IT9040064A1 - ADJUSTMENT METHOD OF A GAS HEAT GENERATOR AND RELATED GENERATOR - Google Patents
ADJUSTMENT METHOD OF A GAS HEAT GENERATOR AND RELATED GENERATORInfo
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Description
L’invenzione concerne un metodo di regolazione di un generatore di calore a gas e generatore relativo , ossia un nuovo procedimento per regolare e condurre , entro ampi limiti , il funzionamento di un generatore di calore , equipaggiato con bruciatori alimentati a gas : ciò’ per impianti di riscaldamento di ambienti di tipo domestico o pubblico , per riscaldamento di fluidi , anche industriale , per riscaldamento di piscine, di acque e fanghi, di forni, di celle climatizzate ed altrojanche il generatare,con relativi dispositivi,essendo oggetto di richiesta di privativa. Lo stato della tecnica comprende degli impianti di utilizzazione del calore alimentati,in genere, da un solo generatore; tuttavia sono note, particolarmente nel caso di impianti di notevoli dimensioni, applicazioni che prevedano anche due o piu’ generatori di calore, scelti tra quelli fabbricati seconda gamme di potenze commerciabili: tali generatori potendo essere di potenze diverse,istallati in parallelo e da inserire via via che aumenta la richiesta di potenza,con ciò migliorando l’efficienza dell’impianto. The invention relates to a method for regulating a gas heat generator and relative generator, i.e. a new procedure for regulating and conducting, within wide limits, the operation of a heat generator, equipped with gas-fired burners: this for domestic or public space heating systems, for heating fluids, including industrial ones, for heating swimming pools, water and sludge, ovens, air-conditioned cells and other even the generator, with relative devices, being the subject of a patent request . The state of the art includes heat utilization plants fed, generally, by a single generator; however, particularly in the case of systems of considerable size, applications are known which also include two or more heat generators, chosen from those manufactured according to the range of marketable powers: these generators may be of different powers, installed in parallel and to be inserted via as the demand for power increases, thereby improving the efficiency of the system.
La regolazione del regime termico di tali impianti e praticata secondo i seguenti metodi: The regulation of the thermal regime of these plants is carried out according to the following methods:
- regolazione della combustione "tutto o niente", oppure "modulante", quest’ultima ottenuta variando in modo continuo la portata di gas al bruciatore; - regolazione della temperatura del fluido di scambio tramite termostato comandato manualmente o da sonda esterna:; - "all or nothing" or "modulating" combustion regulation, the latter obtained by continuously varying the gas flow rate to the burner; - regulation of the exchange fluid temperature by means of a thermostat controlled manually or by an external probe :;
- regolazione della temperatura del volume da riscaldare tramite termostato a comando manuale,oppure con programmazione della temperatura giornaliera o settimanale. - regulation of the temperature of the volume to be heated by means of a manually controlled thermostat, or by programming the daily or weekly temperature.
Peraltro, tali metodi non consentono nè di mantenere costante e massimo il rendimento termico dell’impianto durante il periodo di riscaldamento,nè di rendere trascurabili le perdite al camino a generatore fermo, nè di fornire all’impianto una quantità di calore consona al l ’effettiva necessità , non esclusivamente in rapporto con la temperatura esterna,ne’,infine,di ridurre a valori trascurabili le emissioni nocive in tutte le possibili condizioni di funzionamento. Moreover, these methods do not allow either to keep the thermal efficiency of the system constant and maximum during the heating period, nor to make the losses to the chimney negligible with the generator stopped, nor to supply the system with a quantity of heat suitable for the effective need, not exclusively in relation to the external temperature, nor, finally, to reduce harmful emissions to negligible values in all possible operating conditions.
Accade cosi’, particolarmente ma non limitatamente negli impianti dotati di un solo generatore,che, essendo la potenza massima richiesta solo per breviss imi periodi nell’arco dell’intiero periodo di riscaldamento e risultando, per circa 1’807. di questo periodo, necessaria al massimo una potenza pari al 457. di quella istallata, la potenza mediamente utilizzata non superi il 25/i di quella disponibile: ciò con drastica peggioramento del rendimento medio d i utilizzazione dell’impianto e,conseguentemente, no-tevole danno economico per l’utilizzatore, spreco eriergetico per la comunità e degradazione dell’ambiente. This happens, particularly but not limitedly in systems equipped with a single generator, which, being the maximum power required only for very short periods over the entire heating period and resulting in approximately 1,807. of this period, a maximum power equal to 457. of the installed power is required, the average power used does not exceed 25 / i of that available: this with a drastic worsening of the average efficiency of use of the system and, consequently, notable economic damage for the user, energy waste for the community and environmental degradation.
Accade inoltre che, diminuendo il rendimento del generatore con l’aumentare della temperatura del fluido di scamb io,durante i pur brevi periodi di utilizzazione alle temperature piu’ elevate,il rendimento si abbassa. It also happens that, by decreasing the efficiency of the generator with the increase in the temperature of the exchange fluid, during even short periods of use at higher temperatures, the efficiency is lowered.
