ITMO20120292A1 - Bruciatore - Google Patents

Description

“BRUCIATORE†.

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un bruciatore utilizzabile sia in campo industriale che civile.

I bruciatori sono ad esempio utilizzati nel settore ceramico, all’ interno delle attrezzature per il trattamento termico dei manufatti ceramici, quali forni ed essiccatoi.

I bruciatori di tipo noto sono generalmente costituiti da un corpo di supporto, definente un condotto di alimentazione dell’aria ed un condotto di alimentazione del gas combustibile, e da una testa di combustione attraverso la quale i condotti sopraccitati sono posti in comunicazione con una zona di combustione.

La testa di combustione comprende a sua volta un diffusore dell’aria, che à ̈ dotato di una pluralità di aperture comunicanti con il condotto di alimentazione dell’ aria per il direzionamento della stessa verso la zona di combustione, e mezzi di erogazione del gas, che sono dotati di una pluralità di luci di passaggio comunicanti con il condotto di alimentazione del gas per il convogliamento dello stesso verso la zona di combustione.

Nella zona di combustione avviene dunque la miscelazione aria con il gas combustibile.

diffusore della testa di combustione à ̈ generalmente costituito da un elemento piastriforme avente conformazione circolare, che à ̈ calzato attorno al condotto di alimentazione del gas e che à ̈ attraversato per il suo intero spessore dalle aperture di cui sopra.

Il diffusore à ̈ generalmente provvisto di una pluralità di fori circolari passanti, disposti lungo almeno una circonferenza ed aventi rispettivi assi inclinati in modo da convergere verso il prolungamento dell'asse longitudinale del condotto di alimentazione del gas lungo la zona di combustione.

Il diffusore prevede, inoltre, una pluralità di intagli ricavati sulla sua periferia secondo piani inclinati rispetto all'asse longitudinale in modo da conferire al flusso di aria che passa attraverso di essi un moto elicoidale. Questi bruciatori di tipo noto presentano però alcuni inconvenienti.

Essi, infatti, non consentono di ottenere una miscelazione ottimale dell'aria e del gas combustibile causando, particolarmente per ridotte portate di gas, la formazioni di incombusti con conseguente resa inefficiente della combustione.

I bruciatori di tipo noto non garantiscono inoltre la stabilità di fiamma con portate di gas vicine al valore minimo o massimo.

Inoltre, i bruciatori noti non sono in grado di adeguarsi in modo flessibile alle specifiche esigenze del caso, ovvero non consentono un’efficace e pronta regolazione dell’intensità della fiamma al variare delle condizioni di carico. Questo significa che, ad esempio, nel caso in cui la fiamma erogata dal bmciatore risulti non adeguata a soddisfare le esigenze termiche richieste occorre sostituire il bruciatore con uno di taglia diversa.

Analogamente, per riscaldare ambienti aventi differente conformazione o dimensione occorre utilizzare bruciatori di differente tipologia. Tutto ciò si traduce inevitabilmente in un aumento dei costi di investimento, in una più complessa gestione delle scorte a magazzino e degli interventi di manutenzione.

Un altro inconveniente dei bruciatori di tipo noto consiste nel fatto che i fori ricavati in prossimità della sede centrale del diffusore tendono a sporcarsi ed ostruirsi nel tempo, necessitando di periodici interventi di manutenzione e/o sostituzione e presentando un rapido decadimento delle prestazioni tra un intervento e l'altro.

Un altro inconveniente ancora dei bruciatori di tipo noto consiste nel fatto che non consentono di effettuare la regolazione della portata del fluido combustibile che viene erogato verso la zona di combustione. Questo limite risulta particolarmente evidente nelle condizioni di funzionamento limite dei bruciatori stessi, ovvero sia durante i picchi massimi che durante i vuoti di produzione.

Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un bruciatore che consenta di ottenere un’efficace miscelazione dell’aria e del gas combustibile garantendo al contempo un’elevata stabilità di fiamma sia a basse che ad elevate portate di gas.

All’interno di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un bruciatore che consenta di regolare agevolmente la geometria della fiamma a seconda delle specifiche esigenze del caso.

Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di consentire una agevole e rapida regolazione della potenza del bruciatore stesso. Più in particolare, il presente trovato si propone di migliorare, rispetto ai bruciatori di tipo noto, il funzionamento sia durante i picchi massimi che durante i vuoti di produzione.

Un altro scopo ancora à ̈ quello escogitare un bruciatore che consenta di ottimizzare i consumi rispetto ai bruciatori di tipo noto.

