppure della quantit? d'acqua pu? essere collegato con un dispositivo di allarme. Affinch? sia effettuabile perfettamente l'operazione di pesatura sul recipiente di espansione i, il raccordo della conduttura dell'acqua in 14 avviene tramite un collegamento tubolare flessibile (non mostrato).

Si comprende che la disposizione del recipiente di espansione B1 non deve avvenire forzatamente su una incastellatura eseguita per alloggiare la porzione B di compressore. L'installazione del recipiente di espansione pu? avvenire anche indipendentemente dalla porzione di compressore B* parimenti'il dispositivo di pesatura, che serve a determinare il livello di riempimento del recipiente di espansione 1, insieme ai punti di appoggio B al telaio a bilancia W e al dispositivo "1 a capsula di misurazione pu? essere conformato ad esempio mediante applicazione diretta su una piastra di fondo. ;Il manostato 5 a pressione differenziale tramite una distinta conduttura di misurazione della pressione ? , che contiene una strozzatura 10 dell'aria per evitare o ridurre colpi d?aria nella conduttura di misurazione 11, ? collegato con il bocchettone di raccordo 13 dell?aria compressa sul recipiente di espansione 1. Il manostato 5 a pressione differenziale lavora fra punti di manovra superiori ed inferiori corrispondentemente a valori misurati di pressione impostabili a seconda dell?impianto. ;Quando si scende al disotto del valore misurato inferiore di pressione in conseguenza del deflusso di acqua dalla camera 1a esso rende conduttiva la valvola magnetica 8 di alimentazione ovvero di ammissione e fa si che tramite la conduttura 12 aria compressa si porti nella camera d'aria 1b del recipiente di espansione 1, cosi che nelle camere 1a e 1b si verifica un aumento della pressione. L'aria compressa viene immessa nella camera 1bf fino a quando sul manostato 5 a pressione differenziale ? nuovamente applicata la pressione di funzionamento desiderata, in tal modo viene assicurato che nell'impianto di riscaldamento ? ripristinata la pressione prescritta. ;Se si verifica il caso inverso, ossia quando il manostato 5 a pressione differenziale rileva una pressione superiore al valore misurato superiore di pressione, allora viene aperta la valvola magnetica di scarico 9, per cui l'aria tramite la conduttura 12 e la valvola 9 defluisce nell'ambiente circostante e si verifica una caduta di pressione nelle camere 1a e 1b. L'aria viene scaricata dalla camera ib, fino a quando sul manostato 5 a pressione differenziale ? nuovamente raggiunta la pressione di funzionamento desiderata. ;Da quanto precedentemente detto sono riconoscibili due effetti: ;1) Il fluido in pressione necessario quando nel recipiente ad espansione diminuisce la pressione dell'acqua di riscaldamento ovvero del fluido di lavoro, viene fornito da una sorgente di fluido in pressione statica, il cui contenuto, indipendentemente dal_ la potenza del compressore all'occorrenza ? immediatamente disponibile e viene reintegrato in caso di caduta della pressione di accumulo, poich? questa integrazione non dovr? avvenire bruscamente ? sufficiente un compressore 7 di potenza relativamente modesta. ;La compensazione di pressione che inizia in maniera relativamente rapida consente di eliminare ampiamente la comparsa di formazione di bolle nell?impianto di riscaldamento, che disturbano la circolazione, ;2 ) La compensazione di pressione pu? avvenire a piccoli passi senza movimento di grandi masse e senza corrispondente dispendio energetico. Per il fatto che primariamente ? necessario solo l'azionamento a scelta delle valvole magnetiche 8 e 9, per addurre o sottrarre alla camera ib la quantit? necessaria di fluido in pressione, si possono scegliere assai piccole le differenze di valore di pressione di manovra e consentirne un numero corrispondentemente grande. L'esperienza dimostra che si possono compensare differenze di pressione dell'ordine di grandezza di 0,05 bar. ;Dispositivi ad espansione del genere descritto vengono impiegati preferibilmente in impianti di riscaldamento o frigoriferi relativamente grandi. Nel caso di un eventuale ingrandimento di un tale impianto di riscaldamento o impianto frigorifero di regola si dovr? aumentare soltanto il numero dei recipienti di ;

