ITMI20060147A1 - Dispositivo bruciatore a potenza elevata - Google Patents
Dispositivo bruciatore a potenza elevata Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI20060147A1 ITMI20060147A1 ITMI20060147A ITMI20060147A1 IT MI20060147 A1 ITMI20060147 A1 IT MI20060147A1 IT MI20060147 A ITMI20060147 A IT MI20060147A IT MI20060147 A1 ITMI20060147 A1 IT MI20060147A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- burner
- diffusion
- plate
- fuel
- wall
- Prior art date
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 71
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 53
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 32
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 3
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/10—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/101—Flame diffusing means characterised by surface shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/101—Flame diffusing means characterised by surface shape
- F23D2203/1012—Flame diffusing means characterised by surface shape tubular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/101—Flame diffusing means characterised by surface shape
- F23D2203/1017—Flame diffusing means characterised by surface shape curved
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/102—Flame diffusing means using perforated plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/106—Assemblies of different layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/108—Flame diffusing means with stacked sheets or strips forming the outlets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2211/00—Thermal dilatation prevention or compensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2212/00—Burner material specifications
- F23D2212/10—Burner material specifications ceramic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2212/00—Burner material specifications
- F23D2212/20—Burner material specifications metallic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00003—Fuel or fuel-air mixtures flow distribution devices upstream of the outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00012—Liquid or gas fuel burners with flames spread over a flat surface, either premix or non-premix type, e.g. "Flächenbrenner"
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo bruciatore per la produzione di calore mediante la combustione di una miscela di combustibile e comburente.
Sono noti dispositivi bruciatori dotati di un diffusore attraverso il quale viene convogliato ad esempio un gas premiscelato di combustibile e aria che alimenta uno schema di una pluralità di fiamme per la produzione di calore. Il calore viene poi veicolato mediante i gas di combustione caldi ad uno scambiatore di calore per il riscaldamento di un fluido, ad esempio acqua, che viene successivamente convogliato ad un utilizzo, per esempio un sistema di riscaldamento di un processo industriale, di ambienti abitativi o simili. Tali utilizzi richiedono, in particolare durante i periodi di punta di produzione o di riscaldamento, una elevata quantità di calore che necessita dispositivi bruciatori ad alta potenza.
Mediante i dispositivi bruciatori della tecnica nota, la potenza di combustione è variabile tramite la variazione della alimentazione di combustibile al diffusore . Tuttavia tale alimentazione di combustibile, e quindi la potenza di combustione, può essere aumentata soltanto entro determinati limiti, oltre i quali si verificano problemi di stabilità della fiamma che pregiudicano il funzionamento del bruciatore. Per un ulteriore aumento della potenza di combustione è pertanto necessario aumentare la dimensione del diffusore. Ciò risulta inevitabilmente in un indesiderato aumento dell'ingombro complessivo del bruciatore, spesso incompatibile con lo spazio limitato disponibile per l'installazione del bruciatore.
Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione un dispositivo bruciatore avente caratteristiche tali da aumentare il rapporto tra la potenza di combustione del bruciatore ed il suo ingombro complessivo.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti tramite un bruciatore aumentabile con una miscela di combustibile ed aria, comprendente:
- un diffusore con uno schema di aperture per il passaggio e la combustione di detta miscela,
- un percorso di conduzione della miscela al diffusore,
in cui il diffusore comprende un corpo piastriforme con due superfici di diffusione opposte rivolte verso l'esterno del corpo piastriforme, in modo tale da consentire una combustione su due lati opposti del medesimo corpo piastriforme.
Grazie alla predisposizione di un corpo piastriforme con due superiici di diffusione opposte rivolte verso l'esterno del corpo piastriforme, è possibile ottenere due campi di fiamme di area elevata in corrispondenza di un solo corpo diffusore di spessore e ingombro limitato. Ciò permette di aumentare notevolmente 1 'area totale di combustione all'interno di un dato volume, in quanto è possibile riempire tale volume a volontà mediante uno o più corpi piastriformi. Nell'ambito della presente descrizione con il termine "combustibile" si intende sia una miscela di combustibile e comburente, ad esempio metano ed aria, sia un combustibile non premiscelato con un comburente, ad esempio metano o gas naturale.