Un altro scopo ancora del presente trovato à ̈ quello di ridurre, rispetto ai bruciatori di tipo noto, gli interventi di manutenzione necessari per ripristinare il corretto funzionamento del diffusore e di mantenere quindi sostanzialmente inalterate nel tempo le prestazioni del bruciatore stesso. Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un bruciatore che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente bmciatore comprendente:

- un corpo di supporto definente almeno un primo condotto di passaggio di un fluido comburente ed almeno un secondo condotto di passaggio di un fluido combustibile;

- una testa di combustione associata a detto corpo di supporto e comprendente mezzi diffusori, comunicanti con detto primo condotto e provvisti di una pluralità di aperture per il passaggio del fluido comburente verso una zona di combustione, e mezzi di erogazione del fluido combustibile, comunicanti con detto secondo condotto e provvisti di una pluralità di luci per il passaggio del fluido combustibile stesso verso detta zona di combustione;

caratterizzato dal fatto che detti mezzi diffusori comprendono almeno due elementi diffusori provvisti di relative aperture per il passaggio del fluido comburente e che detti elementi diffusori sono movimentabili reciprocamente tra loro per modificare la posizione relativa di dette aperture.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un bruciatore, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista in assonometria di un bruciatore secondo il trovato; la figura 2 Ã ̈ un ingrandimento della testa di combustione del bruciatore di figura i;

la figura 3 Ã ̈ ima vista semplificata della testa di combustione rappresentata in figura 2;

la figura 4 à ̈ una vista in sezione longitudinale del bruciatore di figura 1 ; la figura 5 à ̈ un ingrandimento di un particolare della sezione di figura 4; la figura 6 à ̈ una vista frontale dell’elemento diffusore interno;

la figura 7 à ̈ una vista frontale dell’elemento diffusore intermedio;

la figura 8 à ̈ una vista frontale dell’elemento diffusore esterno;

la figura 9 Ã ̈ una vista in assonometria dei mezzi di erogazione del fluido combustibile in una prima forma di realizzazione;

la figura 10 Ã ̈ una sezione dei mezzi di erogazione di figura 9;

la figura 11 Ã ̈ una vista in assonometria dei mezzi di erogazione del fluido combustibile in una seconda forma di realizzazione;

la figura 12 Ã ̈ una sezione dei mezzi di erogazione di figura 11 ;

la figura 13 Ã ̈ una vista in assonometria dei mezzi di erogazione del fluido combustibile in una terza forma di realizzazione;

la figura 14 Ã ̈ una sezione dei mezzi di erogazione di figura 13.

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un bruciatore secondo il trovato, utilizzabile sia in ambito industriale che civile.

Il bruciatore 1 comprende un corpo di supporto 2 che definisce almeno un primo condotto 3 di alimentazione di un fluido comburente ed almeno un secondo condotto 4 di alimentazione di un fluido combustibile.

Più particolarmente, il corpo di supporto 2 comprende un primo elemento tubolare 2a definente il primo condotto 3 ed un secondo elemento tubolare 2b definente il secondo condotto 4. Con il termine “tubolare†qui utilizzato si intende qualsiasi elemento internamente cavo, indipendentemente dalla conformazione della sua sezione che può essere qualsiasi.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il secondo elemento tubolare 2b à ̈ disposto all’ interno del primo elemento tubolare 2a. Più in particolare, il primo condotto 3 à ̈ quindi delimitato lateralmente dal primo e del secondo elemento tubolare 2a e 2b, mentre il secondo condotto 4 à ̈ delimitato lateralmente dal solo secondo elemento tubolare 2b. Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il primo condotto 3 si sviluppa quindi attorno al secondo condotto 4.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, gli elementi tubolari 2a e 2b sono tra loro sostanzialmente concentrici. L’asse longitudinale del primo e del secondo elemento tubolare 2a e 2b à ̈ identificato nelle figure con la lettera di riferimento A.

Il primo ed il secondo condotto 2a e 2b presentano, rispettivamente, una prima bocca 5 di ingresso del fluido comburente ed una seconda bocca 6 di ingresso del fluido combustibile.

Il corpo di supporto 2 definisce anche una camera di ingresso 7 comunicante con il primo condotto 3 tramite la prima bocca 5 e provvista di una bocca di ingresso 8 del fluido combustibile collegabile ad un impianto di ventilazione per il soffiaggio del fluido comburente, generalmente costituito da aria.

Anche la camera di ingresso 7 Ã ̈ disposta intorno al secondo elemento tubolare 2b.

Vantaggiosamente, la camera di ingresso 7 presenta una pluralità di canali di convogliamento 40 del fluido combustibile verso il primo condotto 3. Più in dettaglio, tali canali di convogliamento 40 sono delimitati da una pluralità di nervature e sono atti ad indirizzare il fluido combustibile presente nella camera di ingresso 7 lungo una direzione sostanzialmente parallela all’asse A del primo condotto 3.

Il primo elemento tubolare 2a e la porzione del corpo di supporto 2 delimitante la camera di ingresso 7 possono essere realizzate in pezzo unico o possono essere realizzati separatamente, come nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure.

