ITCT20090009A1 - Apparato per il sollevamento di liquidi - Google Patents

Description

''Apparato per il sollevamento di liquidi''

Il presente trovato concerne il settore tecnico dell'idraulica, ed ha come oggetto un apparato per il sollevamento di liquidi, utilizzabile sia per applicazioni domestiche che industriali.

I sistemi idraulici per il pompaggio di liquidi, in particolare acqua, mediante pompe centrifughe, ad immersione, turbine idrauliche o similari à ̈ ormai noto da tempo.

Tali sistemi trovano largo impiego sia in ambito domestico, all'interno di apparati elettrodomestici di aspirazione combinata di solidi e liquidi. che in ambito industriale, ad esempio in impianti di bonifica quali le idrovore.

Gli stessi principi fisici che rendono possibile il funzionamento di simili apparati sono anche alla base del funzionamento dei grandi impianti di sollevamento acqua all'interno di centrali idroelettriche.

E' infatti noto come in tali impianti si provveda, nelle ore di minima erogazione di energia, a sollevare l'acqua da un bacino di contenimento inferiore ad uno superiore di accumulo allo scopo di immagazzinare energia potenziale da rilasciare successivamente alle turbine sotto forma di energia cinetica nei momenti di maggiore richiesta di energia.

Il principio di funzionamento di tali applicazioni à ̈ noto da tempo e prevede comunemente l'utilizzo di una pompa, in articolare del tipo centrifugo 1 caso occorra elaborare salti relativamente elevati, provvista di una girante alloggiata in una camera di pressione .

Quest 'ultima à ̈ collegata all'aspirazione con il bacino o contenitore dell<'>acqua da aspirare ed alla mandata con un bacino di raccolta o direttamente ad uno scarico ,

Il moto della girante ad elevato numero di giri provvede a fornire la necessaria spinta al liquido per la sua risalita verso 1a mandata.

Tutte queste soluzioni presentano tuttavia rendimenti contenuti e prestazioni relativamente basse se si considerano le potenze impiegate.

Infatti, le pompe devono fornire un'energia relativamente elevata per sollevare la colonna d'acqua, energia che incrementa con la prevalenza prevista per l'impianto.

Di conseguenza l'elevato lavoro da compiere richiede la presenza di motori di adeguate potenze e spesso anche sovradimensionati per far fronte a comuni perdite dovute agli attriti ed alle perdite di carico del liquido all'interno delle tubazioni,

Compito principale di quanto forma oggetto del presente trovato à ̈, quindi, superare i problemi sopra riscontra ti, provvedendo ad un apparato per il sollevamento di liquidi che, a parità di prevalenza, consenta l'impiego di potenze relativamente contenute rispetto alle soluzioni note.

Ancora, scopo del presente trovato à ̈ provvedere ad un apparato per il sollevamento di liquidi che minimizzi gli attriti al suo interno.

Ancora, scopo del presente trovato à ̈ provvede/fe ad un apparato per il sollevamento di liquidi che possa esser à ̈ utilizzato sia per piccole applicazioni domestiche che per applicazioni industriali nonché, se realizzato in scala, come accumulatore di energia in impianti idroelettrici.

Il compito e gli scopi accennati, nonché altri che saranno più chiari più avanti, sono raggiunti da un apparato per il sollevamento di liquidi che, in accordo con la rivendicazione 1, comprende una tubazione definente almeno un asse di avanzamento del liqui dio ed avente un'aspirazione collegabile al bacino inferiore ed una mandata collegabile al bacino superiore o allo scarico, mezzi di promozione del moto del liquido da detta aspirazione a detta mandata, caratterizzato dal fatto che detti tnezzi di promozione del moto comprendono almeno un dispositivo nebulizzatore inserito in detta tubazione per nebulizzare il liquido in modo da promuoverne la risalita da detta aspirazione a detta mandata con impieghi di potenza ridotte da parte di detti mezzi di promozione del moto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente chiare dalla descrizione dettagliata di particolari, ma non esclusive, forme di realizzazione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nelle tavole di disegno allegate, in cui: la figura 1 illustra uno schema idraulico di un apparato in accordo al trovato:

la figura 2 illustra una prima configurazione schematizzata in alcune sue componenti di un apparato secondo il trovato per applicazioni in impianti idroelettrici

la figura 3 illustra una vista laterale sezionata di un primo particolare di un apparato in accordo al trovato ;

la figura 4 illustra una vista laterale parzialmente sezionata di un secondo particolare di un apparato secondo il trovato;

la figura 5 illustra una vista dall'alto del particolare della figura 4;

la figura 6 illustra una vista laterale sezionata del particolare della figura 4.

