ITFI20100078A1 - Scambiatore di calore. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda uno scambiatore di calore.

E’ noto che uno scambiatore di calore à ̈ un dispositivo mediante il quale si realizza uno scambio di energia termica tra due fluidi a temperature diverse. E’ altresì noto che in uno scambiatore a batterie di tubi questi sono normalmente provvisti di alette che incrementano la superficie di scambio termico.

Negli scambiatori di questo tipo la formazione di accumuli di polvere o di ossidi od eventuali rotture interessanti le alette comportano una drastica riduzione della capacità di scambio termico del sistema. Ciò costituisce un problema tecnico particolarmente grave, tenuto conto della sostanziale inaccessibilità, o comunque della ridotta accessibilità, alla parte interna dello scambiatore e, quindi, della sostanziale impossibilità di intervenire per rimuovere il materiale di accumulo che impedisce il corretto funzionamento della macchina.

Lo scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di eliminare, o quantomeno fortemente ridurre, i predetti inconvenienti.

A questi ed altri risultati si à ̈ pervenuti in conformità dell’invenzione adottando l’idea di realizzare un sistema avente le caratteristiche descritte nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Grazie alla presente invenzione, à ̈ possibile preservare a lungo l’efficienza della macchina, assicurando sempre una corretta e semplificata manutenzione della stessa. Inoltre, una macchina in conformità della presente invenzione à ̈ di fabbricazione relativamente semplice, affidabile ed economica in rapporto ai vantaggi offerti.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l’aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

− la Fig.1 rappresenta schematicamente una vista in sezione longitudinale di uno scambiatore di calore in conformità del presente trovato;

− la Fig.2 rappresenta una schematica vista in pianta dall’alto di una superficie di scambio termico dello scambiatore di calore mostrato in Fig.1;

− la Fig.3 rappresenta un particolare ingrandito della Fig.1, in cui sono illustrate schematicamente gli andamenti dei flussi interni alla struttura di contenimento;

− la Fig.4 rappresenta schematicamente una forma alternativa di realizzazione di uno scambiatore di calore in conformità del presente trovato.

Ridotto alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure degli annessi disegni, uno scambiatore di calore (S) in conformità della presente invenzione comprende una pluralità di tubi (1), nei quali circola un primo fluido, disposti in una struttura scatolare di contenimento (2). All’interno di detta struttura (2) circola un secondo fluido. Ai tubi (1) sono associate superfici (3) che agevolano lo scambio termico tra il fluido circolante negli stessi tubi ed il fluido circolante all’esterno di essi internamente alla struttura (1). Lo scambio termico avviene in virtù del contatto del secondo fluido con i tubi (1) e le superfici (3). Ad esempio, il secondo fluido, circolante all’interno della struttura (2) ed esternamente ai tubi (1), può essere costituito da aria od altro gas o da vapore acqueo, ovvero da fumi di combustione. Inoltre, il primo fluido, circolante nei tubi (1), può essere costituito da qualsiasi fluido di scambio termico del tipo noto ai tecnici del ramo. I tubi (1) possono essere collegati tra loro in modo convenzionale.

Vantaggiosamente, in conformità del presente trovato, le superfici di scambio termico (3) sono superfici forate, disposte a contatto con le superfici esterne dei tubi (1). Le dette superfici (3) sono estraibili e, pertanto, possono essere rimosse e riposizionate come ulteriormente descritto nel seguito. Inoltre, le dette superfici (3) possono essere disposte sia orizzontalmente, come in Fig.1, che verticalmente, come in Fig.4.

Nel disegno esemplificativo di Fig.2 il riferimento “30†indica i fori predisposti sulle superfici (3). Tali fori possono essere tutti dello stesso diametro o di diametro differente.

In Fig.3 le frecce “F†mostrano schematicamente l’andamento del secondo fluido tra le superfici (3) ed i tubi (1). Da questa figura si evince che il detto secondo fluido circola all’interno della struttura (2) seguendo tratte con componenti sia parallele che ortogonali alle superfici (3).

Le superfici (3) costituiscono, allo stesso tempo, superfici di scambio termico e superfici filtranti.

Poiché le superfici (3) sono estraibili, la manutenzione dello scambiatore à ̈ particolarmente semplificata. Infatti, à ̈ sufficiente estrarre le superfici (3) per provvedere alla pulizia delle stesse in tutta sicurezza e semplicità, ovvero alla rimozione degli accumuli di materiali trasportati dalla corrente del secondo fluido. Altrettanto semplicemente à ̈ possibile provvedere alla sostituzione delle superfici (3) eventualmente danneggiate. Inoltre, rimuovendo le superfici (3) si ha più libero accesso alla parte interna della struttura (2) per interventi di ispezione o di manutenzione della stessa.

Tra due superfici forate (3) à ̈ possibile posizionarne una non forata (31) che costituisce un setto atto a deviare il flusso del secondo fluido per imporre, se desiderato, una deviazione come schematicamente indicato dalle frecce “G†in Fig.3.

Le superfici (3), come i tubi (1) e la struttura (2), possono essere di qualsiasi materiale adatto. Ad esempio, le superfici (3) possono essere metalliche od anche di altri materiali, inclusi i materiali cosiddetti compositi e sintetici. I detto fori (30) possono essere di forma circolare, rettangolare, quadrata, romboidale o di qualsiasi altra forma.

I particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dall’ambito dell’idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore di calore comprendente una pluralità di tubi (1) nei quali circola un primo fluido, i detti tubi (1) essendo in una struttura di contenimento (2), un secondo fluido circolando in detta struttura (2) all’esterno dei tubi (1), una pluralità di superfici di scambio termico essendo disposte all’interno della struttura (1) per agevolare lo scambio termico tra il primo ed il secondo fluido, caratterizzato dal fatto che le dette superfici (3) sono provviste di fori passanti (30) e sono in contatto con il lato esterno dei tubi (1), ed ulteriormente caratterizzato dal fatto che le dette superfici (3) sono amovibili.
2. 2. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dette superfici (3) sono orizzontali.
3. 3. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dette superfici (3) sono verticali.
4. 4. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti fori (30) sono tutti dello stesso diametro.
5. 5. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti fori (30) sono di diametro differente.
6. 6. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che tra due superfici forate (3) à ̈ posizionata una superficie (31) continua, cioà ̈ non forata, per deviare il flusso del secondo fluido secondo una direzione prestabilita.