Il primo elemento tubolare 2a presenta una prima estremità delimitante la prima bocca 5 ed una seconda estremità, contrapposta alla prima, connessa a mezzi diffusori 9 del fluido comburente.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il primo elemento tubolare 2a definisce anche ingombro esterno del corpo di supporto 2, sebbene non si escludono forme di realizzazione alternative nelle quali il corpo di supporto 2 comprende anche un elemento di rivestimento del primo elemento tubolare 2a aperto ad un’estremità ed al cui interno à ̈ alloggiata la testa di combustione 15.

Sulla superficie laterale del primo elemento tubolare 2a sono anche definite una pluralità di feritoie 10 distribuite anularmente a consentire il passaggio del fluido comburente dal primo condotto 3 verso esterno. In questo modo à ̈ possibile ottenere lo sfiato di eventuale fluido comburente in eccesso. Il secondo elemento tubolare 2b presenta anch’esso una prima estremità raccordata alla seconda bocca 6 ed una seconda estremità, contrapposta alla prima, connessa a mezzi di erogazione 1 1 del fluido combustibile.

Opportunamente, il secondo elemento tubolare 2b comprende un elemento di raccordo 12 definente un tratto di estremità del secondo condotto 4. In particolare, il secondo elemento tubolare 2b comprende un tratto principale 13 al quale à ̈ associato solidalmente l’elemento di raccordo 12. Il tratto principale 13 e l’elemento di raccordo 12 possono essere realizzati in pezzo unico o separatamente come nelle figure.

Il fluido combustibile à ̈ preferibilmente allo stato gassoso quale il metano. Al corpo di supporto 2 à ̈ associata una flangia 14 atta a consentirne il fissaggio ad una struttura di sostegno.

Il 1 comprende poi anche una testa di combustione 15 associata al corpo di supporto 2.

La testa di combustione 15 comprende i mezzi diffusori 9 ed i mezzi di erogazione 1 1.

I mezzi diffusori 9 sono comunicanti con il primo condotto 3 e sono provvisti di almeno un’apertura 16 per il passaggio del fluido comburente verso una zona di combustione 17 disposta a valle dei mezzi diffusori stessi rispetto al senso di avanzamento dell’ aria.

Preferibilmente, i mezzi diffusori 9 sono provvisti di una pluralità di aperture 16 per il passaggio del fluido comburente.

I mezzi di erogazione 11 del fluido combustibile sono comunicanti con il secondo condotto 4 e sono provvisti di almeno una luce 18 di passaggio del fluido combustibile stesso verso la zona di combustione 17. I mezzi di erogazione 1 1 sono associati al tratto di estremità del secondo condotto 4 definito nelle figure dall’elemento di raccordo 12.

Preferibilmente, i mezzi di erogazione 1 1 sono provvisti di una pluralità di luci 18 per il passaggio del fluido combustibile.

Secondo il trovato, i mezzi diffusori 9 comprendono una pluralità di elementi diffusori 9a,9b,9c provvisti di relative aperture 16 e mobili reciprocamente tra loro per modificare la posizione relativa delle aperture definite su di essi.

Più in dettaglio, almeno uno degli elementi diffusori 9a,9b,9c à ̈ movimentabile rispetto agli altri per variare la posizione reciproca delle relative aperture 16.

Ciascun elemento diffusore 9a,9b,9c presenta quindi una pluralità di aperture 16 e modificando la posizione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c si modifica quindi la sezione di passaggio del fluido comburente. Ne deriva pertanto che, a parità di portata di fluido comburente, intervenendo sulla posizione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c si modifica di conseguenza la geometria della fiamma erogata dal bruciatore 1. Più in particolare, maggiore à ̈ la sezione di passaggio del fluido comburente definita dalle aperture 16 e minori risultano le perdite di carico, da cui ne risulta una maggiore estensione della fiamma prodotta.

Analogamente, modificando la posizione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c in modo da ridurre la sezione di passaggio del fluido comburente, ne deriva di conseguenza un aumento delle perdite di carico ed una minore estensione della fiamma erogata.

In altre parole, il flusso del fluido comburente riceve la minima e la massima deviazione nella condizione in cui le aperture 16 definiscono, a seguito dello spostamento reciproco degli elementi diffusori 9a,9b,9c, rispettivamente la massima e la minima sezione di passaggio. Modificando la posizione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c si può quindi regolare la deviazione del flusso di fluido comburente, ad una minore deviazione corrispondendo una maggiore estensione della fiamma e viceversa.

Inoltre, maggiore à ̈ la sezione di passaggio del fluido combustibile definita dalle aperture 16 e maggiore risulta essere la portata massima conducibile, ovvero la potenza erogabile dal bruciatore 1. In altre parole, incrementando la portata massima di aria conducibile attraverso gli elementi diffusori 9a,9b,9c aumenta anche la portata massima di gas che può essere bruciato e, quindi, la potenza del bruciatore 1.

Più in dettaglio, le aperture 16 sono definite da dei rispettivi intagli 19 che si estendono lungo una porzione del relativo elemento diffusore 9a,9b,9c a partire dal suo bordo perimetrale.