L'apparato 10 à ̈ atto ad essere interposto tra un bacino inferiore 20 contenente un liquido da sollevare ed un :bacino superiore o scarico 30, nel quale verrà versato il liquido sollevato proveniente dal bacino inferipre 20.

nel caso in cui l'apparato 10 à ̈ utilizzato in impianti idroelà ̈ttrici, il bacino superiore 30 potrà essere collegato ad un accumulatore di energia S.

Ad esempio, fornito a solo titolo illustrativo e non limitativo del trovato, il liquido in questione potrà essere acqua, ed a tale liquido ci si riferirà nella presente descrizione.

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L'apparato 10 comprenderà una tubazione 40, la quale definisce un asse di avanzamento X dell'acqua, dal bacino inferiore 20 a quello superiore 30, che presenta un'aspirazione 50 collegabile al bacino inferiore 20 ed una mandata 60 collegabile al bacino superióre o scarico 30.

Per far avanzare l'acqua dal bacino inferiore 20 allo scarico 30, sono provvisti appositi mezzi d i promozione del moto 70, i quali comprendono uno o più disposativi 80 inseriti internamente alla tubazione 40

Il dispositivo 80 nebulizzerà l'acqua, in modo che all<'>interno della tubazione 40 risalirà acqua nebu1 izzata ,

Ciò consentirà di impiegare potenze ridotte da parte dei mezzi di promozione del moto 70, sicuramente minori rispetto agli impieghi dei dispositivi noti. I mezzi di promozione del moto 70, infatti, dovranno spostate acqua nebulizzata e non allo stato completamente liquido, come accade ad esempio in una pompa : centrifuga, L'acqua nebulizzata, infatti, presenta una densità minore dell'acqua allo stato completamente liquido,

Un ridotto impiego di potenza significa, inoltre, un ridotto impatto ambientale,

In una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa del trovato, i mezzi di promozione del moto 70 comprendono una pluralità di dispositivi di nebulizzazione 80, accoppiati ed allineati lungo l'asse di avanzamento X.

In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, ogni dispositivo di nebulizzazione dell'acqua 80 comprende un albero di trasmissione 90 sostanzialmente assiale, operativamente associato ai mezzi di promozione del moto 70, ed almeno una o più turbine 100 con una girante 110 calettata sull'albero di trasmissione 90. In tal modo, la tubazione 40 definirà lo statore di ogni turbina 100,

Di preferenza, ogni dispositivo di nebulizzazione 80 comprende una pluralità di giranti 110, tutte calettate sull<'>albero 90 e assialmente distanziate con distanze 1 predeterminate una di realizzazione preferita, tali distanze 1 sono tutte uguali .

Convenientemente, i mezzi di promozione del moto 70 comprendono mezzi motori 120, ad esempio uno o più motori, con un albero di potenza 130 operativamente accoppiato ad un'estremità con una sorgente di energia 140, che in una forma di realizzazione particolarmente preferita ma non esclusiva potrà essere scelta tra le sorgenti di energia alternativa, ad esempio pale eoliche e/o celle fotovoltaiche, ed all'altra estremità all'albero di trasmissione 90 di uno dei dispositivi di nebulizzazione 80.

I mezzi motori 120 potranno essere dimensionati per ruotare il relativo albero 130, e di conseguenza le giranti 110, con una velocità angolare compresa tra i 3000 giri/m e 30000 giri/m,

Ogni girante 110 presenta almeno una sezione frontale 150 per l'ingresso dell'acqua in direzione sostanzialmente assiale A ed una pluralità di sezioni periferiche 160 per l'uscita dell'acqua nebulizzata lungo direzioni sostanzialmente radiali R.

Ogni girante 110 presenta una pluralità di pale radiali 170 definenti ognuna una superficie di spinta inclinata 180 rispetto all'asse di avanzamento X ed aventi ognuna una sezione di ingresso dell'acqua 150 sostanzialmente ortogonale all'asse X ed una sezione di uscita dell'acqua 160 parallela o inclinata rispetto allo stesso asse X ed avente un'estensione sensibilmente minore rispetto a quella della rispettiva sezione di ingresso 150, così da definire una strozzatura atta a nebulizzare il liquido e ’a parete laterale della tubazione 40 .

