IT9084935A1 - Dispositivo formante guarnizione di tenuta per piastra di scambiatore di calore dotato di piastre aventi tale dispositivo. - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO FORMANTE GUARNIZIONE DI TENUTA PER PIASTRA DI SCAMBIATORE DI CALORE E SCAMBIATORE DI CALORE DOTATO DI PIASTRE AVENTI TALE DISPOSITIVO"

RIASSUNTO

Dispositivo (10) formante guarnizione di tenuta per piastra (13) di scambiatore di calore, detto dispositivo (10) comprendente una guarnizione (11) in materiale gommoso atta ad essere posizionata in una prima scanalatura periferica (12) di detta piastra (13), detta guarnizione comprendente inoltre una serie di protuberanze (15) estendentisi trasversalmente, in opera, verso l'esterno di detta piastra (13) che comprende, lungo la propria periferia, una serie di incavi destinati ad accogliere dette protuberanze (15), detto dispositivo comprendente inoltre mezzi (20) di bloccaggio vincolabili temporalmente a detta piastra (13) e a dette protuberanze ( 15).

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo formante guarnizione di tenuta per piastra di scambiatore di calore, nonché ad uno scambiatore di calore dotato di piastre aventi tale dispositivo.

Più particolarmente, la presente invenzione si riferisce ad una guarnizione di tenuta per piastra di scambiatore di calore che possa essere messa in opera e sostituita con estrema semplicità, e ad uno scambiatore dotato di piastre adottanti tale tipo di guarnizione.

L'invenzione trova principale applicazione nell'ambito dell'industria termomeccanica.

STATO DELLA TECNICA

I dispositivi scambiatori di calore a piastre sono ben noti nella tecnica.

Detti dispositivi sono formati da una testata fissa ed una mobile, una oppure entrambe le quali essendo dotate, a seconda delle applicazioni, di attacchi di ingresso ed uscita fluidi, e da un pacco di piastre metalliche, generalmente in acciaio inox, disposto tra dette testate.

Dette piastre metalliche, forate agli angoli per permettere la circolazione dei fluidi, costituiscono la superficie di scambio termico tra i fluidi e presentano, allo scopo di aumentare tale superficie e la turbolenza del fluido, una serie di nervature, disposte generalmente a spina di pesce oppure ad asse di lavandaia.

La periferia di tali piastre è inoltre dotata di guarnizioni di tenuta, in materiale elastico di tipo gommoso, che delimitano e separano fisicamente la coppia di circuiti di scorrimento fluidi costituita all'interno dello scambiatore.

Questi tipi di dispositivi vengono generalmente utilizzati per applicazioni di vario tipo, come ad esempio per la produzione di acqua sanitaria istantanea con caldaia, con oppure senza accumulo, riscaldamento con sfruttamento geotermico, riscaldamento piscine con caldaia, riscaldamento tramite teleriscaldamento.

A seconda del tipo di applicazione, naturalmente, tali dispositivi presentano dimensionamenti differenti, riguardo alla superficie ed al numero delle piastre di scambio, e circuiti di alimentazioni differenti.

Le guarnizioni periferiche di tenuta svolgono un ruolo determinante nella funzionalità degli scambiatori a piastre.

E' infatti necessario che le dette guarnizioni siano realizzate in materiali di alta qualità permettenti la tenuta delle guarnizioni stesse a temperature ed a pressioni elevate, mantenendole efficienti anche dopo migliaia di ore di funzionamento.

Inoltre, esse devono adattarsi in maniera perfetta alle apposite scanalature, le quali devono consentire il posizionamento delle guarnizioni su pareti il più possibile verticalizzate, a garantire un supporto ottimale per la spinta che la guarnizione riceve dall'interno, soprattutto in prossimità dei fori di entrata dei fluidi.

Allo scopo di garantire un buon posizionamento della guarnizione nella scanalatura, la tecnica nota propone differenti soluzioni.

La soluzione classica prevede l'incollaggio, mediante opportuni collanti, della guarnizione sul fondo della scanalatura.

Tale soluzione presenta una pluralità di inconvenienti e svantaggi, dovuti ai costi in ragione di materiale e di manodopera coinvolti nell'operazione di incollaggio, ed al fatto che la manutenzione della piastra, con l'eventuale sostituzione di una guarnizione, risulta essere estremamente difficoltosa.

La sostituzione di una guarnizione incollata deve essere infatti operata eliminando, per mezzo di un opportuno solvente, il vecchio collante, e ciò avendo la massima cura per evitare di danneggiare la piastra.