Per meglio comprendere 1'invenzione ed apprezzarne i vantaggi, verrà di seguito fornita una descrizione di alcune forme di realizzazione esemplificative non limitative, facendo riferimento alle figure annesse, in cui:
la figura 1 è una vista in prospettiva di un bruciatore secondo una forma di realizzazione dell 'invenzione;
la figura 2 è una vista in prospettiva di un particolare del bruciatore in figura 1, visto da un lato esterno del bruciatore;
la figura 3 è una vista in prospettiva del particolare in figura 2, visto da un lato interno del bruciatore;
- la figura 4 è una vista del particolare in figura 2, visto dall'esterno del bruciatore;
- la figura 5 è una vista laterale del particolare in figura 2;
- la figura 6 è una vista del particolare in figura 2 dall'interno del bruciatore;
- la figura 7 è una vista dall'alto del particolare in figura 2;
- la figura 8 è una vista in sezione del bruciatore mostrato in figura 1;
la figura 9 è una vista in prospettiva di un bruciatore secondo un'ulteriore forma di realizzazione dell 'invenzione;
- la figura 10 è una vista laterale del bruciatore in figura 9;
- la figura 11 è una vista in sezione del bruciatore in figura 9;
- la figura 12 mostra un particolare del bruciatore in figura 9, visto dall'interno del bruciatore;
- la figura 13 è una vista laterale del particolare in figura 12;
- la figura 14 è una vista del particolare in figura 12 dall'esterno del bruciatore;
- la figura 15 è una vista in prospettiva di un ulteriore particolare del bruciatore in figura 9;
- la figura 16 è una vista in prospettiva di un ulteriore particolare del bruciatore in figura 9;
- la figura 17 è una vista in sezione di un bruciatore secondo un'ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, ottenuto mediante le componenti mostrate nelle figure 12, 13, 14, 15, 16;
le figure 18A, 18B, 18C mostrano, in modo schematizzato, soluzioni di bruciatori della tecnica nota;
le figure 19A, 19B, 19C mostrano, in modo schematizzato, tre forme di realizzazioni del bruciatore secondo l'invenzione;
la figura 20 mostra, in modo schematizzato, un bruciatore secondo un'ulteriore forma di realizzazione dell 'invenzione;
le figure 21 e 22 sono viste in sezione, schematizzate, di due ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione.
- la figura 23 è una vista in sezione, schematizzata, di un<1>ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione.
- la figura 24 è una vista in sezione, schematizzata, di un'ancora ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione.
Con riferimento alle figure, un bruciatore per la produzione di calore mediante la combustione di un gas combustibile in generale o di una premiscela di gas combustibile ed aria in particolare è complessivamente indicato con il riferimento 1. Il bruciatore 1 comprende una struttura di supporto 2 che supporta un diffusore 3 e, preferibilmente ma non necessariamente, un distributore, in particolare una parete di distribuzione 4. Il diffusore 3 delimita una pluralità di aperture 5 per il passaggio e la combustione del combustibile che definiscono l'area nella quale si svolge la combustione. La parete di distribuzione 4, disposta a monte del diffusore 3 (rispetto al flusso del combustibile), delimita una pluralità di aperture 6 sostanzialmente uniformemente distribuite ed aventi un'area di passaggio complessiva nettamente inferiore a quella del diffusore 3 per consentire un'alimentazione del combustibile o della premiscela al diffusore 3 in modo uniformemente distribuita. Solitamente, il distributore 4 è disposto in un percorso di conduzione 7 del combustibile che si estende all'interno del bruciatore 1 da una sorgente di combustibile esterna (non mostrata nelle figure) fino al diffusore 3.
Secondo l'invenzione, il diffusore 3 comprende un corpo piastriforme 8 con due superfici di diffusione 9, 10 opposte e rivolte verso l'esterno del corpo piastriforme 8, in modo tale da consentire una combustione su due lati opposti del medesimo corpo piastriforme 8. La distanza 11 tra le due superfici di diffusione 9, 10 definisce uno spessore del corpo piastriforme 8 e la estensione superficiale di ciascuna delle superfici di diffusione è maggiore di detto spessore. Una tale forma "appiattita" o "snella" del corpo piastriforme consente di disporre un'elevata area di combustione (inoltre raddoppiata grazie alla combustione su entrambi i lati opposti del corpo piastriforme) all'interno di un dato volume.