E’ vero che esistono altri metodi, piu’ sofisticati, tendenti ad ottenere una regolazione automatica in continuo per aumentare il rendimento globale di utilizzazione dell’impianto, e cioè: It is true that there are other, more sophisticated methods, tending to obtain a continuous automatic adjustment to increase the overall efficiency of use of the system, namely:
- regolazione automatica della temperatura del fluido in funzione della temperatura esterna; - automatic regulation of the fluid temperature according to the external temperature;
- modulazione della combustione in funzione della temperatura del fluido; - modulation of combustion according to the temperature of the fluid;
- riduzione delle perdite al camino tramite valvole motorizzate che chiudano i condotti di evacuazione dei fumi quando cessa la produzione di calore; - reduction of flue losses by means of motorized valves that close the smoke evacuation ducts when heat production ceases;
-· regolazione dell’eccesso d’aria di combustione per mantenere costante il rendimento di combustione,attraverso valvole a comando pneumatico o meccanico; tuttavia anche questi metodi non trovano sufficiente applicazione sia per la minore affidabilità dei complessi dispositivi di regolazione necessari, sia per la manutenzione che richiede la disponibilità di specialisti, sia, ancora, perchè il costo dell’insieme dei dispositivi e delle apparecchiature di control lo,non essendo proporzionale alla potenza termica istallatal a pressoché fisso,ne rende proibitiva l ’ applicazione in impianti di piccola potenza, che rappresentano la maggior parte delle ista1lazioni. Tale stato anteriore della tecnica è suscettibile di notevoli perfezionamenti con riguardo alla possibilità di evitare gli inconvenienti sopra indicati. Da quanto precede deriva la necessità della risoluzione del problema tecnico di trovare un metodo di regolazione e controllo di un generatore di calore che consenta di ottenere un rendimento globale di utilizzazione dell ’ impianto relativo sensibilmente costante e massimo nell ’ intera arco di funzionamento,senza dar luogo alla produzione di emissioni nocive durante il processo di combustione : ciò’ per qualunque tipo di gas e per qualunque condizione di funzionamento ; essendo inoltre previsto , in attuazione di detto metodo , un generatore di calore , particolarmente per impianti di piccola e media potenza, costituito da elementi costruttivi assai semplici , economici ed affidabili. - · regulation of excess combustion air to keep combustion efficiency constant, through pneumatically or mechanically operated valves; however, even these methods do not find sufficient application both due to the lower reliability of the complex adjustment devices required, and for the maintenance that requires the availability of specialists, and, again, because the cost of the set of control devices and equipment, since it is not proportional to the almost fixed thermal power installed, it makes its application in low power plants, which represent the majority of installations, prohibitive. This prior state of the art is susceptible of considerable improvements with regard to the possibility of avoiding the drawbacks indicated above. From the foregoing derives the need to solve the technical problem to find a method of regulation and control of a heat generator that allows to obtain an overall efficiency of use of the relative plant which is considerably constant and maximum over the entire period of operation, without giving resulting in the production of harmful emissions during the combustion process: this for any type of gas and for any operating condition; furthermore, in carrying out said method, a heat generator is provided, particularly for small and medium power plants, consisting of very simple, economical and reliable construction elements.
L’invenzione risolve il problema tecnico suddetto adottando un metodo che si svolge secondo le modalità qui indicate: The invention solves the aforementioned technical problem by adopting a method that takes place in the manner indicated here:
a - erogazione del calore mediante bruciatori atmosferici a gas,controllati singolarmente con regolazione "tutto o niente",in modo da utilizzare i bruciatori stessi costantemente nelle migliori condizioni di funzionamento , ottenendo una combustione priva di emissioni dannose; a - supply of heat by means of atmospheric gas burners, individually controlled with "all or nothing" regulation, in order to use the burners constantly in the best operating conditions, obtaining combustion without harmful emissions;
b - combustione distribuita secondo una ordinata pluralità di fiamme, vantaggiosamente lamellari, essendo impedita 1*intervisibilità tra dette fiamme e consentita 1’interaccensione tra le fiamme contigue , in modo da assorbire al massima grado anche il calore irraggiato, per raffreddarle; b - combustion distributed according to an ordered plurality of flames, advantageously lamellar, the intervisibility between said flames being prevented and the inter-ignition between the contiguous flames allowed, so as to absorb the radiated heat to the maximum degree, to cool them;
c - intercomunicazione tra le camere di combustione di bruciatori affiancati , cosi da consentire l interaccensione tra i bruciatori stessi; c - intercommunication between the combustion chambers of burners placed side by side, so as to allow inter-ignition between the burners themselves;
