ITMO20080069A1

ITMO20080069A1 - Bruciatore dotato di mezzi di riduzione del rumore

Info

Publication number: ITMO20080069A1
Authority: IT
Inventors: Sandro Lugli
Original assignee: Worgas Bruciatori Srl
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2009-09-11
Also published as: WO2009112909A2; EP2265866A2; WO2009112909A3

Description

Bruciatore dotato di mezzi di riduzione del rumore

La presente invenzione riguarda un bruciatore, dotato di mezzi di riduzione del rumore, in particolare un bruciatore tubolare alimentato con una miscela di combustibile e aria.

E’ noto dallo stato della tecnica che, durante il funzionamento di un bruciatore, possono generarsi delle onde sonore che danno origine a rumori anche molto fastidiosi, a causa di fenomeni di risonanza. Questi fenomeni di risonanza dipendono principalmente dalle variazioni di pressione a cui è soggetto il flusso di miscela immessa nel bruciatore e il flusso dei fumi prodotti dalla combustione della miscela che vengono in genere scaricati dalla camera di combustione attraverso un camino ad essa collegato.

Sono stati proposti vari accorgimenti per ridurre od eliminare detti fenomeni di risonanza, quali, ad esempio, la generazione di onde sonore in controfase rispetto alle onde sonore generate dai fenomeni di risonanza, oppure l’uso di risuonatori di Helmoltz o di camere di smorzamento delle onde sonore associati al bruciatore o alla camera di combustione.

Gli accorgimenti noti dallo stato della tecnica sono molto complessi e costosi da realizzare e non sempre hanno sufficiente efficacia.

Scopo della presente invenzione è di fornire un bruciatore dotato di mezzi di smorzamento del rumore prodotto durante la combustione, che siano semplici ed economici da realizzare e che siano in grado di ridurre efficacemente detto rumore.

Secondo la presente invenzione viene fornito un bruciatore comprendente un corpo sostanzialmente tubolare, dotato di un ingresso attraverso il quale viene immessa una miscela di combustibile ed aria, detto corpo essendo dotato su una sua superficie laterale di aperture per la fuoriuscita e la successiva combustione di detta miscela, caratterizzato dal fatto che a detto ingresso è associato un elemento canalizzatore atto a variare la sezione di passaggio di detto flusso di miscela e/o a suddividere detto flusso di miscela in una pluralità di flussi di miscela.

Grazie all’invenzione è possibile ottenere in modo semplice e poco costoso un’efficace riduzione del rumore prodotto durante il funzionamento del bruciatore.

L’invenzione sarà descritta nel seguito a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

Figura 1 è una vista esplosa di un bruciatore secondo l’invenzione;

Figura 1 è una vista in elevazione di un esempio di attuazione di un bruciatore secondo l’invenzione;

Figura 2 è una sezione lungo la linea II-II di figura 1;

Figura 3 è una vista prospettica esplosa del bruciatore di Figura 1;

Figura 4 è una vista come quella di Figura 2, relativa ad un ulteriore esempio di attuazione di un bruciatore secondo l’invenzione;

Figura 5 è una sezione come quella di Figura 2, relativa all’ulteriore esempio di attuazione di Figura 4;

Figure 6 e 7 illustrano una variante dell’elemento canalizzatore del bruciatore illustrato nelle Figure 4 e 5;

Figure 8 e 9 illustrano ulteriori varianti dell’elemento canalizzatore del bruciatore illustrato nelle Figure 4 e 5;

Figura 10 illustra una variante del bruciatore illustrato nelle Figure da 1 a 3;

Figura 11 è una sezione di Figura 10, eseguita con un piano contenente un asse longitudinale del bruciatore. Con riferimento alle Figure da 1 a 3, un bruciatore secondo l’invenzione comprende un corpo 1 sostanzialmente tubolare chiuso ad una prima estremità 2 da un primo fondello 3 e dotato ad una seconda estremità 4 di un secondo fondello 5 dotato di ingresso 5a attraverso il quale viene immessa nel bruciatore una miscela di combustibile e aria. Sulla superficie laterale del corpo 1 sono praticate delle aperture 6, 7, ad esempio in forma di fori 6 e/o di feritoie 7, attraverso le quali detta miscela può fuoriuscire dal corpo 1 per essere successivamente portata a combustione.

Al secondo fondello 5 è associato un elemento canalizzatore che, in una prima versione (Figure 2 e 3) comprende un diaframma 8 dotato di un foro centrale 9, circondato da una pluralità di ulteriori fori 10.

L’elemento canalizzatore 8 forma preferibilmente corpo unico con il secondo fondello 5.

