ITPD20000227A1 - Dispositivo miscelatore aria-gas perfezionato. - Google Patents

Description

DESCR ZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo miscelatore aria-gas secondo il preambolo della rivendicazione principale. Dispositivi di questo tipo sono notoriamente impiegati in apparecchiature con bruciatore a gas, in particolare con ventilazione forzata e generalmente comprendono un gruppo valvolare per l'erogazione del flusso di gas nella zona a sezione minore di un condotto Venturi con una pressione controllata in funzione della pressione rilevata a monte del Venturi. Il grado di omogeneità della miscela aria-gas è migliorata tramite un ventilatore di norma posizionato a valle del condotto Venturi.

Un dispositivo miscelatore avente le caratteristiche suddette è ad esempio descritto nel brevetto italiano No.

1288006. Tale dispositivo presenta la peculiarità di consentire l'ottenimento di una adeguata omogeneità della miscela aria-gas tramite l'immissione del flusso di gas all'interno del condotto Venturi secondo una direzione prevalente diretta assialmente lungo il condotto stesso.

Un principale scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un miscelatore aria-gas del tipo suddetto strutturalmente e funzionalmente concepito per migliorare la precisione di dosaggio del gas combustibile nella miscela aria-gas erogata al bruciatore.

Un altro scopo è quello di realizzare un miscelatore aria-gas capace di ampliare il campo di modulazione della portata erogata.

Questi scopi ed altri ancora evidenziati nel seguito sono raggiunti dall'invenzione mediante un dispositivo miscelatore aria-gas realizzato in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Le caratteristiche ed ì vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo esempio di attuazione preferito di seguito illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo miscelatore aria-gas in accordo con la presente invenzione, - la figura 2 è una vista in sezione longitudinale del dispositivo miscelatore di figura 1, parte del quale è rappresentata solo schematicamente,

- la figura 3 è una vista in sezione secondo la linea III-III di figura 2,

- la figura 4 è una vista prospettica in scala ingrandita di un particolare del dispositivo miscelatore delle figure precedenti .

Con iniziale riferimento alla figura 1, con 1 è complessivamente indicato un dispositivo miscelatore ariagas, in particolare per l'alimentazione di un bruciatore a gas (non rappresentato) a ventilazione forzata, realizzato secondo la presente invenzione.

Il dispositivo 1 comprende un condotto Venturi 2, di asse X, posizionato coassialmente all'interno di un condotto tubolare 3, avente contrapposte estremità assiali 3a,3b.

Il flusso d'aria passante attraverso il condotto tubolare 3 è diretto assialmente al condotto stesso nel verso indicato dalla freccia F di figura 1, dall'estremità 3a in direzione della contrapposta estremità 3b.

Il dispositivo miscelatore 1 comprende altresì un gruppo valvolare 6, schematicamente rappresentato in figura 2, per erogare gas nel condotto Venturi 2 con una pressione controllata in funzione della pressione d'aria rilevata all'interno del condotto tubolare 3 a monte del Venturi 2. La depressione nella strozzatura del condotto Venturi 2 induce una corrispondente pressione del gas alimentato attraverso un foro 11 del condotto tubolare 3. La freccia 9 indica l'ammissione di gas dalla rete di alimentazione esterna al gruppo valvolare 6 mentre la freccia 10 indica la mandata di gas, controllata dal gruppo valvolare 6, al foro 11.

Il condotto Venturi 2, interno e coassiale al condotto tubolare 3, presenta una configurazione a doppio cono definita da una parete interna 2a di un corpo cavo 12, il quale è impegnato a tenuta nel condotto tubolare 3 ed è attestato contro uno spallamento 3c dalla parte rivolta verso l'estremità 3b.

Il corpo cavo 12 comprende un primo tratto 14 convergente di accesso, un secondo tratto 15 intermedio a sezione ristretta ed un terzo tratto 16 divergente di uscita. Notoriamente il tratto intermedio 15 a sezione ristretta è quello in cui il flusso di gas che transita nel Venturi ha maggiore velocità e minore pressione.

Il corpo cavo 12 reca esternamente, in corrispondenza del secondo e terzo tratto 15, 16, un restringimento delimitante con il mantello del condotto tubolare 3, una camera 17 di distribuzione del gas la quale è in comunicazione con il foro di ammissione 11.

Il corpo cavo 12 reca, in corrispondenza della zona a sezione ristretta 15, una serie di quattro nervature 18a, b, c, d definenti altrettanti recessi 19a, b, c, d nel cui fondo è formata una spalla rispettivamente indicata con 2Oa, b, c, d.

In corrispondenza dell'estremità a valle (relativamente alla direzione della freccia F) del tratto a sezione ristretta 15 le spalle 20a, b, c, d sono disposte sostanzialmente a squadra con l'asse X del condotto Venturi 2.

A partire dalla parete stessa delle spalle 20a-d e per ciascuna di esse è ricavata sulla parete interna del corpo cavo 12, quella delimitante il Venturi 2, una rispettiva impronta 21a-d a mantello cilindrico ed asse sostanzialmente parallelo all'asse X del Venturi 2. In ragione della conicità del terzo tratto 16 del condotto Venturi, le impronte 21a-d hanno sezione progressivamente decrescente nella direzione del flusso F.