In accordo con una forma di realizzazione, il corpo piastriforme 8 presenta una forma cava, sostanzialmente scatolare con almeno due pareti di diffusione 12, 13 opposte che formano esternamente dette superfici di diffusione 9, 10 opposte e delimitano all'interno del corpo piastriforme 8 uno spazio 14 per la conduzione del combustibile. Il corpo piastriforme 8 delimita, in corrispondenza di un suo lato base 15, una o più aperture 16 per l'ingresso del combustibile nello spazio di conduzione 14 e, vantaggiosamente, lo spazio di conduzione stesso si rastrema man mano che si allontana da detto lato base 15, vale a dire da detta apertura d'ingresso 16 del corpo piastriforme 8. Grazie alla rastremazione dello spazio di conduzione 14 in allontanamento dall'apertura d'ingresso 16 per il combustibile, si ottiene una riduzione graduale della sezione di flusso che compensa la riduzione della portata complessiva del combustibile in allontanamento da tale apertura d'ingresso 16 (riduzione dovuta alla diffusione del combustibile attraverso le aperture di diffusione 5 disposte lungo il percorso di conduzione del combustibile). Grazie a questa compensazione "geometrica", la velocità di flusso e, quindi, la pressione fluidodinamica del combustibile sulle pareti di diffusione è sostanzialmente uniformemente distribuita su tutta la superficie di combustione. In questa maniera è possibile ovviare alla necessità di prevedere lungo ciascuna parete di diffusione un'apposita parete di distribuzione. Secondo una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, lo spazio di conduzione 14 del combustibile si rastrema in modo sostanzialmente lineare per compensare "perdite" di portata sostanzialmente costante lungo il percorso di conduzione e, di conseguenza, per consentire la realizzazione di uno schema di aperture di diffusione 5 sostanzialmente uniforme, vale a dire con un rapporto tra l'area di passaggio e la superficie di diffusione sostanzialmente costante, indipendentemente dalla distanza dall'apertura d'ingresso 16. Ciò contribuisce ad una distribuzione uniforme delle zone di combustione all'interno del volume complessivo di combustione e, quindi, ad uno sfruttamento ottimale dell'ingombro complessivo disponibile .
Come si evince ad esempio dalle forine di realizzazione mostrate nelle figure 8, 11 e 13, lo spazio di conduzione 14, che si estende dall'apertura d'ingresso 16 per il combustibile fino alle pareti di diffusione 12, 13, è vantaggiosamente privo di ulteriori pareti per la distribuzione del combustibile sulle pareti di diffusione .
Secondo una forma di realizzazione alternativa, mostrata ad esempio in figura 23, una parete di distribuzione 28 è disposta sostanzialmente parallelamente alle pareti di diffusione 12, 13.
Al fine di assicurare una distribuzione sostanzialmente uniforme dell'alimentazione del combustibile (ad esempio una premiscela di aria e combustibile) al corpo piastriforme 8, in particolare quando questo presenta un'elevata estensione in larghezza, è vantaggioso posizionare una parete di distribuzione perforata 4 in corrispondenza del lato base 15 del corpo piastriforme 8 in modo tale che le aperture 6 della parete di distribuzione 4 realizzino l'apertura di ingresso 16 per il combustibile. Per via della forma generalmente sottile o appiattita del corpo piastriforme, il flusso principale di combustibile avviene parallelamente alle pareti di diffusione 12, 13. Per una distribuzione efficace del combustibile lungo tutta la larghezza del corpo piastriforme 8 è pertanto vantaggioso orientare la parete di distribuzione 4 trasversalmente rispetto alle pareti di diffusione opposte 12, 13, come mostrato ad esempio nelle figure 11 e 17.
