ITMO20130009A1 - Macchina per la pulizia degli impianti termo-idraulici - Google Patents

Description

“MACCHINA PER LA PULIZIA DEGLI IMPIANTI TERMO-IDRAULICI†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per la pulizia degli impianti termo-idraulici.

È noto che gli impianti termo-idraulici installati negli edifici debbono essere periodicamente puliti perché, col tempo, tendono ad intasarsi per l’accumulo ed il deposito di una fanghiglia che comprende sia metalli, come ottone, ferro, acciaio, sia altri materiali come, ad esempio, canapa, calcare, sostanze grasse, ecc...

L’operazione di pulizia à ̈ particolarmente complessa e costosa nel caso di edifici con un gran numero di gruppi radianti, si pensi ad esempio ai grandi condomini che possono comprendere anche più di trecentocinquanta caloriferi.

Attualmente, la pulizia dell’impianto viene effettuata mediante il seguente procedimento.

Vengono inseriti appositi prodotti chimici, come ad esempio flocculanti, i quali portano la fanghiglia in sospensione.

Per il completamento di questa fase sono richiesti alcuni giorni.

Dopodiché ogni singolo calorifero à ̈ svuotato, al fine di rimuovere la fanghiglia, il che costituisce una procedura lunga, laboriosa e pertanto costosa.

Successivamente, rimpianto à ̈ alimentato con acqua pulita, ai fini del risciacquo, la quale acqua deve poi essere rimossa per sostituirla con altra comprendente ulteriori prodotti chimici, quali inibitori e filmanti.

Durante questa procedura viene introdotta aria neH’impianto, e pertanto essa andrà rimossa “sfiatando†ogni singolo calorifero.

Capita sovente che, dal momento che tale operazione di sfiatamento à ̈ pesante e costosa, essa venga omessa, con la conseguenza che l efficienza dell’impianto ne viene ridotta.

Inoltre, dal momento che non à ̈ possibile calcolare esattamente la quantità d’acqua presente nell’impianto, al fine di determinare l’esatto ammontare dei prodotti chimici da introdurre, molto spesso la quantità di questi ultimi à ̈ sovradimensionata, il che, col tempo, finisce per danneggiare seriamente rimpianto stesso.

Infine, tale procedimento non può essere fatto mentre la caldaia à ̈ in funzione e pertanto non può essere attuato nel periodo invernale e, dato che esso richiede molti giorni per essere portato a termine, la programmazione della manutenzione può risultare scomoda.

Pertanto il procedimento di pulizia noto à ̈ molto costoso, disagevole, e rischia di essere persino dannoso.

Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare una macchina per la pulizia degli impianti termo-idraulici che rimuova il materiale imbrattante in modo pressoché completo senza danneggiare gli impianti e senza che questi soffrano di cali di efficienza.

All’interno dì questo compito, uno scopo dell’ invenzione à ̈ quello di escogitare una macchina per la pulizia degli impianti termo-idraulici che possa essere impiegata in qualunque stagione.

Ulteriore scopo dell’ invenzione à ̈ quello di escogitare una macchina per la pulizia degli impianti termo-idraulici che pulisca gli impianti cui à ̈ applicata in via automatica, senza la necessità della presenza continua di personale addetto.

Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare una macchina per la pulizia degli impianti termo-idraulici 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 dalla presente macchina per la pulizia di impianti termo-idraulici, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un circuito idraulico collegabile in parallelo ad una caldaia e comprendente a sua volta:

- almeno un ramo di mandata collegabile al collettore di mandata di un impianto termo-idraulico, ed

- almeno un ramo di ritorno, collegabile in parallelo al collettore di ritorno di detto impianto e, tramite rispettive valvole, ad un acquedotto ed a uno scarico;

detta macchina comprendendo altresì:

- almeno una prima pompa per pompare acqua da deto ramo di ritorno a deto ramo di mandata;

- almeno un serbatoio atto a contenere un prodoto per la pulizia di impianti termo-idraulici;

- almeno una seconda pompa collegata a deto serbatoio e a detto ramo di mandata per prelevare detto prodotto ed alimentarlo a detto colletore di mandata;

- mezzi di rilevazione per misurare la qualità dell’ acqua che attraversa detto ramo di mandata; e

- almeno un’unità di controllo per comandare automaticamente dette prima e seconda pompa e dette valvole in funzione delle misure effettuare da detti mezzi di rilevazione.