In una particolare forma di realizzazione, gli intagli 19 sono definiti secondo un piano inclinato rispetto al piano di giacitura del relativo elemento diffusore 9a,9b,9c.

Preferibilmente, le aperture 16 hanno sviluppo sostanzialmente curvilineo e presentano sezione crescente procedendo verso il bordo periferico del relativo elemento diffusore. Le aperture 16 così conformate sono atte a direzionare il flusso di fluido comburente che passa attraverso di esse con un andamento elicoidale, ottimizzando la miscelazione con il fluido combustibile nella zona di combustione 17.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, gli elementi diffusori 9a,9b,9c hanno conformazione sostanzialmente circolare e le aperture 16 sono disposte radialmente su di essi.

Gli elementi diffusori 9a,9b,9c sono di tipo piastriforme e presentano una giacitura sostanzialmente ortogonale all’asse longitudinale degli elementi tubolari 2a e 2b.

Gli elementi diffusori 9a,9b,9c sono provvisti di un foro passante 20 centrale mediante il quale vengono calzati attorno al secondo elemento tubolare 2b. In particolare, gli elementi diffusori 9a,9b,9c sono calzati attorno all’elemento di raccordo 12.

Gli elementi diffusori 9a,9b,9c sono tra loro sovrapposti e sono mobili reciprocamente attorno ad un relativo asse di rotazione. L’asse di rotazione degli elementi diffusori 9a,9b,9c coincide sostanzialmente con l’asse longitudinale A degli elementi tubolari 2a e 2b.

Opportunamente, almeno uno degli elementi diffusori 9a,9b,9c à ̈ fisso. Più in particolare, almeno l’elemento diffusore 9a più interno, ovvero quello più vicino alla prima estremità del primo elemento tubolare 2a, à ̈ fisso rispeto al corpo di supporto 2. Come visibile dalla figura 7, il foro passante 20 dell’elemento diffusore 9a fisso non à ̈ circolare bensì à ̈ conformato in modo da cooperare con l’elemento di raccordo 12 per impedire la rotazione reciproca. Il foro passante 20 e l’elemento di raccordo 12 presentano un profilo complementare, ovvero definiscono entrambi una coppia di pareti retilinee 20a contrapposte che cooperano tra loro per bloccare in rotazione l’elemento diffusore 9a rispeto al secondo elemento tubolare 2b.

Nella preferita forma di realizzazione rappresentata nelle figure, i mezzi diffusori 9 comprendono tre elementi diffusori 9a,9b,9c tra loro sovrapposti.

Di questi tre elementi diffusori 9a,9b,9c due sono fissi, e più particolarmente l’elemento diffusore 9a più interno e quello 9b intermedio, mentre l’elemento diffusore 9c rivolto verso la zona di combustione 17 à ̈ mobile in rotazione rispetto agli altri due. Entrambi i fori passanti 20 degli elementi diffusori 9a e 9b fissi presentano un analogo profilo, secondo quanto sopra descrito, e sono atti a cooperare con l’elemento di raccordo 12 attorno al quale sono calzati.

Questa configurazione consente di facilitare la regolazione reciproca degli elementi diffusori, in quanto l’operatore deve limitarsi a regolare la posizione di uno solo di essi; non si escludono tutavia forme di realizzazione alternative nelle quali due o più degli elementi diffusori 9a,9b,9c sono mobili.

Non si escludono nemmeno forme di realizzazione alternative comprendenti un numero maggiore o minore di elementi diffusori rispetto alla preferita forma di realizzazione rappresentata nelle figure.

La parete del secondo elemento tubolare 2b delimitante lateralmente il secondo condotto 4 definisce almeno una superficie di riscontro 21 contro la quale si appoggia uno degli elementi diffusori 9a,9b,9c, in particolare l’elemento diffusore 9a più interno.

Più in dettaglio, la superficie di riscontro 21 à ̈ definita dall’elemento di raccordo 12 attorno al quale sono calzati gli elementi diffusori 9a,9b,9c. Opportunamente, sono previsti mezzi di bloccaggio della posizione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, i mezzi di bloccaggio corrispondono ai mezzi di erogazione 11, i quali definiscono una superficie di bloccaggio 22 destinata ad appoggiarsi contro uno degli elementi diffusori 9a,9b,9c da parte opposta rispetto alla superficie di riscontro 21.

La superficie di bloccaggio 22 à ̈ atta a cooperare con l’elemento diffusore 9c più esterno.

La posizione dei mezzi di erogazione 11 rispetto al tratto di estremità del secondo condotto 4 al quale sono associati, e definito nelle figure dall’elemento di raccordo 12, à ̈ regolabile in modo da premere gli elementi diffusori 9a,9b,9c interposti tra le superimi 21 e 22 gli uni contro gli altri al fine di impedirne, in uso, la movimentazione reciproca.