L’elemento canalizzatore 8 suddivide il flusso di miscela entrante nel corpo 1 in una pluralità di flussi di miscela, che, dopo essere entrati nel corpo 1 si mescolano e interferiscono tra loro.

L’interferenza di detti flussi di miscela determina un efficace smorzamento delle onde sonore che possono essere prodotte da fenomeni di risonanza durante il funzionamento del bruciatore, riducendo in modo sensibile il rumore prodotto dal bruciatore.

Infatti, il rumore che si può produrre durante il funzionamento di un bruciatore dipende, come precedentemente accennato, dall’instaurarsi di risonanze le cui frequenze dipendono dalle variazioni di pressione che si producono nel percorso del flusso di miscela tra l’aspirazione e la camera di combustione e nel percorso dei fumi tra la camera di combustione e lo scarico attraverso il camino della caldaia nella quale è installato il bruciatore.

Il diaframma 8, suddividendo il flusso di miscela in una pluralità di flussi, che interferiscono tra loro a valle del diaframma 8, modifica l’andamento delle variazioni di pressione nel suddetto percorso della miscela, modificando quindi la frequenza di risonanza del sistema, in modo da impedire che il sistema possa entrare in risonanza.

A causa della molteplicità e della complessità dei fattori che determinano la frequenza di risonanza del sistema la forma, il numero e le dimensioni del foro centrale 9 e degli ulteriori fori periferici 10 vengono determinati per tentativi.

In un secondo esempio di attuazione dell’invenzione, mostrato nelle Figure 4 e 5, l’elemento canalizzatore comprende un elemento tubolare 11 comprendente una prima parte 11a rastremata nel verso di avanzamento della miscela, indicato da una freccia F (Figura 5), e una seconda parte 11b con diametro sostanzialmente costante, terminante in una bocca di uscita 12, avente sostanzialmente lo stesso diametro della seconda parte 11b dell’elemento tubolare 11. L’elemento tubolare 11 forma preferibilmente corpo unico con il secondo fondello 5.

In una prima variante, illustrata nelle Figure 6 e 7, l’elemento tubolare 11 ha una bocca di uscita 12a avente diametro inferiore a quello della seconda parte 11b.

Sulla parete laterale della prima parte 11a, ad esempio in prossimità dell’inizio della seconda parte 11b, possono essere praticate una o più aperture 13 comunicanti con l’interno del corpo 1.

La miscela di combustibile e aria, entrando nell’elemento tubolare 11 fa sì che le variazioni di pressione lungo il percorso della miscela vengano modificate, rispetto al caso in cui la miscela sia immessa direttamente nel corpo 1 in assenza dell’elemento tubolare 11, modificando così la frequenza di risonanza del sistema. L’eventuale presenza di una o più aperture 13 serve per eliminare frequenze di risonanza che non sia possibile eliminare con l’elemento tubolare 11, infatti dette aperture alterano ulteriormente le variazioni di pressione lungo il percorso della miscela, modificando ulteriormente le frequenze di risonanza del sistema.

Anche le dimensioni dell’elemento tubolare 11, della sua prima parte 11a e della sua seconda parte 11b e la posizione, le dimensioni e il numero delle aperture 13 vengono determinati per tentativi, come nel caso dei fori del diaframma 8.

In una seconda variante, illustrata nella Figura 8, l’elemento canalizzatore comprende un elemento tubolare 16 avente diametro sostanzialmente costante e formante preferibilmente corpo unico con il secondo fondello 5. In una terza variante, illustrata nella Figura 9, l’elemento canalizzatore comprende un elemento tubolare 17 avente un primo tratto 17a con diametro sostanzialmente costante e un secondo tratto 17b con diametro crescente verso una bocca di uscita 18.

Anche in questa variante l’elemento tubolare 17 forma preferibilmente corpo unico con il secondo fondello 5.

Nelle Figure 10 e 11 è illustrata variante dell’esempio di attuazione di un bruciatore secondo l’invenzione illustrato nelle Figure da 1 a 3.

In questa variante al diaframma 8 è connesso un elemento tubolare 19 avente diametro sostanzialmente costante. L’elemento tubolare 19 è connesso al diaframma 8 in modo che il foro centrale 9 del diaframma 8 comunichi con l’interno dell’elemento tubolare 19.

Preferibilmente, il secondo fondello 5, il diaframma 8 e l’elemento tubolare 19 sono realizzati in un unico pezzo.