d - convogliamento di aria secondaria alla base delle fiamme per lambirle ed ottenere la combustione in condizioni di eccesso d’aria; d - conveyance of secondary air at the base of the flames to lick them and obtain combustion in conditions of excess air;
e - mantenintento,nel fluido,della minima temperatura possibile ad aumentare il rendimento di scambio, senza tuttavia farla scendere al di sotto di quella critica,ad esempio di condensa nel caso di scambio fumi-acqua; and - maintaining the minimum possible temperature in the fluid to increase the exchange efficiency, without however causing it to drop below the critical one, for example of condensate in the case of smoke-water exchange;
f - programmaiione della temperatura dei volumi da riscaldare , rilevamento della temperatura e— sterna e di quella interna ad essi, per consentire la conduzione con oscillazioni minime della temperatura in detti volumi; f - programming of the temperature of the volumes to be heated, detection of the external and internal temperatures thereof, to allow the conduction with minimum fluctuations of the temperature in said volumes;
g - utilizzazione del moto verso l’alto dei gas combusti ad aprire automaticamente i passaggi, comunque orientatic i evacuazione dei fumi di ciascun bruciatare,per spostamento e/o deformazione elastica di diaframmi flessibili,riducendo cosi’ a valori trascurabili le perdite di calore al camino durante i periodi di esclusione del relativo bruciatore; g - use of the upward motion of the burnt gases to automatically open the passages, however orientated evacuation of the fumes of each burn, by displacement and / or elastic deformation of flexible diaphragms, thus reducing the heat losses to negligible values. chimney during the periods of exclusion of the relative burner;
h - regolazione del generatore tramite rilevazione della temperatura di mandata del fluida,di quella di ritorno al generatore di calore,della portata di esso fluido,per il calcolo della quantità di calore ceduto dall’impianto nell’unità di tempo;l’entità di tale scambio termico e la sua variazione nel tempo costituendo,unitamente alla temperatura prefissata per l’ambiente ed a quella esterna-le variabili di conduzione del generatore. h - regulation of the generator by detecting the flow temperature of the fluid, that of the return to the heat generator, the flow rate of the fluid, for the calculation of the quantity of heat transferred by the system in the unit of time; the amount of this heat exchange and its variation over time constituting, together with the predetermined temperature for the environment and the external one, the conduction variables of the generator.
Il metodo si estrinseca nel modo seguente: The method is expressed as follows:
A - programmata, o comunque fissata, la temperatura del volume da riscaldare,viene rilevata la temperatura di mandata del fluido,pari alla temperatura ambiente, quindi inferiore a quella critica; B - viene alimentato e acceso un primo bruciatore,in condizioni di portata minima del fluido di scambio; A - when the temperature of the volume to be heated is programmed, or in any case fixed, the delivery temperature of the fluid is detected, equal to the ambient temperature, therefore lower than the critical one; B - a first burner is fed and ignited, in conditions of minimum flow rate of the exchange fluid;
C - vengono rilevate le temperature di mandata del fluido e di ritorno al generatore,la cui differenza è, inizialmente, in aumento; C - the delivery temperatures of the fluid and the return to the generator are detected, the difference of which is initially increasing;
D - vengono alimentati ed accesi uno ad uno tutti i bruciatori : la temperatura di mandata del fluido sale rapidamente , superando quella critica ed avvicinandosi a quella massima consentita; D - all the burners are fed and ignited one by one: the fluid delivery temperature rises rapidly, exceeding the critical one and approaching the maximum allowed;
E - viene regolata la portata di -fluido di scambio in modo da ottenere la minima temperatura di mandata del fluido, superiore a quella critica; F - mantenimento della condizione di accensione graduale di tutti i bruciatori fino a quando la temperatura rilevata del volume da riscaldare differisce da quella programmata , o comunque fissata per detto volume, di un valore prestabilito ; conseguente esclusione di uno o piu’ bruciatori; E - the flow rate of exchange fluid is adjusted in order to obtain the minimum delivery temperature of the fluid, higher than the critical one; F - maintenance of the gradual ignition condition of all burners until the detected temperature of the volume to be heated differs from that programmed, or in any case fixed for said volume, by a predetermined value; consequent exclusion of one or more burners;
G - alimentazione di un numero di bruciatori tale da generare la potenza termica approssimante quella richiesta dall impianto, con errore massimo pari alla potenza di un bruciatore, all ottenimento della condizione di regime per il raggiungimento della temperatura prevista del volume da riscaldare. G - powering a number of burners such as to generate the thermal power approximating that required by the system, with a maximum error equal to the power of a burner, upon obtaining the steady state condition for reaching the expected temperature of the volume to be heated.