Più particolarmente, i mezzi di erogazione 11 sono mobili tra una posizione di regolazione, nella quale la superficie di bloccaggio 22 à ̈ allontanata dall’elemento diffusore 9c più esterno per consentire la movimentazione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c, ed una posizione di bloccaggio, nella quale la superficie di bloccaggio 22 coopera con l’elemento diffusore 9c più esterno in modo da mettere a pacco gli elementi diffusori stessi solidarizzandoli così reciprocamente.

Nella particolare forma di realizzazione rappresentata nelle figure, i mezzi di erogazione 11 sono al secondo elemento tubolare 2b in corrispondenza della sua seconda estremità definita dall’elemento di raccordo 12.

In uso, i mezzi di erogazione 1 1 vengono quindi svitati per consentire la regolazione della posizione reciproca degli elementi diffusori 9a,9b,9c, mentre vengono avvitati per solidarizzarli reciprocamente durante il funzionamento del bruciatore 1.

Vantaggiosamente, i mezzi di erogazione 11 comprendono almeno una porzione fissa Ila ed una porzione mobile , dove la posizione di quest’ultima rispetto alla porzione fissa 1 la à ̈ regolabile.

È opportuno specificare che, durante il funzionamento del bruciatore 1, la porzione fissa Ila e quella mobile sono tra loro solidali e ferme; in altre parole, in uso, non vi à ̈ movimento relativo tra le porzioni e la posizione della porzione mobile essendo modificabile durante le fasi di non utilizzo del bruciatore 1 .

In particolare, la porzione fissa à ̈ associata alla seconda estremità del secondo elemento tubolare 2b, definita nella particolare forma di realizzazione rappresentata nelle figure dall’elemento di raccordo 12. La porzione fissa à ̈ ad esempio avvitata sull’elemento di raccordo 12.

Una tra la porzione fissa 1 la e la porzione mobile definisce le luci 18 comunicanti con un canale di erogazione 23 delimitato da due superfici contrapposte 24a e 24b definite, rispettivamente, dalla porzione fissa Ila e dalla porzione mobile

Preferibilmente, le superimi contrapposte 24a e 24b, e pertanto anche il canale di erogazione 23 dalle stesse definito, sono disposte trasversalmente all’asse longitudinale A.

Come verrà descritto di seguito più nel dettaglio, le luci 18 di passaggio del fluido combustibile possono essere definite indifferentemente sulla porzione fissa 1 la o sulla porzione mobile

Modificando la posizione della porzione mobile 1 lb rispetto alla porzione fissa Ila si modifica di conseguenza la distanza reciproca delle superimi contrapposte 24a e 24b e, pertanto, la sezione di passaggio del canale di erogazione 23. Risulta di immediata comprensione come, attraverso la regolazione della posizione della porzione mobile rispetto alla porzione fissa si riesca ad intervenire sulla portata del fluido combustibile verso la zona di combustione 17.

Ne deriva, quindi, che regolando la posizione della porzione mobile 1 lb rispetto alla porzione fissa si interviene sulla potenza erogata dal bruciatore 1.

In particolare, la porzione mobile 1 lb à ̈ movimentabile tra almeno una configurazione abbassata, nella quale le superimi contrapposte 24a e 24b sono avvicinate tra loro, ed una configurazione sollevata, nella quale le superimi contrapposte 24a e 24b sono allontanate tra loro rispetto alla configurazione abbassata. Come facilmente intuibile, la sezione di passaggio, e quindi la portata del fluido combustibile, à ̈ minima nella configurazione abbassata e massima in quella sollevata.

Tra la configurazione abbassata e quella sollevata sono previste una o più configurazioni intermedie. Risulta inoltre facilmente comprensibile per il tecnico del settore come la distanza reciproca delle superfici contrapposte 24a e 24b nelle configurazioni estremali possa variare in base alla forma di realizzazione scelta. Ad esempio, nella configurazione abbassata le superfici contrapposte 24a e 24b possono essere a contatto tra loro o, in alternativa, ad una distanza minima predefinita.

Opportunamente, il bruciatore 1 comprende mezzi di regolazione della posizione della porzione mobile llb rispetto alla porzione fissa Ila. In particolare, la regolazione della posizione della porzione mobile llb può essere di tipo discreto o continuo.