In accordo con una forma di realizzazione (figure 1, 9, 19B), il corpo piastriforme 8 si sviluppa in larghezza lungo una linea sostanzialmente anulare o poligonale in modo tale da formare la parete di una struttura globalmente tubolare, ad esempio un cilindro, un tronco di cono, un cono, un poliedro, un prisma o un parallelepipedo, con il risultato che le superfici di diffusione opposte 9, 10 consentono la combustione all'esterno 17 ed all'interno 18 della struttura tubolare.
Secondo un'ulteriore forma di realizzazione (Fig. 19C), il corpo piastriforme 8 si sviluppa in larghezza lungo una linea curva, ad esempio a serpentina, a spirale o a zig-zag, in modo tale da formare la parete di una struttura tridimensionale a profilo aperto, ad esempio a forma di labirinto.
Secondo un'ancora ulteriore forma di realizzazione (Fig. 20), il corpo piastriforme 8 si ramifica in larghezza secondo uno schema reticolare o a griglia, in modo tale da formare la parete di una struttura alveolare e dette superfici di diffusione opposte 9, 10 consentono la combustione all'interno delle singole celle ed all'esterno di tale struttura alveolare.
Vantaggiosamente, il corpo piastriforme 8 comprende una pluralità di elementi diffusori 19 e le pareti di diffusione 12, 13 sono formate in o da questi elementi diffusori 19. Al fine di ovviare a problemi legati alle dilatazioni termiche delle pareti di diffusione opposte 12, 13, gli elementi diffusori 19 sono tra loro separati mediante una o più giunture di dilatazione 20 che consentono entro certi limiti deformazioni e spostamenti reciproci degli elementi diffusori 19 oppure, alternativamente, tali elementi diffusori 19 sono dotati di una forma tale da risultare localmente deformabili o collassabili (in modo controllato ed entro certi limiti che non pregiudicano la loro funzione di diffusione) in seguito a dilatazioni delle loro pareti di diffusione opposte 12, 13 nel caso in cui le dilatazioni globali dei singoli elementi diffusori 19 o dell'intero corpo piastriforme 8 vengano impedite, ad esempio dalla struttura di supporto 2.
Per consentire la suddetta dilatazione termica delle pareti di diffusione 12, 13 senza aumentare l'ingombro totale del singolo elemento diffusore 19 e senza sviluppare eccessivi sforzi dovuti ad una dilatazione termica impedita, si è mostrato particolarmente vantaggioso formare gli elementi diffusori generalmente come profilo aperto a parete sottile. Ciò consente alle pareti di diffusione di sottrarsi agli sforzi di dilatazione termica mediante flessione o buckling locale.
Al fine di controllare la forma e limitare l'ampiezza della deformazione locale delle pareti di diffusione 12, 13 è vantaggioso dotare gli elementi diffusori 19 di una forma sostanzialmente scatolare con due pareti principali opposte che formano le pareti di diffusione opposte 12, 13, nonché pareti laterali 21 destinate a formare zone di giuntura con corrispondenti pareti laterali 21 di elementi diffusori 19 adiacenti. Al fine di conciliare le esigenze apparentemente contrastanti di una forma scatolare da un lato e di un profilo aperto a parete sottile dall'altro lato, l'elemento diffusore 19 presenta preferibilmente un corpo di forma tubolare o scatolare con almeno una fessura continua 22, tale da ottenere il suddetto profilo aperto a parete sottile.
Vantaggiosamente, la fessura 22 è formata in una delle pareti di diffusione opposte 12, 13 dell'elemento diffusore 19.
Nella forma di realizzazione mostrata ad esempio nelle figure da 2 a 6, l'elemento diffusore 19 presenta una forma allungata e la fessura 22 si estende almeno approssimativamente nella direzione longitudinale dell'elemento diffusore 19. Ciò consente una deformazione locale ben controllabile dell'elemento diffusore 19, che gli consente di sottrarsi agli sforzi termici dovuti ad un incastro trasversale all'estensione longitudinale dell'elemento diffusore 19.
L'elemento diffusore 19 è vantaggiosamente formato in un pezzo unico a partire da una lamiera o un semilavorato piastriforme precedentemente perforato in corrispondenza delle pareti di diffusione 12, 13.