Altre carateristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una macchina per la pulizia di impianti termo-idraulici, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nella unita tavola di disegno, in cui la figura 1 Ã ̈ una vista schematica del trovato, in cui i diversi aspetti strutturali sono indicati con rappresentazioni stilizzate.

Con riferimento a tale figura, si à ̈ indicata globalmente con 1 la macchina per la pulizia di impianti termo-idraulici dell’ invenzione. La macchina 1 comprendere un circuito idraulico 2, 3 collegabile in parallelo ad una caldaia (non rappresentata) e comprendente a sua volta: un ramo di mandata 2 collegabile al colletore di mandata 4 dell’impianto termo-idraulico da pulire, ed un ramo di ritorno 3, collegabile in parallelo, al colletore di ritorno 5 dellimpianto e, tramite rispetive valvole 7, 8, ad un acquedotto 9 ed a uno scarico 10.

Si noti che, grazie al fato che la macchina può collegarsi in parallelo alla caldaia ed ai colletori di ritorno e mandata 4, 5 dell’impianto, (anche con l interposizione di relative valvole 6, 24) allora essa può essere impiegata anche nel periodo invernale al contrario del sistema della tecnica nota, perché non à ̈ necessario spegnere la caldaia per mettere in funzione la macchina 1 (e viceversa).

La macchina 1 comprende, inoltre, una prima pompa 11 per pompare l’acqua dal ramo di ritorno 3 al ramo di mandata 2, un serbatoio 12 atto a contenere un prodoto per la pulizia di impianti termo-idraulici (in particolare un prodotto flocculante, la cui azione sarà descritta successivamente, in sede di spiegazione del funzionamento dell’ invenzione), ed una seconda pompa 13 (preferibilmente di tipo peristaltico) collegata sia al serbatoio 12 sia al ramo di mandata 2 per prelevare il prodotto di pulizia ed alimentarlo al collettore di mandata 4 del impianto.

La macchina 1 proposta include inoltre mezzi di rilevazione 14, 15 per misurare la qualità dell’acqua che atraversa il ramo di mandata 2, ed un’unità di controllo 16 (di preferenza un controllore logico programmabile o PLC) per comandare automaticamente la prima e la seconda pompa 11, 13 e le valvole succitate 6, 7, 8 in funzione delle misure effettuare dai mezzi di rilevazione.

I mezzi di rilevazione possono comprendere un opacimetro 14, una sonda di conducibilità 15 e, di preferenza, comprendono entrambi. Ulteriori possibili aspetti costruttivi della macchina 1 proposta saranno spiegati di seguito assieme al suo funzionamento.

Innanzitutto, in via preliminare, un campione dell’acqua presente neirimpianto viene analizzata (in appositi laboratori) in modo da stabilire sia quali materiali imbrattanti ed ostruenti costituiscono la suddetta “fanghiglia†, al fine di scegliere il prodotto pulente più efficace, sia la concentrazione di tali materiali, così da poter classificare l’impianto come poco sporco oppure molto sporco.

Inoltre, si fa una stima approssimativa di quanta acqua possa essere contenuta nell’impianto.

Se l’acqua dell’impianto à ̈ poco sporca, allora il PLC 16 à ̈ programmato per far funzionare la macchina 1 nella maniera di seguito descritta (senza che il manutentore che l’ha installata debba essere presente fisicamente nell’edificio che ospita limpianto da pulire).