Più in dettaglio, la porzione fissa 1 la presenta una sede 25 all’interno della quale si inserisce la porzione mobile La porzione mobile 1 lb à ̈, ad esempio, avvitata della sede 25 definita sulla porzione fissa Ila. Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure da 9 a 12, i mezzi di regolazione comprendono almeno un elemento di riscontro 28, avente spessore predefinito, interposto tra la porzione fissa Ila e la porzione mobile 1 lb. Più in dettaglio, la sede 25 definisce una superficie di battuta 26 con la quale à ̈ atta a cooperare una rispettiva superficie di controbattuta 27 definita sulla porzione mobile llb e tra le quali à ̈ interposto l’elemento di riscontro 28. L’elemento di riscontro 28 à ̈ di tipo rigido ed il suo spessore definisce la distanza tra le superfici contrapposte 24a e 24b. Più in dettaglio, la porzione mobile 1 lb viene inserita all’interno della sede 25 fino a quando la sua superficie di controbattuta 27 va ad appoggiarsi sull’elemento di riscontro 28 a sua volta disposto in appoggio sulla superficie di battuta 26. Risulta quindi facilmente intuibile come variando lo spessore dell’elemento di riscontro 28 venga modificata di conseguenza la posizione reciproca della porzione fissa della porzione mobile In una alternativa forma di realizzazione, rappresentata nelle figure 13 e 14, la regolazione della posizione della porzione mobile à ̈ di tipo continuo. In questa forma di realizzazione, la porzione mobile à ̈ avvitata all’ interno della sede 25 e sono previsti mezzi di sicurezza 29 atti a cooperare con la porzione mobile stessa per impedirne lo spostamento in allontanamento dalla porzione fissa Più particolarmente, i mezzi di sicurezza 29 comprendono, nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, un elemento filettato 29 che si inserisce attraverso un foro centrale passante, filettato, definito sulla porzione fissa L’estremità di fondo dell’elemento filettato 29 à ̈ quindi disposta all’interno della sede 25.

Regolando la posizione dell’elemento filettato 29 rispetto alla porzione mobile si definisce di conseguenza la distanza massima di quest’ultimo dalla porzione fissa

Più in particolare, ruotando la porzione mobile 1 lb rispetto alla porzione fissa Ila, la prima si muove anche rispetto all’elemento filettato 29. Ne consegue, quindi, che la porzione mobile 1 lb può essere avvitata/svitata rispetto alla porzione fissa fino a raggiungere le estremità della filettatura dell’elemento filettato 29.

Risulta quindi facilmente comprensibile come per allontanare la porzione mobile dalla porzione fissa si deve prima intervenire sull’elemento filettato 29, movimentandolo rispetto alla porzione mobile stessa, dopodiché si agisce su quest’ultima in modo tale da svitarla fino a raggiungere la posizione limite definita dalla filettatura dell’elemento filettato 29. Analogamente, per avvicinare la porzione mobile alla porzione fissa si procede avvitando la porzione mobile stessa rispetto alla porzione fissa dopodiché si provvede ad avvitare l’elemento filettato 29 sulla porzione mobile in modo tale da bloccare la posizione di quest’ultima (ovvero in modo tale che la porzione mobile non possa essere ulteriormente svitata rispetto all’elemento filettato 29).

Come visibile in dettaglio nelle figure allegate, le quali rappresentano solo alcune delle possibili forme di realizzazione, la porzione fissa Ila e la porzione mobile llb possono assumere svariate configurazioni, anche sensibilmente diverse tra loro, ma tali da consentire comunque la regolazione della portata del fluido combustibile verso l’esterno secondo quanto sopra descritto.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure 9, 10 e 13, 14, la porzione fissa comprende una pluralità di canali 30 di passaggio del fluido combustibile comunicanti con il secondo condotto 4 e definenti ciascuno una rispettiva luce 18 di passaggio. I canali 30 si sviluppano lungo una direzione sostanzialmente parallela al secondo condotto 4, mentre le luci 18 sono disposte (ovvero presentano un piano di giacitura) sostanzialmente ortogonali a tale direzione parallela.

In questa forma di realizzazione, le luci 18 si affacciano sulla superficie 24a delimitante il canale di erogazione 23.

Nella forma di realizzazione alternativa, rappresentata nelle figure 11 e 12, la porzione mobile presenta un canale centrale 31 comunicante, attraverso la sede 25, con il secondo condotto 4 e lungo il cui bordo periferico sono definite le luci 18. Il canale centrale 31 risulta quindi sostanzialmente coassiale al secondo condotto 4 e le luci 18 sono disposte (ovvero presentano un piano di giacitura) sostanzialmente parallele all’asse longitudinale A. In questa forma di realizzazione, la porzione fissa Ila presenta una superficie circolare 32 che circonda il tratto della porzione mobile llb sul quale sono definite le luci 18 e che si sviluppa sostanzialmente parellelamente all’asse longitudinale A. Più in particolare, la superficie circolare 32 à ̈ sostanzialmente coassiale ai condotti 3 e 4.

Vantaggiosamente, la porzione fissa Ila presenta, in corrispondenza della superficie circolare 32, una pluralità di incavi 33, ad esempio conformati a semicerchio, angolarmente distanziati tra loro e disposti sostanzialmente paralleli alle luci 18. Questi incavi 33 definiscono la portata minima del fluido combustibile nella configurazione corrispondente alla minore sezione di passaggio del canale di erogazione 23, ovvero nella quale le superfici 24a e 24b sono tra loro a contatto.