Successivamente, la scanalatura deve essere attentamente pulita, ed un nuovo strato di collante disposto nella stessa; la nuova guarnizione viene quindi disposta nella scanalatura e bisogna quindi attendere che essa aderisca perfettamente alla sua sede.

Ciò comporta perdite di tempo e costi considerevoli.

Secondo un'altra soluzione nota, che non prevede l'utilizzo di collante, la guarnizione è provvista, lungo la propria periferia, di una serie di estensioni di forma sostanzialmente cilindrica destinate ad essere accolte a pressione in corrispondenti fori previsti lungo la periferia esterna della piastra.

Anche questa soluzione non è tuttavia esente da inconvenienti, poiché richiede un'estrema precisione di posizionamento della guarnizione rispetto alla piastra, in modo che ciascuna estensione venga a trovarsi in corrispondenza di un foro della piastra.

Essa richede inoltre l'uso di piastre speciali, provviste degli appositi fori di ancoraggio guarnizione, e non è perciò di utilizzo universale.

Un'ulteriore soluzione nota prevede una serie di linguette formate, nello stessso materiale gommoso di cui è costituita la guarnizione, sulla periferia esterna della guarnizione stessa.

Tali linguette vengono ad inserirsi, in opera, negli incavi formati tra la superficie superiore ed inferiore della piastra, e permettono di effettuare un posizionamento sufficientemente rapido della guarnizione nella scanalatura.

Anche questa soluzione presenta tuttavia degli svantaggi, in quanto la guarnizione viene posizionata rispetto alla scanalatura in modo abbastanza approssimativo; inoltre, poiché le linguette di fissaggio sono necessariamente di gomma, esse non possono offrire che un'assai limitata resistenza alle sollecitazioni termiche e meccaniche alle quali viene sottoposta, in opera, una guarnizione la quale viene frequentemente ad uscire dalla propria sede causando perdite nello scambiatore.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione ha come scopo principale quello di ovviare agli inconvenienti e svantaggi tipici della tecnica nota e di fornire quindi una guarnizione per piastra di scambiatore di calore che possa essere rapidamente posizionata sulla piastra ed in modo semplicemente amovibile, che sia allo stesso tempo solidamente fissata alla piastra, in modo tale da resistere a sollecitazioni termiche e/o meccaniche, e che sia inoltre economica e di semplice produzione.

Ciò è ottenuto per mezzo di un dispositivo formante guarnizione avente le caratteristiche descritte alla rivendicazione principale.

Le rivendicazioni dipendenti delineano forme di realizzazione preferenziali dell'invenzione.

La guarnizione di tenuta secondo la presente invenzione comprende, lungo la sua periferia esterna, una serie di linguette ricavate nello stesso materiale elastico di cui è composta la guarnizione stessa.

Ciascuna di dette linguette possiede un incavo destinato a cooperare con una corrispondente scanalatura prevista nella piastra; inoltre, detta linguetta presenta una scanalatura atta a ricevere una prima porzione di un elemento elastico di bloccaggio in forma di fermaglio, un'altra porzione di detto elemento elastico essendo atta a cooperare con la detta scanalatura prevista nella piastra.

Il posizionamento ed il bloccaggio di una guarnizione sulla piastra risultano essere in questo modo estremamente semplici, poiché è sufficiente disporre la guarnizione sulla piastra ed applicare i fermagli in corrispondenza delle linguette per ottenere un solido bloccaggio della guarnizione sulla piastra.

Inoltre, al momento della sostituzione oppure della manutenzione di una guarnizione, è sufficiente allontanare i fermagli per liberare istantaneamente la guarnizione dalla piastra.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Altri vantaggi e caratteristiche dell'invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente, di una forma di realizzazione dell'invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio delle figure illustrate nella tavola allegata, in cui:

- la figura 1 illustra una visione prospettica schematizzata di una guarnizione secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra una sezione laterale della guarnizione secondo l'invenzione, messa in opera su di una piastra per scambiatore.

ESPOSIZIONE DELL'INVENZIONE

Nelle figure, il numero di riferimento 10 indica, generalmente, un dispositivo formante guarnizione per scambiatore di calore a piastre secondo la presente invenzione .

Il dispositivo 10 comprende una guarnizione 11 in materiale elastico, generalmente in gomma, destinata ad essere accolta in una prima scanalatura 12 formata lungo la periferia di una piastra 13 di uno scambiatore di calore a piastre, detta piastra 13 essendo dotata di nervature 14 atte ad aumentare lo scambio termico tra i due fluidi percorrenti i canali formati da una pluralità di piastre sovrapposte.

