ITMI20101980A1 - BURNER FOR GAS BOILER - Google Patents
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Description
TITOLO: "Bruciatore per caldaia a gas" TITLE: "Burner for gas boiler"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un bruciatore per caldaia a gas. The present invention relates to a burner for a gas boiler.
Le caldaie a gas della tecnica nota comprendono un condotto per l'alimentazione di un bruciatore con una miscela gas-aria premiscelata e un bruciatore per la produzione di calore mediante combustione di detta miscela in una camera di combustione. The gas boilers of the prior art comprise a duct for feeding a burner with a premixed gas-air mixture and a burner for producing heat by combustion of said mixture in a combustion chamber.
Il bruciatore comprende un diffusore attraverso il quale viene convogliato il gas premiscelato e il quale determina uno schema di fiamme per la produzione di calore. Solitamente il diffusore comprende una parete dotata di una pluralità di aperture ed avente una superficie interna in collegamento di flusso con il condotto di alimentazione, e pertanto a contatto con la miscela non combusta, ed una superficie esterna sulla quale avviene la combustione. Nel presente contesto tale superficie interna è denominata superficie di alimentazione e tale superficie esterna è denominata superficie di combustione. The burner includes a diffuser through which the premixed gas is conveyed and which determines a pattern of flames for the production of heat. Usually the diffuser comprises a wall provided with a plurality of openings and having an internal surface in flow connection with the supply duct, and therefore in contact with the unburnt mixture, and an external surface on which combustion takes place. In the present context, such internal surface is referred to as the feed surface and such external surface is referred to as the combustion surface.
A monte del diffusore (con riferimento alla direzione di flusso della miscela gas-aria) è solitamente disposto un dispositivo di distribuzione, o distributore, disposto in corrispondenza della superficie di alimentazione del diffusore. Tale distributore solitamente comprendente una parete con una pluralità di aperture passanti, configurato in modo tale da distribuire la miscela gas-aria in modo sostanzialmente uniforme verso la parete del diffusore . Upstream of the diffuser (with reference to the flow direction of the gas-air mixture) there is usually a distribution device, or distributor, arranged in correspondence with the feeding surface of the diffuser. Such distributor usually comprising a wall with a plurality of through openings, configured in such a way as to distribute the gas-air mixture in a substantially uniform way towards the wall of the diffuser.
Come è ben noto, il calore prodotto dalla combustione viene 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 ad un sistema di riscaldamento di un processo industriale, di ambienti abitativi o simili e/o di acqua sanitaria. As is well known, the heat produced by combustion is conveyed by means of the hot combustion gases to a heat exchanger for heating a fluid, for example water, which is subsequently conveyed to use, for example to a heating system of an industrial process, of residential environments or the like and / or of sanitary water.
Il distributore può essere in contatto con il diffusore, in modo tale da generare un flusso termico di tipo conduttivo tra i due corpi e in modo da ottenere una idonea distribuzione dei gas sul diffusore . The distributor can be in contact with the diffuser, in such a way as to generate a conductive thermal flow between the two bodies and in such a way as to obtain a suitable distribution of the gases on the diffuser.
Durante la combustione, il distributore e il diffusore subiscono dilatazioni termiche che possono comportare variazioni di forma di uno di essi o di entrambi. Ciò causa una separazione del diffusore dal distributore, soprattutto in presenza di concavità, per via delle diverse reazioni termiche. Tale separazione compromette la funzionalità del bruciatore . During combustion, the distributor and the diffuser undergo thermal expansions which can lead to changes in the shape of one or both of them. This causes a separation of the diffuser from the distributor, especially in the presence of concavities, due to the different thermal reactions. This separation compromises the functionality of the burner.
Per ovviare tale inconveniente, la tecnica nota prevede l'inserimento di un elevato numero di punti di saldatura tra diffusore e distributore, dislocati su tutta la superficie di contatto tra i due elementi. To obviate this drawback, the known technique provides for the insertion of a large number of welding points between the diffuser and the distributor, located over the entire contact surface between the two elements.
Tale metodo noto, seppur ovviando il problema del distacco del diffusore, presenta notevoli inconvenienti in termini di tempo e di costi di realizzazione . This known method, although obviating the problem of detaching the diffuser, has considerable drawbacks in terms of time and manufacturing costs.
Infatti, per realizzare tali punti di saldatura dislocati tra diffusore e distributore, che una volta montati presentano una forma concava, è necessaria una lunga e complessa operazione di saldatura mediante saldatrici mobili su tre assi oppure mediante complesse maschere di saldatura. In fact, to realize these welding points located between the diffuser and the distributor, which once assembled have a concave shape, a long and complex welding operation is required by means of movable welders on three axes or by means of complex welding masks.
Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione un bruciatore che consenta di ovviare il problema del distacco tra diffusore e distributore e che sia al contempo semplice ed economico da realizzare. The object of the present invention is therefore to provide a burner which allows to obviate the problem of detachment between the diffuser and distributor and which is at the same time simple and economical to make.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante un bruciatore per caldaia a gas comprendente un diffusore, atto a diffondere gas di combustione premiscelati in una camera di combustione, un distributore, atto a distribuire gas di combustione premiscelati sul diffusore, detto diffusore comprendendo una superficie di combustione ed una superficie di alimentazione, detto distributore essendo disposto in corrispondenza della superficie di alimentazione e in contatto omogeneo essa, in cui il bruciatore comprende inoltre una rete di contenimento disposta sulla superficie di combustione e a contatto con essa, la quale è configurata e disposta in modo tale da mantenere la superficie di alimentazione del diffusore in contatto omogeneo con il distributore, sostanzialmente su tutta la superficie di alimentazione, durante il funzionamento. This and other purposes are achieved by means of a burner for a gas boiler comprising a diffuser, adapted to diffuse premixed combustion gases in a combustion chamber, a distributor, adapted to distribute premixed combustion gases on the diffuser, said diffuser comprising a combustion surface and a feeding surface, said distributor being arranged in correspondence with the feeding surface and in homogeneous contact with it, in which the burner further comprises a containment network arranged on the combustion surface and in contact with it, which is configured and arranged in such a way such as to maintain the feeding surface of the diffuser in homogeneous contact with the distributor, substantially over the entire feeding surface, during operation.
Nel presente contesto il termine "rete" non indica necessariamente un sistema di fili intrecciati ma un qualsiasi dispositivo in forma sostanzialmente di foglio, ovvero un dispositivo in cui due dimensioni predominano rispetto alla terza, provvisto di aperture. In the present context, the term "network" does not necessarily indicate a system of intertwined wires but any device substantially in the form of a sheet, ie a device in which two dimensions predominate with respect to the third, provided with openings.
Nel presente contesto il termine "contatto omogeneo" indica un contatto sostanzialmente continuo nello spazio. In the present context, the term "homogeneous contact" means substantially continuous contact in space.
Grazie alla presenza di una tale rete di contenimento, è possibile garantire che il diffusore e il distributore rimangano in contatto omogeneo e al contempo che il bruciatore risulti semplice ed economico da realizzare. Thanks to the presence of such a containment net, it is possible to ensure that the diffuser and the distributor remain in homogeneous contact and at the same time that the burner is simple and economical to make.
In altre parole, la configurazione del bruciatore rivendicato nella rivendicazione 1 è una configurazione a tre strati (strato di distribuzione, strato di diffusione e strato di contenimento) in cui il diffusore (strato di diffusione) è interposto tra distributore (strato di distribuzione) e rete di contenimento (strato di contenimento) in modo tale che il suo distacco risulti impedito. In other words, the configuration of the burner claimed in claim 1 is a three-layer configuration (distribution layer, diffusion layer and containment layer) in which the diffuser (diffusion layer) is interposed between the distributor (distribution layer) and containment net (containment layer) in such a way that its detachment is prevented.
Tale rete di contenimento consente di evitare l'uso di punti di saldatura o altri mezzi di collegamento dislocati sulla superficie del diffusore. This containment mesh makes it possible to avoid the use of welding points or other means of connection located on the surface of the diffuser.
In accordo con aspetti preferiti dell'invenzione, detta rete di contenimento comprende una rete in fili metallici, preferibilmente realizzata in una lega Fe-Cr, in modo tale da avere una rigidezza strutturale ottimale. In accordance with preferred aspects of the invention, said containment net comprises a metal wire net, preferably made of an Fe-Cr alloy, in such a way as to have an optimal structural rigidity.
Preferibilmente, il distributore, il diffusore e la rete di contenimento sono vincolati tra loro mediante mezzi di collegamento disposti in corrispondenza di loro porzioni periferiche. Preferably, the distributor, the diffuser and the containment net are linked together by means of connection means arranged in correspondence with their peripheral portions.
In accordo con forme di realizzazione alternative, la rete di contenimento e/o il distributore è solidale con il diffusore. In accordance with alternative embodiments, the containment mesh and / or the distributor is integral with the diffuser.
Preferibilmente, il diffusore comprende una maglia in fibre metalliche o ceramiche e il distributore comprende una lamiera forata o una rete metallica . Preferably, the diffuser comprises a metal or ceramic fiber mesh and the distributor comprises a perforated sheet or a metal mesh.