Da quanto fin qui visto, appare chiaro che il trovato raggiunge gli scopi prefissati,

Naturalmente il trovato può essere modificato, sempre nell' ambito d i tutela definito dalle allegate rivendicazioni.

Le varie caratteristiche e materiali, potranno essere sostituite da particolari ad esse equivalenti e possono variare da quelli indicati senza per questo limitare l'ambito di tutela del presente trovato.

Claims (10)

1. ''Apparato per il sollevamento di liquidi'' RICHIEDENTI: LEONARDI GIOVANNI e LEONARDI GUGLIELMO INVENTORI: LEONARDI GIOVANNI e LEONARDI GUGLIELMO RIVENDICAZIONI 1. Un apparato (10) per il sollevamento di liquidi interponibile tra un bacino inferiore (20) contenente un liquido da sollevare ed un bacino superiore o scarico (30) per il liquido sollevato, l'apparato (10) comprendendo una tubazione (40) definente almeno un asse (X) di avanzamento del liquido ed avente un'aspirazione (50) collegabile al bacino inferiore (20) ed una mandata (60) collegabile al bacino superiore o scarico (30), essendo previsti mezzi di promozione del moto (70) del liquido da detta aspirazione (50) a detta mandata (60), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di promozione del moto (70) comprendono almeno un dispositivo nebulizzatore (80) inserito in detta tubazione (40) per promuovere la risalita nella stessa del liquido nebulizzato, in modo tale da consentire impieghi di potenze ridotte da parte di detti mezzi di promozione del moto (70).
2. 2. Apparato in accordo con la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un dispositivo di nebulizzazione (80) comprende un albero di trasmissione (90) sostanzialmente assiale ed operativamente associato a detti mezzi di promozione del moto (70) ed almeno una turbina (100) con una girante (110) calettata su detto albero di trasmissione (90), detta tubazione (40) definendo lo statore di detta almeno una turbina (IjAO).
3. 3. Apparato in accordo con la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta girante (110) presenta almeno una sezione frontale (150) per l'ingresso del liquido in direzione sostanzialmente assiale (A) ed una pluralità di sezioni periferiche (160) per l'uscita del liquido nebulizzato lungo direzioni sostanzialmente radiali (R).
4. 4. Apparato in accordo con la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta girante (110) presenta una pluralità di pale radiali (170) definenti ognuna una superficie di spinta (180) inclinata rispetto a detto asse di avanzamento (X) ed aventi ognuna una sezione di ingresso per il liquido (150) sostanzialmente ortogonale a detto asse di avanzamento (X) ed una sezione di uscita del liquido (160) parallela o inclinata rispetto a detto asse di avanzamento (X), detta sezione di uscita del liquido (S2 ) avendo un'estensione sensibilmente minore rispetto a quella di detta sezione di ingresso (150) per definire una strozzatura atta a nebulizzare il liquido e proiettarlo verso la parete laterale di detta tubazione (40).
5. 5. Apparato in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di nebulizzazione (80) comprende una pluralità di dette giranti (110) calettate su detto albero (90) e assialmente distanziate con distanze reciproche (1) predeterminate.
6. 6. Apparato in accordo con la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che le giranti (110) di detta pluralità sono - reciprocamente distanziate con una distanza (1) costante
7. 7. Apparato in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di detti dispositivi di nebulizzazione (80) accoppiati ed allineati lungo detto asse di avanzamento {X},
8. 8. Apparato in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di promozione del moto (70) comprendono mezzi motori (120) con un albero di potenza (130) operativamente accoppiato ad un'estremità con una sorgente di energia (140) ed all'atra estremità all'albero di trasmissione (90) di uno di detti dispositivi di nebulizzazione (80),
9. 9. Apparato in accordo con la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori (120) sono dimensionati per ruotare detto albero di potenza (130) con una velocità angolare compresa tra 3000 giri/m e 30000 giri/m .
10. 10.Apparato in accordo con la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detta sorgente di energia (140) Ã ̈ scelta tra le sorgenti di energia alternativa, quali le pale eoliche e le celle fotovoltaiche.