Adottando inoltre, in attuazione di detto metodo, un generatore di calore costituito da batterie, composte ciascuna da almeno due scambiatori affiancati, funzionanti indipendentemente, strutturalmente interconnessi, costituiti ciascuno da camera di combustione per il contenimento di un bruciatore, connessa con un passaggio -fumi sovrastante; detto bruciatore vantaggiosamente presentando una ordinata pluralità di -fiamme,vantaggiosamente lamellari ad eevitare emissioni dannose; l’alimentazione di ciascun bruciatore, indipendentemente dagli altri, essendo ottenuta mediante una relativa valvola con otturatore a lenta e graduale apertura, associata all’ugello, in asse con il tubo di Venturi, a monte di esso; ciascuna detta valvola essendo inserita in un unico corpo trasversale scatolare cavo, distributore del gas; detta valvola essendo anteriormente dotata di un ugello rastremato, cilindrico-troncoconico-cilindrico, per consentire l’e-f-flusso del gas attraverso una luce di sezione variabile,progressivamente crescente -fino ad un valore massimo, durante la -fase di apertura: ciò mediante l’accoppiamento a scorrimento assiale della campana di un otturatore entro il tratto cilindrico di maggior diametro di esso u— gello, sulla cui superficie interna è praticato almeno un intaglio longitudinale, rastremato in avanti, la cui sezione trasversale e la cui forma sono specifiche di ciascun gas; detto otturatore essendo tenuto in posizione di chiusura per l ’ azione di una molla elicoidale cilindrica ed essendo collegato , tramite un ’ asta ad esso posteriormente articolata, ad un attuatore elettromagnetico con ammortizzatore unidirezionale incorporato. Furthermore, by adopting, in implementation of said method, a heat generator consisting of batteries, each consisting of at least two side-by-side exchangers, operating independently, structurally interconnected, each consisting of a combustion chamber for containing a burner, connected with a smoke passage overlying; said burner advantageously having an ordered plurality of flames, advantageously lamellar to avoid harmful emissions; the power supply of each burner, independently of the others, being obtained by means of a relative valve with slow and gradual opening shutter, associated with the nozzle, aligned with the Venturi tube, upstream of it; each said valve being inserted in a single hollow box-like transverse body, gas distributor; said valve being equipped at the front with a tapered, cylindrical-truncated-conical-cylindrical nozzle, to allow the e-f-flow of the gas through a port of variable section, progressively increasing up to a maximum value, during the opening phase: this by means of the axial sliding coupling of the bell of an obturator within the cylindrical section of greater diameter of this nozzle, on the internal surface of which there is at least one longitudinal notch, tapered forward, whose cross section and shape are specifications of each gas; said shutter being held in the closed position by the action of a cylindrical helical spring and being connected, by means of a rod hinged at the rear, to an electromagnetic actuator with built-in one-way shock absorber.
La camera di combustione , nella sua parte laterale inferiore rispetto al corpo del diffusore del bruciatore,è esternamente delimitata da pareti aventi -Forma coniugata a quella di esso corpo, a costituire ampio canale di adduzione dell’aria secon daria verso la base delle singole fiamme,per conflui re,nella parte immediatamente superiore al corpo del diffusore, in una camera longitudinale centrale con pareti disposte a convergere verso l’alto, raccordate al condotto di evacuazione dei fumi; detta camera longitudinale centrale essendo comunicante con almeno un’analoga camera relativa allo scambiatore affiancato:ciò per mezzo di una o eventualmente piu’ a perture trasversali di dette pareti,praticate almeno in corrispondenza delle fiamme che tendono ad accendersi per prime ed all’altezza di esse, consentendo l’interaccensione tra bruciatori; detta camera longitudinale centrale essendo altresi’ dotata di sporgenze trasversali, longitudinalmente distribuite, distanziate per separare otticamente tra di loro le fiamme. The combustion chamber, in its lower lateral part with respect to the body of the burner diffuser, is externally delimited by walls having a shape conjugated to that of the body, to constitute a large channel for the supply of secondary air towards the base of the individual flames , to flow, in the part immediately above the diffuser body, into a central longitudinal chamber with walls arranged to converge upwards, connected to the smoke evacuation duct; said central longitudinal chamber being communicating with at least an analogous chamber relating to the adjacent exchanger: this by means of one or possibly more transversal openings of said walls, made at least in correspondence with the flames which tend to ignite first and at the height of they, allowing the inter-ignition between burners; said central longitudinal chamber being also equipped with transversal protrusions, longitudinally distributed, spaced apart to optically separate the flames from each other.
Adottando infine lamine elastiche, molto leggere e sottili, anche sfalsate e contrapposte, a creare un’automa tica naturale chiusura della sezione di uscita dei gas combusti; tali lamine essendo inizialmente appoggiate a chiudere i singoli passaggi dei fumi per il loro stesso peso, sollevandosi sotto la spinta dei gas combusti ad aprire detti passaggi ; dette lamine essendo costituite da -fogli di materiale metallico elastico resistente alla corrosione o da tessuto leggero di fibre incombust ib ili , ad esempio di vetro. Finally, by adopting elastic foils, very light and thin, even staggered and opposed, to create a natural automatic closure of the exhaust gas outlet section; said plates being initially supported to close the single passages of the fumes by their own weight, rising under the thrust of the burnt gases to open said passages; said sheets being constituted by sheets of elastic metal material resistant to corrosion or by a light fabric of incombustible fibers, for example of glass.