Al fine di ottenere la rastremazione dello spazio di conduzione 14 del corpo piastriforme 8, anche i singoli elementi diffusori 19 che compongono tale corpo piastriforme comprendono un corpo scatolare che presenta un lato base 23 con un'apertura per 1 'ingresso del combustibile e che delimita internamente uno spazio di conduzione del combustibile che si rastrema in allontanamento dal lato base 23. Analogamente a quanto è stato descritto in relazione al corpo piastriforme 8, i singoli elementi diffusori 19 che lo compongono presentano in sezione longitudinale una forma sostanzialmente triangolare o trapezoidale in modo tale da realizzare una rastremazione lineare dello spazio di conduzione 14 per il combustibile.
In accordo con una forma di realizzazione (fig. 1, 8, 9, 11, 17), il lato base 15 del corpo piastriforme 8 è supportato dalla struttura di supporto 2 del bruciatore 1, la quale comprende uno o più aperture per l'alimentazione del combustibile al corpo piastriforme 8.
Vantaggiosamente, il corpo piastriforme 8 è collegato alla struttura di supporto 2 mediante un collegamento ad interferenza, preferibilmente tramite innesto a scatto (fig. 11, 17).
In accordo con le forme di realizzazione mostrate ad esempio nelle figure 11 e 17, la struttura di supporto 2 forma una sede 24 (nel caso specifico una sede anulare) per un collegamento ad interferenza con il lato base 15 del corpo piastriforme 8 (nel caso specifico il corpo piastriforme 8 forma la parete circonferenziale di una struttura tubolare internamente cilindrica ed esternamente troncoconica) e la sede 24 è a sua volta formata dalla parete di distribuzione 4 del bruciatore 1.
Al fine di poter ulteriormente aumentare l'area di combustione rispetto all'ingombro del bruciatore, è vantaggioso prevedere un ulteriore diffusore 25 disposto nella struttura di supporto 2 in uno spazio delimitato dal corpo piastriforme 8 (ad esempio all'interno della struttura cilindrica o troncoconica mostrata nelle figure 1 e 9) ed orientato trasversalmente rispetto a questo ultimo. Vantaggiosamente, anche l'ulteriore diffusore 25 è collegato alla struttura di supporto 2 mediante un collegamento ad interferenza, preferibilmente mediante un innesto a scatto (fig. 11, 17)
Nel caso in cui il corpo piastriforme 8 sia composto da una pluralità di elementi diffusori 19 a forma di trave allungata, questi ultimi sono vantaggiosamente disposti l'uno adiacente all'altro e supportati mediante una sola estremità (lato base 23) nella struttura di supporto 2 del bruciatore. Grazie alla suddivisione del corpo piastriforme 8 in una pluralità di elementi diffusori 19 è inoltre possibile conferire al corpo piastriforme 8 stesso forme complesse, ad esempio curve o ramificate, difficilmente ottenibili mediante un corpo piastriforme monoblocco.
In accordo con un'ulteriore forma di realizzazione (fig. 21, 22, le pareti di diffusione opposte 12, 13 che formano le superfici di diffusione 9, 10 opposte del corpo piastriforme 8 sono a loro volta formate a doppia parete e ciascuna parete di diffusione a doppia parete comprende una prima parete di diffusione 26 per una combustione a fiamma stabile del combustibile in un primo intervallo di portata ed una seconda parete di diffusione 27 per una combustione a fiamma stabile del combustibile in un secondo intervallo di portata diverso dal primo intervallo di portata, in cui la prima parete di diffusione 26 e la seconda parete di diffusione 27 sono preferibilmente parallele e disposte in serie nel percorso di conduzione del combustibile attraverso la parete di diffusione a doppia parete.
Grazie alla predisposizione di più pareti di diffusione in serie che consentono una formazione di fiamma stabile in intervalli di portata del combustibile diversi, è possibile ottenere una combustione a fiamma stabile in un intervallo complessivo molto più ampio dell'intervallo ottimale di ciascuna singola parete di diffusione e, di conseguenza, una modulazione (rapporto tra la potenza di combustione minima e la potenza di combustione massima) molto elevata.