Innanzitutto, si esegue una fase di dosaggio, in cui la macchina 1 introduce nell’impianto, tramite la seconda pompa 13 controllata dal PLC 16, una quantità volutamente sottodimensionata del prodotto flocculante prelevato dal serbatoio 12.

In pratica, se le prescrizioni del produttore indicano di inserire una quantità di prodotto pari al 5% del volume d’acqua, la macchina 1 ne inserisce, per esempio, il 2,5% (in funzione del valore precedentemente stimato in via approssimativa).

Come mostrato in figura, la seconda pompa 12 à ̈ connessa al ramo di mandata 2 del circuito idraulico della macchina 1, ad esempio con l’interposizione di una quarta valvola 17 comandata sempre da PLC 16, il quale ramo di mandata 2, come detto, afferisce al collettore di mandata 4 dell’impianto.

Il prodotto flocculante, come noto, porta in sospensione i materiali imbrattanti facendo loro assumere uno stato colloidale, rendendo l’acqua tanto più opaca quanto più materiale à ̈ flocculato.

Dopodiché inizia una fase di risciacquo per attuare la quale la macchina 1 comprende, di preferenza, un sensore di pressione 17 atto a misurare la pressione dell’acqua nel ramo di ritorno 3, il quale sensore à ̈ collegato in uscita al PLC 16 per inviargli segnali relativi alle misure effettuate.

Durante tale fase di risciacquo il PLC 16 comanda iterativamente l’apertura e la chiusura della seconda valvola 7 e della terza valvola 8 in funzione della pressione che à ̈ misurata nel ramo di ritorno.

Si noti che, di preferenza, il ramo di ritorno 3 comprende un primo tratto 18 che parte dalla prima valvola 6 e prosegue verso la prima pompa 11, lungo il quale primo tratto 17 Ã ̈ applicato il sensore di pressione 17 (ed opzionalmente un manometro 25 per la lettura manuale); in questo caso, dal primo tratto 18, a monte della prima pompa 11, diramano il secondo ed il terzo tratto 19, 20 che terminano con le citate seconda e terza valvola 7, 8.

In pratica, il ciclo della fase di risciacquo consiste nell’ aprire la terza valvola 8 per scaricare una certa quantità d’acqua che si sa sporca e poi, quando la pressione rilevata si à ̈ scostata di un valore prefissato da quella media che si vorrebbe mantenere, il PLC 16 chiude la terza valvola 8 ed apre la seconda valvola 7 per portare acqua pulita dall’acquedotto (o altra “fonte†) entro il circuito idraulico 2, 3, tramite la prima pompa 11 , fino ad un predeterminato scostamento di pressione, col che la seconda valvola 7 viene chiusa, ed il ciclo di risciacquo viene ripetuto per un numero di volte programmato (di cui tiene conto il PLC 16).

In questa maniera, à ̈ uscita acqua sporca dall’impianto ed in esso, e nella macchina 1, à ̈ entrata acqua pulita.

Si noti che tra la seconda valvola 7 e l’acquedotto 9 può essere disposto un addolcitore 26, ampiamente noto alla persona esperta del ramo, collegato anch’esso secondo allo scarico 10 secondo modalità conosciute.

A questo punto, viene effettuata una fase di verifica in cui l’opacimetro 14 misura l’opacità dell’acqua nel ramo di mandata 2, che à ̈ direttamente proporzionale alla quantità di sostanze imbrattanti flocculate, la quale misura, assieme a quella della conducibilità dell’acqua nel medesimo ramo, rilevata dalla suddetta sonda 15, danno un’indicazione al PLC 16 della qualità dell’acqua (in base a parametri con i quali esso à ̈ stato programmato).