Invece dell’elemento tubolare 19, al diaframma 8 può anche essere connesso un elemento tubolare 11, come quello illustrato nelle Figure da 4 a 7, o un elemento tubolare 17, come quello illustrato nella Figura 9.

Analogamente all’elemento tubolare 11, gli elementi tubolari 16, 17 e 19 possono essere dotati su una loro parete laterale di una più aperture 13 comunicanti con l’interno del corpo 1 del bruciatore.

Il bruciatore secondo l’invenzione è inoltre dotato di un elemento distributore 14 di forma cilindrica, dotato di fori 15 sulla sua superficie laterale, che è disposto concentrico internamente al corpo 1.

Nelle versioni illustrate nelle Figure da 4 a 11, l’elemento distributore 14 è interposto tra l’elemento tubolare 11, 16, 17, 19 e la superficie interna del corpo 1 del bruciatore.

Nell’attuazione pratica, i materiali, le dimensioni e i particolari esecutivi potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dal dominio giuridico della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Bruciatore comprendente un corpo (1) sostanzialmente tubolare, chiuso ad una prima estremità (2) da un primo fondello (3) e dotato ad una seconda estremità (4) di un secondo fondello (5) dotato di ingresso (5a) attraverso il quale viene immessa in detto corpo (1) una miscela di combustibile ed aria, detto corpo (1) essendo dotato su una sua superficie laterale di aperture (6, 7) per la fuoriuscita e la successiva combustione di detta miscela, caratterizzato dal fatto che a detto secondo fondello (5) è associato un elemento canalizzatore (8; 11; 16; 17; 19) atto a variare la sezione di passaggio di detto flusso di miscela e/o a suddividere detto flusso di miscela in una pluralità di flussi di miscela.
2. Bruciatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento canalizzatore (8; 11; 16; 17; 19) forma corpo unico con detto secondo fondello (5).
3. Bruciatore secondo la rivendicazione 1, oppure 2, in cui detto elemento canalizzatore comprende un diaframma (8) dotato di un foro centrale (9) circondato da una pluralità di ulteriori fori (10).
4. Bruciatore secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto elemento canalizzatore comprende un elemento tubolare (11; 16; 17; 19).
5. Bruciatore secondo la rivendicazione 4, in cui su una parete laterale di detto elemento tubolare (11; 16; 17; 19) è praticata almeno un’apertura (13).
6. Bruciatore secondo la rivendicazione 4, oppure 5, in cui detto elemento tubolare (11) comprende una prima parte (11a) rastremata in un verso di avanzamento (F) di detta miscela e una seconda parte (11b) terminante in una bocca di uscita (12; 12a).
7. Bruciatore secondo la rivendicazione 6, in cui detta bocca di uscita (12) ha lo stesso diametro di detta seconda parte (11b).
8. Bruciatore secondo la rivendicazione 6, in cui detta bocca di uscita (12a) ha un diametro inferiore al diametro di detta seconda parte (11b).
9. Bruciatore secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui detta almeno un’apertura (13) è praticata in corrispondenza di detta prima parte (11a) di detto elemento tubolare (11).
10. Bruciatore secondo la rivendicazione 4, oppure 5, in cui detto elemento tubolare (16) ha diametro sostanzialmente costante.
11. Bruciatore secondo la rivendicazione 4, oppure 5, in cui detto elemento tubolare (17) comprende un primo tratto (17a) con diametro sostanzialmente costante e un secondo tratto (17b) con diametro crescente verso una bocca di uscita (18).
12. Bruciatore secondo una delle rivendicazioni da 4 a 11, in cui detto elemento tubolare (11; 16; 17; 19) è connesso a detto diaframma (8) in modo che detto foro centrale (9) comunichi con l’interno dell’elemento tubolare (11; 16; 17; 19).
13. Bruciatore secondo la rivendicazione 12, in cui detto diaframma(8) e detto elemento tubolare (11; 16; 17; 19) formano corpo unico con detto secondo fondello (5).
14. Bruciatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un elemento distributore (14) di detto flusso di miscela inserito all’interno di detto corpo (1).
15. Bruciatore secondo la rivendicazione 14, in cui detto elemento distributore (14) ha forma cilindrica ed è disposto concentrico a detto corpo (1), detto elemento distributore (14) essendo dotato di aperture (15) per il passaggio di detta miscela distribuite su una superficie laterale dell’elemento distributore (14).
16. Bruciatore secondo la rivendicazione 14, oppure 15, quando dipendenti dalle rivendicazioni da 4 a 13, in cui detto elemento distributore (14) è interposto tra detto elemento tubolare (11; 16; 17; 19) e la superficie interna di detto corpo (1).