Preferibilmente, la sezione della porzione mobile à ̈ decrescente procedendo dal secondo condotto 4 verso la zona di erogazione 17, come rappresentato nelle forme di realizzazione di cui alle figure da 9 a 12.

Questa particolare conformazione della porzione mobile la cui sezione si stringe quindi verso l’asse longitudinale A procedendo verso l’esterno, consente la formazione di una depressione locale che provoca un effetto di aspirazione sul fluido comburente e sul fluido combustibile dando così luogo ad una miscelazione efficace degli stessi.

Più in dettaglio, il fluido combustibile che esce con moto vorticoso dagli elementi diffusori 9a, 9b e 9c ed il fluido combustibile che esce attraverso il canale di erogazione 23 trasversalmente all’asse longitudinale A, vengono risucchiati verso la zona di combustione 17 per effetto della variazione di sezione della porzione mobile

Il bruciatore 1 Ã ̈ inoltre dotato di un elettrodo di accensione 34 e di un sensore di controllo 35 della combustione, entrambi di tipo tradizionale e, dunque, non descritti nel dettaglio.

L'elettrodo di accensione 34 e il sensore di controllo 35 sono disposti allineati all'asse longitudinale A e sono inseriti passanti attraverso gli elementi diffusori 9a,9b,9c entro rispettive sedi 36, terminando in corrispondenza della zona di combustione 17.

Il funzionamento del presente trovato à ̈ il seguente.

Prima dell’accensione del bruciatore 1, in funzione delle specifiche esigenze del caso, l’operatore regola di conseguenza la posizione reciproca degli elementi diffusori 9a, 9b e 9c e della porzione mobile rispetto alla porzione fissa Ila.

L’operatore effettua quindi le regolazioni di cui sopra in funzione di una serie di parametri, tra i quali, le Kcal/h che il bruciatore 1 deve erogare, delle dimensioni dell’ambiente da riscaldare, del rapporto stechiometrico ideale tra aria e gas.

In particolare, l’operatore svita la porzione fissa dall’elemento di raccordo 12 in modo da allentare la forza di compressione agente sugli elementi diffusori 9a, 9b e 9c e consentire così la regolazione della posizione angolare dell’ elemento diffusore 9c più esterno rispetto agli elementi diffusori 9a e 9b fissi.

In questo modo, come sopra descritto nel dettaglio, si interviene sulla sezione di passaggio e, quindi, sulla geometria della fiamma generata dal bruciatore 1.

Una volta identificata la posizione desiderata dell’elemento diffusore 9c più esterno, l’operatore provvede ad avvitare nuovamente la porzione fìssa sull’elemento di raccordo 12 portando nuovamente a pacco gli elementi diffusori 9a, 9b e 9c al fine di solidarizzarli reciprocamente.

L’operatore procede poi in modo analogo anche per quanto riguarda i mezzi di erogazione 1 1, ovvero modifica la sezione di passaggio del canale di erogazione 23 intervenendo sulla posizione reciproca della porzione fissa 1 la e di quella mobile

Come sopra descritto, la modalità di regolazione della posizione della porzione mobile rispetto a quella fissa può essere di tipo discreto o continuo.

Nel primo caso, di cui ne sono esempio le forme di realizzazione rappresentate nelle figure da 9 a 12, l’operatore rimuove la porzione mobile da quella fissa e sostituisce l’elemento intermedio 28 inserendone uno di diverso spessore.

Nel secondo caso, invece, rappresentato nelle figure 13 e 14, l’operatore interviene sull’elemento filettato 29 e sulla porzione mobile 1 lb per modificare la posizione di quest’ultima secondo quanto sopra descritto. Si à ̈ in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il bruciatore oggetto della presente invenzione consente di regolare in modo agevole e pratico la geometria, e quindi l’estensione, della fiamma del bruciatore stesso.

Questa regolazione, che viene effettuata intervenendo unicamente sulla posizione reciproca degli elementi diffusori di cui à ̈ dotata la testa di combustione, permette di adattare in modo estremamente flessibile il funzionamento del bruciatore stesso alle specifiche esigenze del caso. Più in particolare, il bruciatore oggetto della presente invenzione risulta utilizzabile anche per differenti conformazioni e dimensioni dell’ambiente da riscaldare. Questo à ̈ estremamente vantaggioso ad esempio nel settore ceramico, dove il medesimo bruciatore può adattarsi a larghezze differenti riuscendo a riscaldare in modo efficace anche le piastrelle che si trovano nella zona centrale del forno stesso ed evitando così la formazione di incombusti.

Il bruciatore secondo il trovato porta quindi ad ottimizzare le fasi termiche che caratterizzano il processo ceramico, consentendo così la riduzione dei cicli di cottura e, di conseguenza, l’aumento della produzione nell’unità di tempo.