Per ragioni di efficacia di funzionamento, à ̈ preferibile che l’opacimetro 14 faccia rilevamenti intervallati, o campionati e, a tale fine, esso può essere disposto in un tratto secondario 21 del ramo di mandata 2, che inizia e si conclude nel tratto principale 22 di tale ramo 2, nel quale tratto secondario 21 l’acqua accede in funzione dell’apertura intermittente di una sesta valvola 23, comandata dal PLC 16 con una frequenza predeterminata (per esempio un’apertura ogni quindici minuti).

Dopodiché, la macchina 1 procede di nuovo con una fase di dosaggio, che può essere identica a quella sopra descritta, a cui segue un certo numero di cicli di risciacquo e, di conseguenza, una ulteriore fase di verifica in cui à ̈ possibile stabilire se effettivamente la qualità dell’acqua à ̈ soddisfacente.

Se vi sono ragioni per ritenere che l’acqua debba essere pulita ulteriormente, oppure a mo’ di test finale, si può operare un ulteriore ciclo della successione delle tre fasi sopra spiegate, in cui la fase di dosaggio à ̈ attuata con un sottodosaggio ancora maggiore, in cui ad esempio il prodotto flocculante immesso à ̈ un decimo di quello consigliato dal produttore.

Se dopo la fase di lavaggio e quella di verifica, si continua a rilevare una quantità sensibile di materiale imbrattante flocculato, allora il ciclo delle tre fasi à ̈ ripetuto, e così via.

Allorché si sia raggiunto un livello desiderato di qualità dell’acqua, la macchina 1 può disattivarsi (senza creare alcun problema al funzionamento dell’impianto e della caldaia).

Opzionalmente, il PLC 16 (o altro tipo di unità di comando) può essere connesso a mezzi di telecomunicazione (non raffigurati), che ad esempio impiegano la tecnologia della telefonia mobile e, tramite questi, avvertire il manutentore che ha installato la macchina 1 del fatto che essa ha terminato il lavoro di pulizia.

A questo punto, il manutentore può recarsi nell’edificio in cui à ̈ presente limpianto, per introdurre in questo sostanze protettive come inibitori di corrosione e filmanti (che servono a “turare†eventuali micro-falle, come ampiamente noto alla persona esperta del ramo) e per portare via la macchina 1, dopo averla scollegata dal impianto e dalla caldaia.

Si noti che, opzionalmente, la macchina può prevedere due dispositivi 26, 27 cosiddetti “contalitri†uno disposto sul succitato secondo tratto 19 del ramo di riomo e l’altro sul terzo ramo 20, cosicché, quanto l’uso della macchina 1 à ̈ terminato, à ̈ possibile avere un conto di quanta acqua pulita à ̈ entrata nel sistema macchina 1 - impianto - caldaia, e quanta acqua sporca ne à ̈ uscita, ed avere quindi una buona stima di quanta acqua sia presente nell’impianto cosicché un successivo intervento di pulizia possa essere ancora più efficiente, dal momento che sarà ora possibile dosare con maggior precisione il prodotto flocculante.

Nel caso in cui l’impianto sia stato classificato come “molto sporco†allora la macchina sarà fatta funzionare nella maniera di seguito spiegata, senza ripetere aspetti costruttivi e funzionali già descritti nel caso precedente.

Innanzitutto, la macchina 1 esegue una fase di dosaggio, secondo le modalità sopra descritte, ma impiegando una quantità molto minore di prodotto flocculante, ad esempio il quindici percento di quanto prescritto dal fabbricante.

Questo perché, dal momento che rimpianto include una grande quantità di sostanze imbrattanti, se vi si introducesse una dose significativa di flocculante, si avrebbe la conseguenza di un aumento abnorme della densità dell’acqua dell’impianto, il che creerebbe difficoltà di funzionamento per le pompe.

Poi viene fatta una prima veloce fase di risciacquo, a cui segue un’altra fase di dosaggio, questa volta con una dose leggermente superiore, ad esempio il venti percento della quantità consigliata del produttore.

Poi, similmente al funzionamento del caso precedente, seguono una fase di risciacquo ed una fase di verifica per dare una prima stima della qualità dell’acqua.