Le pareti di diffusione opposte 12, 13 e, preferibilmente, l'intero corpo piastriforme 8 o gli interi elementi diffusori 19 sono in lamiera perforata in materiale metallico ad alta resistenza termica o, alternativamente, in materiale ceramico poroso o perforato o in fibre metalliche o ceramiche, ad esempio in maglia metallica permeabile. Tenendo in considerazione l'attuale costo di fabbricazione dei materiali elencati, il maggior vantaggio in termini di potenza di combustione a parità di costo ed ingombro si ottiene mediante l'utilizzo di lamiera perforata in acciaio resistente ad alte temperature.
Mentre nelle forme di realizzazione fin qui descritte, il corpo piastriforme presenta in sezione trasversale una forma che si rastrema allontanandosi dal lato base, è senz'altro possibile predisporre un corpo piastriforme in cui la distanza tra le due pareti di diffusione opposte è sostanzialmente costante, come mostrato a titolo di esempio nella figura 24.
Claims (27)
- RIVENDICAZIONI 1. Bruciatore (1) alimentatile con un combustibile, comprendente: - un diffusore (3) con uno schema di aperture (5) per il passaggio e la combustione del combustibile, - un percorso di conduzione (7) del combustibile al diffusore (3, 8), caratterizzato dal fatto che il diffusore (3) comprende un corpo piastriforme (8) con due superfici di diffusione (9, 10) opposte rivolte verso l'esterno del corpo piastriforme (8), in modo tale da consentire una combustione su due lati opposti (17, 18) del medesimo corpo piastriforme (8).
- 2. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la distanza (11) tra le due superfici di diffusione (9, 10) è inferiore della estensione in larghezza o in altezza di ciascuna delle superfici di diffusione (9, 10).
- 3. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo piastriforme (8) ha una forma sostanzialmente scatolare con almeno due pareti di diffusione (12, 13) opposte che realizzano dette superfici di diffusione (9, 10) opposte e delimitano all'interno del corpo piastriforme (8) uno spazio di conduzione (14) del combustibile.
- 4. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui il corpo piastriforme (8) delimita, in corrispondenza di un suo lato base (15), una o più aperture (6, 16) per l'ingresso del combustibile nello spazio di conduzione (14) e lo spazio di conduzione (14) del combustibile si rastrema man mano che si allontana da detto lato base (15) del corpo piastriforme (8).
- 5. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto spazio di conduzione (14) del combustibile si rastrema in modo sostanzialmente lineare.
- 6. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui lo spazio di conduzione (14) a valle dell'apertura d'ingresso (6, 16) per il combustibile fino alle pareti di diffusione è privo di ulteriori pareti di distribuzione del combustibile alle pareti di diffusione (12, 13).
- 7. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 4, 5 o 6, comprendente una parete di distribuzione (4) perforata, disposta in corrispondenza del lato base (15) del corpo piastriforme (8) in modo tale da realizzare detta apertura di ingresso (16, 6) per il combustibile.
- 8. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta parete di distribuzione (4) è orientata trasversalmente rispetto alle due pareti di diffusione opposte (12, 13) del corpo piastriforme (8).
- 9. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo piastriforme (8) si sviluppa in larghezza lungo una linea sostanzialmente anulare in modo tale da formare la parete di una struttura globalmente tubolare, ad esempio cilindrica, troncoconica o conica, e dette superiici di diffusione (9, 10) opposte consentono la combustione all'esterno (17) ed all'interno (18) della struttura globalmente tubolare.
- 10. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo piastriforme (8) si sviluppa in larghezza lungo una linea sostanzialmente poligonale in modo tale da formare la parete di una struttura globalmente tubolare, ad esempio un poliedro, un prisma o un parallelepipedo, e dette superfici di diffusione (9, 10) opposte consentono la combustione all'esterno (17) ed all'interno (18) della struttura globalmente tubolare .
- 11. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo piastriforme (8) si sviluppa in larghezza lungo una linea curva, ad esempio a serpentina o a spirale o a zig-zag, in modo tale da formare la parete di una struttura tridimensionale a profilo aperto, ad esempio a forma di labirinto.
- 12. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo piastriforme (8) si ramifica in larghezza secondo uno schema reticolare o a griglia in modo tale da formare la parete di una struttura alveolare (Fig. 20) e dette superfici di diffusione (9, 10) opposte consentono la combustione all'interno ed all'esterno di tale struttura alveolare.