Alla base di ciascuna impronta 21a-d, per intersezione della medesima con il corrispondente recesso 19a-d è ricavata una feritoia 22a-d aperta nella spalla 20a-d rispettiva. Dette feritoie 22a-d definiscono, con le rispettive impronte 21a-d, altrettante prese di ammissione di gas dalla camera di distribuzione 17 all'interno del Venturi 2. Le prese di ammissione di gas sono aperte nel condotto Venturi 2 con distribuzione angolare equidistanziata .

Le feritoie 22a-d, giacendo in un piano perpendicolare all'asse X del condotto Venturi 2 ed in ragione della posizione delle impronte 21a-d, fanno sì che l'orientamento delle prese di ammissione di gas abbia una prevalente componente assiale.

Secondo una principale caratteristica del dispositivo secondo l'invenzione, è previsto che a monte del Venturi 2, in corrispondenza dell'estremità 3a, sia posizionato un organo distributore a palettatura statorica, complessivamente indicato con 23. Detto organo 23 è montato coassialmente al condotto tubolare e comprende un mozzo 24 dal quale sono estese radialmente una pluralità di pale, tutte indicate con 25, aventi un prescelto svergolamento e fissate, da parte opposta al mozzo 24, ad un mantello 26.

Le pale 25 sono stazionarie ed hanno una curvatura del profilo di svergolamento tale da imprimere una componente rotazionale al flusso d'aria entrante nel condotto Venturi 2. La componente cinetica di rotazione impressa al flusso d'aria è tale da indurre una maggiore depressione nel punto a sezione ristretta 15 del condotto Venturi 2, dove avviene l'iniezione di gas, conseguendo una maggiore precisione della regolazione della portata di gas combustibile iniettata tramite le feritoie 22a-d. La maggior precisione nell'immissione del flusso di gas consente altresì di aumentare il campo effettivo di modulazione della portata di miscela aria-gas erogata attraverso il dispositivo.

Si noti che test condotti dalla Richiedente hanno evidenziato che la previsione di organi distributori a palettatura statorica in un dispositivo miscelatore ad iniezione assiale di gas nel Venturi, comportano una maggiore precisione di regolazione del dosaggio del gas ed un più ampio intervallo di modulazione della portata, rispetto ai miscelatori di tipo tradizionale ad immissione sostanzialmente radiale di gas nel Venturi.

Si è altresì notato che il movimento cinetico di rotazione impresso al flusso di gas entrante nel condotto Venturi consente di ritardare il più possibile o addirittura di impedire completamente il distacco del flusso dalla parete del tratto 16 divergente di uscita, conseguendo vantaggiosamente di ridurre le perdite di carico in tale zona.

Secondo una ulteriore caratteristica dell'invenzione, è previsto che un ventilatore 28, di tipo radiale, sia collegato con la sua bocca di aspirazione 28a alla bocca di uscita del tratto divergente 16 del Venturi 2.

Nel caso in cui il verso di rotazione del ventilatore 28 sia scelto concorde con la componente rotazionale impressa al flusso della miscela aria-gas, quest'ultima entra nel ventilatore 28 con perdite molto contenute.

Qualora invece il verso di rotazione del ventilatore e della componente rotazionale del flusso siano discordi, è ottenuta una maggiore amplificazione del segnale di pressione di pilotaggio del gruppo valvolare in corrispondenza della zona di iniezione del gas nel condotto Venturi.

L'invenzione raggiunge così gli scopi proposti conseguendo i vantaggi sopra richiamati con riferimento alla tecnica nota citata.

Claims (9)

1. Rivendicazioni 1. Dispositivo miscelatore aria-gas, in particolare per bruciatori a gas, comprendente un condotto Venturi al cui interno è definito un tratto a sezione ristretta ed al cui esterno è definita una camera di distribuzione di gas, prese di ammissione di gas conformate con orientamento avente una prevalente componente assiale nel condotto Venturi essendo aperte nella parete di detto tratto a sezione ristretta tra detta camera di distribuzione del gas e l'interno di detto condotto Venturi, caratterizzato dal fatto di comprendere, a monte di detto condotto Venturi, rispetto alla direzione del flusso d'aria entrante nel condotto, un organo a palettatura statorica atto ad imprimere una componente di moto rotazionale all'aria entrante in detto condotto Venturi.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detta palettatura è disposta coassialmente con il condotto Venturi.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto organo a palettatura statorica comprende un mozzo dal quale sono estese, in direzione sostanzialmente radiale, una pluralità di pale di prescelto profilo di svergolamento .
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui dette pale sono estese dal mozzo con posizioni angolari regolarmente distanziate.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui dette pale sono collegate, da parte contrapposta al mozzo, con un mantello suscettibile di accoglimento in una porzione tubolare di detto dispositivo.
6. 6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta palettatura è collocata a monte di un tratto di accesso del condotto venturi convergente in detto tratto a sezione ristretta.
7. 7. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un ventilatore collocato a valle di detto condotto venturi rispetto alla direzione del flusso di aria.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui detto ventilatore è di tipo radiale.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detto ventilatore comprende una bocca di aspirazione collegata con un tratto di uscita del condotto Venturi divergente da detta sezione ristretta.