A questo punto, la macchina esegue una fase di dosaggio con una dose ancora maggiore, come ad esempio il trenta percento della quantità consigliata, a seguito della quale viene eseguita una fase di risciacquo più lunga, in modo che la quantità di materiale imbrattante scenda ad un livello in cui potrà essere possibile portarne in sospensione una discreta percentuale senza far diventare l’acqua troppo viscosa.

Poi la macchina 1 esegue una ulteriore fase di dosaggio, in cui la dose di materiale flocculante à ̈ aumentata ancora, ad esempio, questa volta al trentacinque percento.

A seguire, vi à ̈ una fase di verifica in cui si valuta la qualità dell’acqua e si stima se il risultato à ̈ soddisfacente.

A mo’ di test di conferma, come nel caso precedente di “impianto poco sporco†, si può eseguire uno o più cicli delle fasi di dosaggio (con una quantità del dieci per cento del prodotto flocculante), risciacquo e verifica, fino al raggiungimento della desiderata misura della qualità dell’acqua.

Dopodiché, anche in questo caso, il manutentore può recarsi nell’ edifìcio in cui à ̈ presente l’impianto, ad esempio perché avvertito dai suddetti mezzi di telecomunicazione, per introdurvi gli inibitori di corrosione ed i filmanti, oltre che per rimuovere la macchina 1. Si à ̈ in pratica constatato come l’invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che l’invenzione rende disponibile una macchina che à ̈ in grado di pulire in via automatica un impianto termo sanitario, senza interferire con il funzionamento della caldaia ad esso associata.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina (1) per la pulizia di impianti termo-idraulici, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un circuito idraulico (2, 3) collegabile in parallelo ad una caldaia e comprendente a sua volta: almeno un ramo di mandata (2) collegabile al collettore di mandata (4) di un impianto termo-idraulico, ed almeno un ramo di ritomo (3), collegabile in parallelo al collettore di ritorno (5) di detto impianto e, tramite rispettive valvole (7, 8), ad un acquedotto (9) ed a uno scarico (10); detta macchina ( 1 ) comprendendo altresì : almeno una prima pompa (11) per pompare acqua da detto ramo di ritorno (3) a detto ramo di mandata (2); almeno un serbatoio (12) atto a contenere un prodotto per la pulizia di impianti termo-idraulici; almeno una seconda pompa (13) collegata a detto serbatoio (12) e a detto ramo di mandata (2) per prelevare detto prodotto ed alimentarlo a detto collettore di mandata (4); mezzi di rilevazione (14, 15) per misurare la qualità dell’acqua che attraversa detto ramo di mandata (2); e almeno un’unità di controllo (16) per comandare automaticamente dette prima e seconda pompa (11, 13) e dette valvole (7, 8) in funzione delle misure effettuare da detti mezzi di rilevazione (14, 2) Macchina (1) secondo la rivendicazione 1, caraterizzata dal fatto di comprendere almeno un sensore di pressione (17) atto a misurare la pressione dell’acqua in deto ramo di ritorno (3), e collegato in uscita a deta unità di controllo (16) per inviargli segnali relativi alle misure effettuate. 3) Macchina (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevazione comprendono almeno un opacimetro (14). 4) Macchina (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di rilevazione comprendono almeno una sonda di conducibilità (1 5). 5) Macchina (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta seconda pompa (13) à ̈ una pompa peristaltica. 6) Macchina (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto ramo di ritorno (3) comprende un tratto (19) collegabile a deto acquedotto (9) tramite detta rispettiva valvola (7) e dal fatto che la macchina (1) comprendere inoltre un dispositivo addolcitore (26) per l’acqua disposto a monte di detto tratto (19) e disponibile a valle di detto acquedoto (9). 7) Macchina (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo comprende un controllore logico programmabile (16). 8) Macchina (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi di telecomunicazione connessi a detta unità di controllo (16).