I vantaggi ottenuti da questa invenzione sono: ottimizzazione del rendimento istantaneo del generatore e di quello globale annuo dell’impianto; sviluppo della combustione nelle prefissate condizioni di massima efficienza senza emissioni nocive; gradualità di erogazione della potenza termica, commisurata alla richiesta; eliminazione delle perdite al camino con bruciatore spento; temperatura del fluida di scambio minima in ogni condizione di funzionamento; minore costo di istallazione, per la presenza di dispositivi semplici ed economici, in grado di assolvere una molteplicità di funzioni; minore costo di esercizio, dovuto sia al minor consumo di gas, sia alla pressoché· totale eliminazione dei costi di manutenzione, per l’affidabi lità dei componenti previsti; pressoché totale eliminazione, o comunque forte riduzione, delle oscillazioni di temperatura ambiente, grazie ad una notevole prontezza di risposta del sistema di regolazione; graduale accensione di ogni singolo bruciatore, con conseguente eliminazione della della rumorosità e forte riduzione delle vibrazioni indotte da essa; possibilità di adeguamento del generatore all’utilizzazione di diversi tipi di gas per semplice ed economica sostituzione dell’ugello di ciascun bruciatore, mantenendo le migliori condizioni di lenta apertura dell’otturatore, senza che si rendano necessarie complesse operazioni di regolazione della valvola. The advantages obtained by this invention are: optimization of the instantaneous yield of the generator and of the global annual yield of the plant; development of combustion in the pre-established conditions of maximum efficiency without harmful emissions; graduality of supply of thermal power, commensurate with the request; elimination of losses in the chimney with the burner off; minimum temperature of the exchange fluid in all operating conditions; lower installation cost, due to the presence of simple and inexpensive devices, capable of performing a multiplicity of functions; lower operating cost, due to both the lower gas consumption and the almost total elimination of maintenance costs, due to the reliability of the components provided; almost total elimination, or in any case strong reduction, of ambient temperature fluctuations, thanks to a remarkable promptness of response of the regulation system; gradual ignition of each individual burner, with consequent elimination of the noise and strong reduction of the vibrations induced by it; possibility of adapting the generator to the use of different types of gas for simple and economical replacement of the nozzle of each burner, maintaining the best conditions of slow shutter opening, without requiring complex valve adjustment operations.
Un modo di attuare l’invenzione é illustrato, a puro titolo esemplificativo, nelle otto tavole di disegno allegate , in cui : Figura 1 è una vista prospet tica di un gruppo di scambiatori componenti un generatore di calore , nel caso di cessione di calore fumi — liquido , dotato dei dispositivi per l’attuazione del metodo secondo il travato ; Figura 2 è una sezione verticale longitudinale del generatore di Figura 1 , passante per l’asse longitudinale del bruciatore e del passaggio fumi; Figura 3 è la sezione trasversale verticale III - III di Figura 2 ; Figura 4 è una vista prospettica del particolare di fissaggio delle lamine flessibili che regalano l’evacuazione dei gas combusti nel caso di sezione d’uscita orizzontale; Figura 5 è una sezione, analoga a quella di Figura 3, peraltro nel caso di scamblatore di calore del tipo fumi - aria ; Figura 6 è la sezione trasversale verticale VI - VI di Figura 5 ; Figura 7 è la sezione assiale della valvola per 1 ’ a1imentazione di ciascun bruciatore ; Figura 8 è una sezione, parziale ed ingrandita , della luce di efflusso dell ’ ugello della valvola di Figura 7 ; Figura 9 è una vista in pianta , parziale ed ingrandita , di una camera di combustione,appena sopra il bruciatore,nel caso di Figura 1; Figura 10 è una vista prospettica della parte terminale di un condotta di evacuazione dei fumi ad asse verticale occluso da lamina lamina isolante flessibile , nella condizione di bruciatore relativo spento ; Figura 11 è una vista , come quella di Figura 10 , peraltro nel caso in cui il bruciatore relativo sia acceso, Sono indicati,nel caso di scambiatore di calore del tipo fumi-liquido: con 1 il corpo di ciascun bruciatore, vantaggiosamente a fiamme lamellari ad evitare emissioni dannose, sostenuto a sbalzo, tramite attacco a scatto 2, ad un distributore tubolare 3, avente -forma prismatica, supportato all’ossatura, non indicata ; con 4 (Figura 7) la valvola per l’alimentazione del gas a ciascun bruciatore ; con 5 1 ’ attuatore elettromagnetico per 1 ’ alimentazione del gas all’ugello ; con 6 un eventuale stabilizzatore di pressione del gas ; con 7 la valvola di sicurezza ; con 8 gli scambiatori intermedi costituenti il corpo del generatore dotati , di pioli 9 per aumentare la superficie di scambio lato -fumi; con 10 uno scambiatore di estremità del generatore ; con 11 , 12 le pareti di testa degli scambiatori 8 ; con il’, 12’ le pareti di testa dello scambiatore di estremità 10 ; con 13 dei setti trasversali, bilateralmente sporgenti dal lato -fumi del corpo di ciascuno scambiatore, atti