Per meglio comprendere l'invenzione ed apprezzarne i vantaggi, verrà di seguito fornita una descrizione di alcune forme di realizzazione esemplificative non limitative del bruciatore dell'invenzione, facendo riferimento alle figure annesse, in cui: In order to better understand the invention and appreciate its advantages, a description of some non-limiting exemplary embodiments of the burner of the invention will be given below, with reference to the attached figures, in which:
- la figura 1 è una vista in sezione trasversale di un bruciatore per caldaia a gas secondo una forma realizzativa preferita dell'invenzione, in condizioni di funzionamento; Figure 1 is a cross-sectional view of a burner for a gas boiler according to a preferred embodiment of the invention, in operating conditions;
- la figura 2 illustra il bruciatore secondo una forma realizzativa alternativa, in condizioni di funzionamento; Figure 2 illustrates the burner according to an alternative embodiment, in operating conditions;
- la figura 3 illustra il bruciatore di figura 1 montato in una caldaia a gas; e Figure 3 illustrates the burner of Figure 1 mounted in a gas boiler; And
- la figura 4 illustra un dettaglio del bruciatore di figura 2 montato in una caldaia a gas. Figure 4 illustrates a detail of the burner of Figure 2 mounted in a gas boiler.
Con riferimento alle figure 1-4, un bruciatore per caldaia a gas, è complessivamente indicato con il numero di riferimento 1. With reference to Figures 1-4, a burner for a gas boiler is generally indicated with the reference number 1.
In particolare, il riferimento 1 indica un bruciatore che produce calore mediante la combustione di un gas combustibile premiscelato, generalmente comprendente gas combustibile ed aria. Preferibilmente, tali gas combustibili sono completamente premiscelati, ovvero alla miscela erogata al bruciatore non viene addizionato alcun componente ulteriore. In particular, reference 1 indicates a burner which produces heat by burning a premixed combustible gas, generally comprising combustible gas and air. Preferably, these combustible gases are completely premixed, ie no further component is added to the mixture delivered to the burner.
Il bruciatore 1 comprende un diffusore 2, il quale è atto a diffondere gas di combustione in una camera di combustione 3 (indicata con linea tratteggiata nella figura 3). The burner 1 comprises a diffuser 2, which is adapted to diffuse combustion gases in a combustion chamber 3 (indicated by a dashed line in Figure 3).
Il bruciatore 1 è preferibilmente montato su un telaio 8. Quest'ultimo è collegabile alla camera di combustione 3 mediante porzioni di collegamento. The burner 1 is preferably mounted on a frame 8. The latter can be connected to the combustion chamber 3 by means of connection portions.
Il telaio 8 delimita inoltre un'apertura per il passaggio della miscela di combustibile ed aria. The frame 8 also defines an opening for the passage of the fuel and air mixture.
In una configurazione alternativa un distributore si estende oltre i confini della superficie di distribuzione, con porzioni di lamiera piena e svolge, in tali porzioni, funzione di telaio per il collegamento allo scambiatore, e/o alla camera di combustione e/o al condotto di adduzione miscela. In an alternative configuration, a distributor extends beyond the boundaries of the distribution surface, with portions of solid sheet metal and acts, in these portions, as a frame for connection to the exchanger, and / or to the combustion chamber and / or to the duct. mixture adduction.
Il diffusore 2 include una parete dotata di una pluralità di aperture e provvista di una superficie di alimentazione 5 ed una superficie di combustione 4. In particolare, la superficie di alimentazione 5 è la superficie interna la quale è in collegamento di flusso con il condotto di alimentazione dei gas. La superficie di combustione 4, opposta alla superficie di alimentazione 5, è la superficie esterna sulla quale avviene la combustione. The diffuser 2 includes a wall provided with a plurality of openings and provided with a supply surface 5 and a combustion surface 4. In particular, the supply surface 5 is the internal surface which is in flow connection with the supply duct. gas supply. The combustion surface 4, opposite the feed surface 5, is the external surface on which combustion takes place.
Il diffusore 2 comprende una maglia metallica o ceramica tessuta in fili o in fibre. The diffuser 2 comprises a metal or ceramic mesh woven into threads or fibers.
Il bruciatore 1 comprende inoltre un distributore 6, atto a distribuire gas di combustione al diffusore 2 e disposto sul lato del diffusore 2 opposto alla camera di combustione 3. The burner 1 also comprises a distributor 6, adapted to distribute combustion gases to the diffuser 2 and arranged on the side of the diffuser 2 opposite the combustion chamber 3.
In particolare, il distributore 6 è disposto in corrispondenza della superficie di alimentazione 5 del diffusore 2, in contatto omogeneo con essa. In particular, the distributor 6 is arranged in correspondence with the feeding surface 5 of the diffuser 2, in homogeneous contact with it.
Nella figura 1 è anche mostrata una rappresentazione schematica di uno scambiatore di calore 9 a contatto con la camera di combustione 3, il quale è atto a ricevere il calore prodotto dalla combustione sul lato esterno della parete del diffusore 2. Figure 1 also shows a schematic representation of a heat exchanger 9 in contact with the combustion chamber 3, which is adapted to receive the heat produced by combustion on the outer side of the diffuser wall 2.