La guarnizione 11 comprende una serie di protuberanze 15 disposte a distanze regolari le une rispetto alle altre e che si estendono trasversalmente verso l'esterno.

Ciascuna di dette protuberanze 15 è conformata a gradino e definisce una seconda scanalatura inferiore 16 ed una terza scanalatura superiore 17.

Inoltre, la piastra 13 comprende, nella sua periferìa esterna, una serie di incavi aventi dei risalti 18 formanti allo stesso tempo una quarta scanalatura 19 nella parte inferiore della piastra 13 stessa ed una superficie di appoggio per le protuberanze 15 conformate a gradino appartenenti alla guarnizione 11.

Le dette terza (17) e quarta (19) scanalatura cooperano, in opera, con un elemento 20 di bloccaggio in posizione della guarnizione 11 sulla piastra 13.

Detto elemento 20, che può essere costituito in un materiale metallico o plastico, è sostanzialmente conformato a fermaglio e presenta una porzione superiore 21, atta ad essere accolta nella detta terza scanalatura 17, ed una porzione inferiore 22, atta ad essere accolta nella detta quarta scanalatura 19.

In opera, la guarnizione 11 viene posizionata nella detta prima scanalatura 12, con le protuberanze 15 appoggiate negli incavi ricavati lungo la periferia della piastra 13.

Successivamente, la porzione inferiore 22 dell’elemento 20 viene disposta nella detta quarta scanalatura 19 e la porzione superiore 21 dell'elemento 20 stesso viene disposta all'interno della detta terza scanalatura 17.

Come risulta evidente dall'esame della fig. 2, le due porzioni 21, 22 dell’elemento 20 vengono ad esercitare su piastra 13 e guarnizione 11 una forza che mantiene bloccata la guarnizione 11 sulla piastra 13, raggiungendo gli scopi dell'invenzione.

Infatti, le forze elastiche esercitate, rispettivamente, dalle porzioni 21 e 22 dell'elemento 20, sono contrapposte e tendono a mantenere le linguette 15 della guarnizione il bloccate contro la periferia della piastra 13.

In tale modo, risulta superfluo qualsiasi incollaggio della guarnizione 11 sulla piastra 13 e, inoltre, all'atto di un'eventuale manutenzione della piastra, basterà allontanare gli elementi 20 per poter agevolmente sostituire o pulire la guarnizione o la piastra senza il rischio di danneggiare l'una o l'altra, come nelle soluzioni note nella tecnica.

Infine, poiché il bloccaggio viene eseguito tramite un elemento non in gomma, il mantenimento in posizione della guarnizione è garantito in ogni condizione di pressione o temperatura di funzionamento dello scambiatore di calore.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (10) formante guarnizione di tenuta per piastra (13) di scambiatore di calore, detto dispositivo (10) comprendente una guarnizione (11) in materiale gommoso atta ad essere posizionata in una prima scanalatura periferica (12) di detta piastra (13), detta guarnizione comprendente inoltre una serie di protuberanze (15) estendentisi trasversalmente, in opera, verso l'esterno di detta piastra (13), caratterizzato dal fatto che detta piastra (13) comprende, lungo la propria periferia, una serie di incavi destinati ad accogliere dette protuberanze (15), e dal fatto che esso comprende inoltre mezzi (20) di bloccaggio vincolabili temporalmente a detta piastra (13) e a dette protuberanze (15).
2. 2. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette protuberanze (15) comprendono una porzione (16) formante una seconda scanalatura e cooperante con un risalto (18) formato nella parte superiore di detta piastra (13).
3. 3. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta protuberanza (15) presenta, alla sua estremità, una terza scanalatura (17) atta a cooperare con detti mezzi di bloccaggio (20).
4. 4. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto risalto (18) definisce, nella parte inferiore di detta piastra (13), una quarta scanalatura (19) atta a cooperare con detti mezzi di bloccaggio (20).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio comprendono un elemento (20^ conformato a fermaglio in materiale metallico oppure plastico ed avente una prima porzione (21) atta a cooperare con detta terza scanalatura (17) ed una seconda porzione (22) atta a cooperare con detta quarta scanalatura (19), dette prima (21) e seconda (22) porzioni di detto elemento (20) esercitanti una forza elastica tendente a mantenere detta guarnizione (13) in intimo contatto con detta piastra (13).
6. 6. Dispositivo scambiatore di calore a piastre caratterizzato dal fatto che esso comprende almeno un dispositivo conforme a quello descritto in una delle rivendicazioni precedenti.