a separare otticamente le fiamme tra loro e delimitanti finestre trasversali 14, che permettono 1 ’ interaccensione di bruciatori contigui ; con 15 le pareti de passaggi fumi ; con 16 la parte inferiore della camera di combustione; con 17 (Figura 3) la parte superiore della camera di combustione sovrastante il bruciatore 1 ; con 18 il canale longitudinale delimitato delle pareti 19 del ’elementa scambiatore e da quelle del diffusore del bruciatore 1; con 20 la superficie inferiore della finestra trasversale 14, raccordata bilateralenente alle pareti 19, fina a spargere verso l’asse di ciascun bruciatore, per consentire l’adduzione dell’aria secondaria alla base delle singole fiamme ; con 21 il liquido che riceve calore; con 22 il passaggio fumi relativa a ciascun bruciatore ; con 23 , 24 due serie di sottili lamine elastiche intercalate trasversali contrapposte , costituenti ciascuna come una mensola rispetto al corpo costituita da una striscia longitudinale 25 per il fissaggio di essa a cavallo della nervatura 26 di mezzeria della faccia superiore 27 dello scambiatore; con 28 (Figura 5) un morsetto dentato elastico longitudinale per il bloccaggio della striscia longitudinale 25 alla nervatura 26 ; con 29 i denti di detto morsetto ; con 30 (Figura 2) un tubo di Venturi con relativo imbocco 31 , inserito all’interno del corpo di ciascun bruciatore l;con 32 il corpo dell’ugello, anteriormente troncoconico, con boccaglio di estremità cilindrico ; con 33 la flangia ovale del corpo del ’ugello,il cui bloccaggio è ottenuto per l’inserimenta di essa nella coppia di scanalature 34 longitudinali del collettore 3, ricavate a ridosso della parete -frontale 35 di esso, e per successiva rota--zione di 90° ; con 35’ 1 ’ anello di tenuta per la -flàngia ovale 33 ; con 36 il -foro ci-· lindrico di passaggio del corpo di ugello 32 praticato sulla parete 36’ del collettore ; con 37 (Figura B) un intaglio longitudinale praticato sulla superficie interna cilindrica del-1 ’ estremità posteriore del corpo di ugello 32, essendo l’intaglio rastremato in avanti in modo da creare con la parte cilindrica esterna della campana 39’ del1’otturatore 39 un passaggio di gas a sezione variabile in -funzione della posizione dell’otturatore , cosi’ da rendere progressiva e silenziosa 1 ’. accensione del bruciatore ; con 38 la guarnizione di tenuta tra detta campana e il corpo dell ’ ugello 32 ; con 40 la molla di contrasto alla corsa di apertura dell ’ otturatore 39 ; con 41 lo stelo di manovra dello stesso, anter iormente dotato di snodo sferico 42 per l’articolazione, in modo da permettere 1’adattamento dell’otturatore 39 alla sede sul corpo ugello 32; con 43 la parte posteriore dello stelo 41 fissata ad un nucleo ferromagnetico 44, cilindrico, scorrevole nel la capsula pure cilindrica, 45 all ’ esterno della quale è calzato l’avvolgimento elettrico 46 del ’attuatore elettromagnetico 5; con 47 il coperchia anulare anteriore della capsula 45 con -funzione di guida dello stelo (41) ed alloggiamento della parte posteriore della molla di contrasto 40 ; con 48 un anello di tenuta per la flangia ovale 48’ della capsula 45 , alloggiata nella coppia di scanalature 48" situate nella parte posteriore interna del collettore tubolare 3, delimitate verso l’esterno dalla parete posteriore 48’’’’ di detto collettore e,verso l’interno di esso, dalle pareti 58,48’’’ con 49 il gas,presente all’interna del collettore 3; con 50 un foro eccentrico passante nel nucleo ferromagnetico 44;con 51 una sottile lamina elastica per la chiusura unidirezionale del foro 50, sulla quale è praticato un foro passante calibrato 51’,corrispondente al foro 50;con 52 il fondo della capsula 45, sul quale è saldato un gambo filettato per il bloccaggio, tramite un relativo dado,dell’avvolgimento nella posizione voluta; con 54 (Figura 6) dei gruppetti di feritoie del diffusore ; con 55 la camera anteriore della capsula 45; con 56 la camera posteriore di essa; con 57 la parete posteriore del corpo tubolare distributore 3; nel caso di scambiatore di calore del tipo fumi-aria agli elementi, relativi al caso di scambiatore fumiliquido, già individuati dai numeri 1,2,3,4,5,8,10,11, 12, 13,14,15, 16,17 20,22 1,32 corrispon dono ordinatamente gli elementi indicati con 58 59 One way of carrying out the invention is illustrated, purely by way of example, in the eight attached drawing tables, in which: Figure 1 is a perspective view of a group of exchangers making up a heat generator, in the case of flue gas heat transfer - liquid, equipped with the devices for carrying out the method according to the draft; Figure 2 is a longitudinal vertical section of the generator of Figure 1, passing through the longitudinal axis of the burner and the smoke passage; Figure 3 is the vertical cross section III - III of Figure 2; Figure 4 is a perspective view of the fastening detail of the flexible sheets that provide the evacuation of the burnt gases in the case of a horizontal outlet section; Figure 5 is a section similar to that of Figure 3, however in the case of a heat exchanger of the fumes - air type; Figure 6 is the vertical cross section VI - VI of Figure 5; Figure 7 is the axial section of the valve for 1 'to each burner supply; Figure 8 is a partial and enlarged section of