Secondo la presente invenzione, il bruciatore 1 comprende una rete di contenimento 7 disposta in corrispondenza della superficie di combustione 4 del diffusore 2 e a contatto con essa. According to the present invention, the burner 1 comprises a containment mesh 7 arranged in correspondence with the combustion surface 4 of the diffuser 2 and in contact with it.
Tale rete di contenimento 7 è configurata e disposta in modo tale da mantenere la superficie di alimentazione 5 del diffusore 2 in contatto omogeneo con il distributore 6, sostanzialmente su tutta la superficie di alimentazione 5, durante il funzionamento del bruciatore 1. This containment network 7 is configured and arranged in such a way as to keep the feeding surface 5 of the diffuser 2 in homogeneous contact with the distributor 6, substantially over the entire feeding surface 5, during the operation of the burner 1.
In altre parole, la rete di contenimento 7 è configurata e disposta in maniera da garantire il contatto tra diffusore 2 e distributore 6 sostanzialmente su tutta l'estensione delle loro superfici di contatto reciproco, anche in seguito alla dilatazione termica che ha luogo durante il funzionamento della caldaia. In other words, the containment mesh 7 is configured and arranged in such a way as to ensure contact between the diffuser 2 and the distributor 6 substantially over the entire extension of their mutual contact surfaces, also following the thermal expansion that takes place during operation. of the boiler.
Nelle forme di realizzazione preferite, tale rete di contenimento 7 è una rete in fili metallici, preferibilmente in leghe Fe-Cr. In the preferred embodiments, this containment net 7 is a metal wire net, preferably in Fe-Cr alloys.
Analogamente, il distributore 6 comprende una rete in fili metallici, preferibilmente in leghe Fe-Cr. Similarly, the distributor 6 comprises a wire mesh, preferably in Fe-Cr alloys.
Nella prima forma di realizzazione mostrata nelle figure 1 e 3, il bruciatore 1 ha una forma sostanzialmente convessa, mentre nella seconda forma di realizzazione, mostrata nelle figure 2 e 4, il bruciatore 1 presenta una pluralità di concavità/convessità . In the first embodiment shown in Figures 1 and 3, the burner 1 has a substantially convex shape, while in the second embodiment, shown in Figures 2 and 4, the burner 1 has a plurality of concavity / convexity.
Preferibilmente distributore 6, diffusore 2 e rete di contenimento 7, sono componenti indipendenti l'uno dall'altro. Preferably distributor 6, diffuser 2 and containment net 7 are components independent of each other.
Essi sono preferibilmente vincolati tra loro durante il montaggio mediante mezzi di collegamento disposti in corrispondenza di loro porzioni periferiche, come mostrato in figura 4. They are preferably constrained to each other during assembly by connecting means arranged in correspondence with their peripheral portions, as shown in Figure 4.
La presenza della rete di contenimento 7, evita la presenza di mezzi di collegamento dislocati sulle loro superfici. The presence of the containment net 7 avoids the presence of connection means located on their surfaces.
Preferibilmente, essi sono collegati tra loro, in corrispondenza di porzioni periferiche, mediante saldature o mezzi di collegamento di tipo meccanico. Preferably, they are connected to each other, at peripheral portions, by means of welding or mechanical connection means.
Secondo forme realizzative alternative, detta rete di contenimento 7 è solidale con il diffusore 2. According to alternative embodiments, said containment net 7 is integral with the diffuser 2.
In particolare, la rete di contenimento 7 può essere inglobata all'interno della tessitura della maglia che costituisce il diffusore 2. In particular, the containment mesh 7 can be incorporated within the weave of the mesh which constitutes the diffuser 2.
Il bruciatore 1 dell'invenzione è collegato alla caldaia mediante il telaio 8. The burner 1 of the invention is connected to the boiler by means of the frame 8.
Come visibile in figura 4, la rete di contenimento 7, il diffusore 2 e il distributore 6, sono preferibilmente saldati tra loro e ad un telaio 8 per saldatura. Il telaio 8 è poi fissato alla camera di alimentazione della miscela mediante porzioni di collegamento. As can be seen in Figure 4, the containment mesh 7, the diffuser 2 and the distributor 6 are preferably welded together and to a frame 8 by welding. The frame 8 is then fixed to the mixture feed chamber by means of connecting portions.
Il tecnico del settore, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare ulteriori modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione della presente invenzione, al bruciatore a gas per caldaie secondo la presente invenzione. The person skilled in the art, in order to satisfy contingent and specific needs, will be able to make further modifications and variants, all however contained within the scope of protection of the present invention, to the gas burner for boilers according to the present invention.
Claims (9)
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2010
- 2010-10-26 IT IT001980A patent/ITMI20101980A1/en unknown
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