Claims

RIVENDICA ZIONI ;

1. Dispositivo ad espansione comprendente un recipiente di espansione (1), suddiviso in due camere separate (1a, -1b) mediante una parete divisoria flessibile (2), ed una cui camera (1a) ? destinata a contenere una quantit? variabile di un fluido di lavoro e al collegamento (14) con un impianto di riscaldamento o impianto frigorifero, mentre l'altra sua camera (ib) ? eseguita per contenere una quantit? variabile di un.fluido in pressione, mediante il quale il fluido di lavoro nell'altra camera (la) almeno approssimativamente ? mantenuto ad un prestabilito valore di pressione prescritta, e inoltre comprendente una parte compressore (B), che contiene una sorgente (3, 7) di fluido in pressione e almeno tramite una conduttura di adduzione di scarico (12) del fluido in pressio ne, che sbocca nella camera (ib) del fluido in pressio ne e la collega con la sorgente (3, 7) del fluido in pressione, ? collegata con il recipiente di espansione (1), caratterizzato dal fatto che la sorgente di fluido in pressione ? eseguita nella forma di unit? (3, 7) recipiente di pressione-compressore con.un com pressore (7) comandato dalla pressione del fluido nel recipiente di pressione (3), e da questa conformemente all'esercizio ? mantenuta ad una pressione di alimentazione, nonch? dal fatto che ? previsto un manostato (5 ) a pressione differenziale, che interviene in seguito alla pressione effettiva nel recipiente di espansione (1), tramite una distinta conduttura di misurazio ne (11) ? collegato con la camera (1b) del fluido in pressione e quando si sceglie al disotto di un valore inferiore misurato di pressione nel recipiente di espansione (1) aziona una valvola di alimentazione (8), inserita in serie alla conduttura di adduzione e di scarico (12) del fluido in pressione, per convogliare fluido in pressione dal recipiente di pressione (3) nella camera (ib) del f luido in pressione, mentre quando si supera un valore superiore misurato di pressione nel recipiente di espansione (1) aziona una valvola di scarico (9), che ? incorporata in una diramazione (l2*) di conduttura, disposta a valle della valvola di alimentazione (8) nella conduttura di adduzione e di scarico del fluido in pressione, per scaricare fluido in pressione dalla camera (ib) del fluido in pressione, ed il tutto in modo tale che al diminuire della pressione nel recipiente di espansione (1) la quantit? di fluido in pressione, necessaria per 1'ottenimento della pressione prescritta, mediante apertura della valvola di alimentazione (8) affluisce nella camera (1b) del fluido in pressione, mentre al crescere della pressione nel recipiente di espansione (1) una quantit? di fluido in pressione, che permette la compensazione della pressione, defluisce dalla camera (ib) del fluido in pressione tramite la valvola di scarico (9)0

2. Dispositivo di espansione secondo la rivendicazione 1 con un dispositivo per determinare il peso di riempimento del fluido di lavoro nel recipiente di espansione (1), caratterizzato dal fatto che il recipiente,di espansione (1) ? applicato su un telaio a bilancia (w) sostenuto su tre punti, nonch? dal fatto che uno (B1 "') dei tre punti di appoggio ? dotato di una capsula misuratrice del peso ovvero capsula mano metrica (4).

3. Dispositivo ad espansione secondo la rivendi cazione 2, caratterizzato dal fatto che la parte com pressore (B) ? incorporata in un'incastellatura (B 1) che porta il recipiente di espansione (1) e sulla quale il telaio a bilancia (w) ? appoggiato su due punti di supporto snodati ed ? montata la capsula di misurazione del peso ovvero la capsula manometrica (4), in cui si trova il terzo punto di appoggio (B1 "').

4 Dispositivo ad espansione secondo la rivendi cazione 1, caratterizzato dal fatto che la conduttura di misurazione contiene una strozzatura di flusso (10) che smorza colpi d'ariete.