- 13. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo piastriforme (8) comprende una pluralità di elementi diffusori (19) e dette pareti di diffusione (12, 13) opposte sono formate in o da detti elementi diffusori (19).
- 14. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti elementi diffusori (19) sono tra loro separati mediante una o più giunture di dilatazione (20) che consentono entro certi limiti deformazioni e spostamenti reciproci degli elementi diffusori (19).
- 15. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui detti elementi diffusori (19) hanno una forma tale da risultare localmente deformabili o collassabili in seguito a dilatazioni delle loro pareti di diffusione opposte (12, 13) nel caso in cui le dilatazioni globali degli elementi diffusori (19) vengano impedite.
- 16. Bruciatore (1) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 15, in cui detti elementi diffusori (19) comprendono un corpo sostanzialmente scatolare che presenta un lato base (23) in corrispondenza dell'apertura (16) per l'ingresso del combustibile e che delimita internamente uno spazio di conduzione del combustibile che si rastrema in allontanamento da detto lato base (23).
- 17. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto elemento diffusore (19) presenta in sezione longitudinale una forma sostanzialmente triangolare o trapezoidale in modo tale da realizzare una rastremazione lineare di detto spazio di conduzione del combustibile.
- 18. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le pareti di diffusione opposte (12, 13) formanti le superfici di diffusione opposte (9, 10) del corpo piastriforme (8) sono a loro volta formate a doppia parete, in cui detta parete di diffusione (12; 13) a doppia parete comprende: una prima parete di diffusione (26) per una combustione a fiamma stabile del combustibile in un primo intervallo di portata, una seconda parete di diffusione (27) per una combustione a fiamma stabile del combustibile in un secondo intervallo di portata diverso dal primo intervallo di portata, in cui detta prima parete di diffusione (26) e detta seconda parete di diffusione (27) sono disposte in serie nel percorso di conduzione (7).
- 19. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il lato base (15) del corpo piastriforme (8) è collegabile ad una struttura di supporto (2) del bruciatore (1), dette struttura di supporto (2) comprendente mezzi di alimentazione del combustibile disposti in corrispondenza del lato base (15) del corpo piastriforme (8).
- 20. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui il corpo piastriforme (8) è collegato alla struttura di supporto (2) mediante un collegamento ad interferenza, ad esempio tramite innesto a scatto.
- 21. Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 19 o 20, in cui la struttura di supporto (2) forma una sede (24) per il collegamento con il corpo piastriforme (8) e detta sede è formata da un distributore (4) per una distribuzione uniforme del flusso di combustibile.
- 22. Bruciatore (1) secondo una delle rivendicazioni da 19 a 21, comprendente un ulteriore diffusore (25) disposto in detta struttura di supporto (2) in uno spazio delimitato da una parete formata da detto corpo piastriforme (8).
- 23. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'ulteriore diffusore (25) è collegato alla struttura di supporto (2) mediante un collegamento ad interferenza, ad esempio tramite innesto a scatto.
- 24. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette pareti di diffusione (12, 13) comprendono pareti di diffusione in lamiera metallica perforata.
- 25. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette pareti di diffusione (12, 13) comprendono pareti di diffusione in materiale ceramico perforato o poroso.
- 26. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette pareti di diffusione (12, 13) comprendono pareti di diffusione in maglia metallica permeabile.