Inoltre, si fa notare come la particolare conformazione dei mezzi di erogazione del fluido combustibile consente altresì di variare in modo agevole e preciso la portata dello stesso verso la zona di combustione. Questo consente di regolare la potenza del bruciatore in funzione delle esigenze, di ridurre la formazione di residui carboniosi nella zona di combustione e di adattare con facilità il funzionamento del bruciatore sia ai picchi massimi che ai vuoti di produzione (nel caso di utilizzo in campo industriale, ad esempio nel settore ceramico).

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Bruciatore (1) comprendente: - un corpo di supporto (2) definente almeno un primo condotto (3) di passaggio di un fluido comburente ed almeno un secondo condotto (4) di passaggio di un fluido combustibile; - una testa di combustione (15) associata a detto corpo di supporto (2) e comprendente mezzi diffusori (9), comunicanti con detto primo condotto (3) e provvisti di una pluralità di aperture (16) per il passaggio del fluido comburente verso una zona di combustione (17), e mezzi di erogazione (11) del fluido combustibile, comunicanti con detto secondo condotto (4) e provvisti di ima pluralità di luci (18) per il passaggio del fluido combustibile stesso verso detta zona di combustione (17); caratterizzato dal fatto che detti mezzi diffusori (9) comprendono almeno due elementi diffusori (9a, 9b, 9c) provvisti di relative aperture (16) per il passaggio del fluido comburente e che detti elementi diffusori sono movimentabili reciprocamente tra loro per modificare la posizione relativa di dette aperture (16).
2. 2) Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c) sono tra loro sovrapposti e sono mobili reciprocamente in rotazione per modificare la sezione di passaggio del fluido comburente.
3. 3) Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c) comprende una pluralità di dette aperture (16), dove queste ultime sono definite da rispettivi intagli (19) passanti che si estendono lungo una porzione del relativo elemento diffusore (9a, 9b, 9c).
4. 4) Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che dette aperture (16) hanno sviluppo sostanzialmente curvilineo e presentano sezione crescente procedendo verso l’esterno.
5. 5) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti elementi diffusori (9a, 9b) à ̈ fìsso.
6. 6) Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento diffusore (9a) fisso à ̈ almeno quello più interno a detto primo condotto (3).
7. 7) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno tre di detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c).
8. 8) Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che due di detti elementi diffusori (9a, 9b) sono fissi, quello rivolto verso l’esterno (9c) di detto primo condotto (3) essendo mobile rispetto ad essi.
9. 9) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c) sono calzati attorno a detto secondo condotto (4) e che la parete di detto corpo di supporto (2) delimitante il secondo condotto stesso definisce una superficie di riscontro (21) contro la quale si appoggia uno di detti elementi diffusori (9a).
10. 10) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di bloccaggio della posizione reciproca di detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c).
11. 11) Bruciatore (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio corrispondono a detti mezzi di erogazione (11) i quali presentano una superficie di bloccaggio (22) destinata ad appoggiarsi contro uno di detti elementi diffusori (9c) da parte opposta di detta superficie di riscontro (21), la posizione di detti mezzi di erogazione (11) rispetto a detta superficie di riscontro (21) essendo regolabile tra almeno una posizione di regolazione, nella quale consentono la movimentazione reciproca di detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c), ed una posizione di bloccaggio, nella quale impediscono la movimentazione reciproca di detti elementi diffusori (9a, 9b, 9c).
12. 12) Bruciatore (1) secondo uria o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che detti mezzi di erogazione (11) comprendono almeno una porzione fissa (1 la) ed una porzione mobile ( ), dove una tra detta porzione fissa ( ) e detta porzione mobile ( ) definisce dete luci (18) di passaggio comunicanti con almeno un canale di erogazione (23) delimitato da almeno due superfici contrapposte (24a, 24b) definite, rispettivamente, da detta porzione fissa ( ) e da detta porzione mobile ( ), la posizione di deta porzione mobile (1 lb) rispeto a deta porzione fissa ( ) essendo regolabile per variare la sezione di deto canale di erogazione (23).
13. 13) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che la posizione di deta porzione mobile ( ) rispeto a deta porzione fissa ( ) à ̈ regolabile tra una configurazione abbassata, nella quale dette superfici contrapposte (24a, 24b) sono tra loro avvicinate, ed una configurazione sollevata, nella quale dete superfici contrapposte (24a, 24b) sono tra loro allontanate rispetto a detta configurazione abbassata, la sezione di detto canale di erogazione (23) essendo minima in detta configurazione abbassata e massima nella configurazione sollevata.
14. 14) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto canale di erogazione (23) si sviluppa trasversalmente rispetto allo sviluppo longitudinale di detto secondo condotto (4).
15. 15) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di regolazione della posizione di detta porzione mobile ( ) rispetto a detta porzione fissa ( ).
16. 16) Bruciatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta porzione mobile ( ) presenta sezione decrescente procedendo in avvicinamento a detta zona di combustione (17).