the outflow port of the valve nozzle of Figure 7; Figure 9 is a partial and enlarged plan view of a combustion chamber, just above the burner, in the case of Figure 1; Figure 10 is a perspective view of the terminal part of a flue gas evacuation duct with a vertical axis occluded by a flexible insulating foil, in the condition of relative burner off; Figure 11 is a view, like that of Figure 10, however if the relative burner is lit, in the case of a flue-liquid type heat exchanger are indicated: with 1 the body of each burner, advantageously with lamellar flames to avoid harmful emissions, supported cantilevered, by means of snap attachment 2, to a tubular distributor 3, having a prismatic shape, supported on the frame, not indicated; with 4 (Figure 7) the valve for supplying gas to each burner; with 5 1 'electromagnetic actuator for 1' gas supply to the nozzle; with 6 a possible gas pressure stabilizer; with 7 the safety valve; with 8 the intermediate exchangers constituting the body of the generator equipped with pins 9 to increase the exchange surface on the flue side; with 10 an end exchanger of the generator; with 11, 12 the head walls of the exchangers 8; with ’, 12’ the head walls of the end exchanger 10; with 13 of the transverse partitions, bilaterally protruding from the smoke side of the body of each exchanger, designed to optically separate the flames from each other and delimiting transverse windows 14, which allow the inter-ignition of contiguous burners; with 15 the walls of the smoke passages; with 16 the lower part of the combustion chamber; with 17 (Figure 3) the upper part of the combustion chamber above the burner 1; with 18 the longitudinal channel delimited by the walls 19 of the exchanger element and by those of the burner diffuser 1; with 20 the lower surface of the transverse window 14, connected bilateral to the walls 19, to spread towards the axis of each burner, to allow the secondary air to be fed to the base of the individual flames; with 21 the liquid that receives heat; with 22 the flue gas passage relating to each burner; with 23, 24 two series of thin elastic sheets intercalated transversely opposite each other, each constituting as a shelf with respect to the body constituted by a longitudinal strip 25 for fixing it astride the rib 26 in the middle of the upper face 27 of the exchanger; with 28 (Figure 5) a longitudinal elastic toothed clamp for locking the longitudinal strip 25 to the rib 26; with 29 the teeth of said clamp; with 30 (Figure 2) a Venturi tube with its inlet 31, inserted inside the body of each burner l; with 32 the body of the nozzle, frusto-conical at the front, with a cylindrical end mouthpiece; with 33 the oval flange of the body of the nozzle, the locking of which is obtained by inserting it into the pair of longitudinal grooves 34 of the manifold 3, obtained close to the frontal wall 35 thereof, and by subsequent rotation 90 °; with 35 '1' sealing ring for the oval flange 33; with 36 the cylindrical hole for the passage of the nozzle body 32 made on the wall 36 'of the manifold; with 37 (Figure B) a longitudinal notch made on the cylindrical internal surface of the rear end of the nozzle body 32, the notch being tapered forward so as to create with the external cylindrical part of the bell 39 'of the shutter 39 a gas passage with variable section depending on the position of the shutter, so as to make 1 'progressive and silent. ignition of the burner; with 38 the sealing gasket between said bell and the body of the nozzle 32; with 40 the contrast spring to the opening stroke of the shutter 39; with 41 the operating stem of the same, at the front equipped with a ball joint 42 for the joint, so as to allow the adaptation of the shutter 39 to the seat on the nozzle body 32; with 43 the rear part of the stem 41 fixed to a ferromagnetic core 44, cylindrical, sliding in the also cylindrical capsule, 45 outside of which the electric winding 46 of the electromagnetic actuator 5 is fitted; with 47 the front annular cover of the capsule 45 with the function of guiding the stem (41) and housing the rear part of the contrast spring 40; with 48 a sealing ring for the oval flange 48 'of the capsule 45, housed in the pair of grooves 48 "located in the rear internal part of the tubular manifold 3, delimited towards the outside by the rear wall 48"' 'of said manifold and , towards the inside of it, from the walls 58,48 '' 'with 49 the gas, present inside the manifold 3; with 50 an eccentric hole passing through the ferromagnetic core 44; with 51 a thin elastic sheet for unidirectional closure hole 50, on which a calibrated through hole 51 'is made, corresponding to hole 50; with 52 the bottom of the capsule 45, on which a threaded stem is welded for locking, by means of a relative nut, the winding in the desired position ; with 54 (Figure 6) some groups of slots of the diffuser; with 55 the anterior chamber of the capsule 45; with 56 the rear chamber of it; with 57 the rear wall of the tubular distributor body 3; in the case of heat exchanger of the type fumes-air the elements, relating to the case of a flue gas exchanger, already identified by the numbers 1,2,3,4,5,8,10,11, 12, 13,14,15, 16,17 20,22 1,32 correspond in an orderly manner the elements indicated with 58 59