- 27. Bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette pareti di diffusione (12, 13) comprendono pareti di diffusione in fibre metalliche o ceramiche.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI20060147 ITMI20060147A1 (it) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Dispositivo bruciatore a potenza elevata |
EP06023922A EP1813864A3 (en) | 2006-01-27 | 2006-11-17 | High-power burner device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI20060147 ITMI20060147A1 (it) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Dispositivo bruciatore a potenza elevata |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITMI20060147A1 true ITMI20060147A1 (it) | 2007-07-28 |
Family
ID=38051729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ITMI20060147 ITMI20060147A1 (it) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Dispositivo bruciatore a potenza elevata |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1813864A3 (it) |
IT (1) | ITMI20060147A1 (it) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20071751A1 (it) * | 2007-09-12 | 2009-03-13 | Polidoro S P A | Bruciatore premiscelato |
ITPD20070388A1 (it) | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Sit La Precisa S P A Con Socio | Bruciatore, in particolare bruciatore a gas con pre-miscelazione |
US20120193452A1 (en) * | 2009-12-11 | 2012-08-02 | Nv Bekaert Sa | Burner with low porosity burner deck |
JP6111998B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2017-04-12 | 株式会社デンソー | 燃焼装置 |
US9625155B2 (en) | 2014-01-03 | 2017-04-18 | Delavan Inc. | Compensating for thermal expansion via controlled tube buckling |
GB2523733A (en) * | 2014-02-12 | 2015-09-09 | Worgas Burners Ltd | Gas burner |
CN107662714A (zh) * | 2017-08-16 | 2018-02-06 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种高温燃气柔性扩散装置 |
WO2019165385A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | Fulton Group N.A., Inc. | Inward-firing premix fuel combustion burner |
WO2023028129A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | Fulton Group N.A., Inc. | Compact flat plate premix fuel combustion system, and fluid heating system and packaged burner system including the same |
CN115355503B (zh) * | 2022-08-29 | 2024-09-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种全预混表面燃烧器头部气体分配结构 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19713407B4 (de) * | 1997-04-01 | 2005-06-23 | Robert Bosch Gmbh | Atmosphärischer Gasbrenner |
EP0899507B1 (en) * | 1997-08-29 | 2003-11-12 | Tokyo Gas Company Limited | A leak preventive structure for a case of a surface combustion burner |
KR20050122273A (ko) * | 2003-04-18 | 2005-12-28 | 엔.브이. 베카에르트 에스.에이. | 금속 버너 멤브레인 |
WO2004111536A1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Worgas Bruciatori S.R.L. | Burner with diffuser resistant to high operating temperatures |
-
2006
- 2006-01-27 IT ITMI20060147 patent/ITMI20060147A1/it unknown
- 2006-11-17 EP EP06023922A patent/EP1813864A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1813864A3 (en) | 2013-03-06 |
EP1813864A2 (en) | 2007-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ITMI20060147A1 (it) | Dispositivo bruciatore a potenza elevata | |
US20160238243A1 (en) | Burner | |
EP2220436B1 (en) | New premix burner | |
RU147854U1 (ru) | Газосжигающая головка для горелок с предварительным смешением и горелка, снабженная вышеуказанной сжигающей головкой | |
ITMI20110019A1 (it) | Bruciatore ad elevata stabilita' perimetrale | |
CN104595897B (zh) | 一种单层多孔泡沫陶瓷板部分预混气体燃料燃烧器 | |
US20160003482A1 (en) | Combustion heater | |
CN106402869A (zh) | 一种圆柱体有序堆积的多孔介质燃烧器 | |
CA2713030C (en) | Combustion heater | |
ITMI20131968A1 (it) | Bruciatore | |
KR101216815B1 (ko) | 가스 버너의 염공부 구조 | |
ITMI20102181A1 (it) | Bruciatore ad elevata stabilita' | |
IT201600106728A1 (it) | Bruciatore | |
ITMI20100790A1 (it) | Gruppo bruciatore-scambiatore di calore | |
IT202000005191A1 (it) | Bruciatore | |
CN208266119U (zh) | 用于加氢装置的加热炉 | |
ITMI20100791A1 (it) | Bruciatore a gas per caldaia | |
ITMI20060148A1 (it) | Dispositivo bruciatore ad elevata modulazione | |
CN216869226U (zh) | 一种制氢圆筒炉的烟气分布器 | |
KR20120123165A (ko) | 휴대용 가스렌지의 연소기 | |
ITMO20120281A1 (it) | Bruciatore atmosferico parzialmente premiscelato a combustibile gassoso. | |
KR20040041482A (ko) | 스파이럴 구조의 연소실을 가진 보일러 | |
ITUB20156070A1 (it) | Bruciatore ad isolamento passivo, in particolare per un motore a combustione esterna | |
ITMI20131481A1 (it) | Bruciatore ad isolamento passivo, in particolare per un motore a combustione esterna | |
ITMI20101981A1 (it) | Bruciatore per caldaia a gas |