73, 74,74’,75, 76,77;sono inoltre indicati: con 78 le pareti esterne del corpo del generatore di calore, lambite dall’aria da riscaldare; con 79 il canale per il convogllamento dell’aria secondaria nella parte inferiore della camera di combustione 70; con 79’ i fumi della combustione; con 80 la lamina isolante, incernierata ad una orecchia superiore B1 di ciascuno sambiatore 63, per richiudere le luci 82 di evacuazione dei fumi, nel caso in cui il bruciatore relativo sia disattivato; con 83 (Figura IO) la parte terminale di un condotto di evacuazione dei fumi, disposto a valle del generatore di calore; con 84 una lamina flessibile, isolante appoggiata sulla sezione di uscita dei fumi per annullare le perdite al camino, nel caso di generatore spento; con 85 dei tiranti di posizionamento di detta lamina e ritegno della stessa nel caso di generatore attivo (Figura 73, 74.74 ', 75, 76.77; are also indicated: with 78 the external walls of the body of the heat generator, lapped by the air to be heated; with 79 the channel for conveying the secondary air in the lower part of the combustion chamber 70; with 79 'the combustion fumes; with 80 the insulating sheet, hinged to an upper ear B1 of each exchanger 63, to close the smoke evacuation ports 82, in the event that the relative burner is deactivated; with 83 (Figure 10) the end part of a flue gas evacuation duct, arranged downstream of the heat generator; with 84 a flexible, insulating sheet resting on the flue gas outlet section to cancel the flue losses, in the case of a switched off generator; with 85 tie rods for positioning said lamina and retaining it in the case of an active generator (Figure
Il -funzionamento del generatore secondo il metodo avviene nel modo seguente: alimentati singolarmente i bruciatori presenti all’interna del generatore di calore mediante un unico collettore tubolare per eccitazione di ciascun attuatare elettromagnetica , arretra il nucleo ferromagnetico 44 e con esso 1’otturatore 39 e relativa campana interna otturatrice 39’ fino alla completa apertura della luce variabile di alimentazione ; 1 ’ arretramento di detto nucleo provoca la compressione della miscela contenuta nella camera posteriore 56 della capsula 45 , con conseguente effetto ammorti zzatone ; l aper tura di detto otturatore induce altresì’ la compressione della molla 40 elicoidale cilindrica, destinata alla rapida chiusura dell otturatore stesso, quando viene annullato il segnale elettrico eccitatore della bobina 46, nella fase di esclusione del bruciatore relativo; le lamine elastiche 23, 24, 80, 84, venendo a mancare il flusso verso l'alto dei prodotti di combustione dei sottostanti bruciaotri, che ne provocava il sollevamento, ritornano elasticamente nella posizione iniziale, isolando le superfici di sambio del generatore di calore dall’ambiente esterno. The operation of the generator according to the method takes place in the following way: once the burners present inside the heat generator are supplied singularly by means of a single tubular collector by excitation of each electromagnetic actuator, the ferromagnetic core 44 and with it the shutter 39 retracts and relative internal shutter 39 'up to the complete opening of the variable feed port; The withdrawal of said core causes the compression of the mixture contained in the rear chamber 56 of the capsule 45, with consequent amortization effect; the opening of said shutter also induces the compression of the helical cylindrical spring 40, intended for the rapid closure of the shutter itself, when the exciter electrical signal of the coil 46 is canceled, in the phase of exclusion of the relative burner; the elastic plates 23, 24, 80, 84, failing the upward flow of the combustion products of the underlying burners, which caused their lifting, return elastically to the initial position, isolating the exchange surfaces of the heat generator from the external environment.
Nell’attuazione pratica, i materiali, le dimensioni, i particolari esecutivi, potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dal dominio giuridico della presente invenzione,, In practical implementation, the materials, dimensions, executive details may be different from those indicated, but technically equivalent to them, without thereby departing from the legal domain of the present invention,
Cosi l'ugello della valvola e la relativa capsula possano essere avvitati sul distributore anziché incastrati in esso; detto distributore potendo essere costruito in piu parti, collegate da elementi distanziatori a tenuta. Thus the valve nozzle and the relative capsule can be screwed onto the distributor instead of being stuck in it; said distributor being able to be built in several parts, connected by sealed spacer elements.
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1991
- 1991-04-18 EP EP19910908035 patent/EP0481040A1/en not_active Withdrawn
- 1991-04-18 WO PCT/IT1991/000031 patent/WO1991016576A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1991016576A1 (en) | 1991-10-31 |
| EP0481040A1 (en) | 1992-04-22 |
| IT1244864B (en) | 1994-09-12 |
| IT9040064A0 (en) | 1990-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted | ||
| TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19960430 |