ITPG20090014A1 - Camera di combustione a pressione con generatore di vapore e di energia elettrica. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE “ CAMERA DI COMBUSTIONE A PRESSIO NE A TURBINA GENERATRICE DI ENERGIA ELETTRICA “

RIASSUNTO

La CAMERA DI COMBUSTIONE A PRESSIONE CON GENERATORE DI VAPORE E DI ENERGIA ELETTRICA può essere alimentata a

legna, gas biomasse e combustitiili in genere. Converte, con l’ausilio del vapore acqueo, il calore, prodotto e inutilizzato dalle camera di combustione, in energia elettricca recuperando l energia calorifica normalmente dispersa.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La CAMERA DI COMBUSTIONE A PRESSIONE CON GENERATORE DI VAPORE E DI ENERGIA ELETTRICA genera vapore acqueo dal calore disperso nella combustone di stufe caminetti caldaie ecc.. Il vapore acqueo in alta pressione spinge la prima girante di una micro turbina tripala situata sul cielo della camera di combustione.I fumi di scarico, in alta pressione, generati dall’ ostruzione del condotto di scarico della camera di combustione spingono la seconda pala della turbina frizionata e in asse con la prima. L’ asse della turbina à ̈ cineticamente collegato con un generatore rotativo di elettricità.

La camera di combusitone raffigurata C à ̈ strutturata attorno a due masse scambiatrici di calore 1 e 2 adottate per produrre rispettivamente vapore acqueo e acqua calda per riscaldamento sanitario. Ambedue le masse sono posizionate nel punto di maggior calore della camera C ossia dietro, sopra e attorno al nocciolo del focolare di combustione. La camera può essere alimentata con legna, con biomasse, gas naturali e con tutti i combustibili fossili. La prima massa scambiatrice 1 produce, con l’ausilio di una pompa elettrica o meccanica adatta al caricamento dell’acqua, vapore acqueo in alta pressione e temperatura, ricavando calore dalla fiamma di combustione. Il vapore prodotto dalla massa 1 percorre la tubazione 3 salendo verso la turbina a vapore 4 . La turbina a vapore 4 converte la pressione del vapore acqueo, surriscaldato dalla camera di combustione C, in moto rotativo. Il vapore viene con le pale della turbina facendola ruotare attorno all’asse di trasmissione. L’ asse di trasmissione trasferisce il moto al generatore di elettricità 5. Il vapore esausto, che ha spinto le pale della turbina, toma attraverso il condotto di discesa 3 alla massa scambiatrice 1. Il ciclo di scambio, trasferimento e ricircolo di vapore acqueo avviene in modo continuo. La massa scambiatrice 2 produce, attraverso il calore prodotto dalla camera di combustione C, acqua calda destinata a servizi termici e sanitari. I fumi di scarico, prodotti dal funzionamento della camera di combustione, vengono trattenuti dalla valvola di flusso fumi 6. L’ ostruzione creata dalla valvola 6 porta ad un aumento di pressione e temperatura nella camera di combustione. Un sistema di iniezione di aria compressa, controllato da una centralina elettronica 7, ottimizza e regola temperature e pressioni della camera di combustione C. L’aria compressa viene prodotta dalla pala di mandata 8 della turbina che aspira aria esterna e la comprime verso il vaso riscaldatore 9. Il vaso e costruito sull’ esterno del tubo di scarico dei fumi della camera combustione C. L’aria surriscaldata del vaso viene iniettata nella di combustione tramite il comando d’ iniezione aria 10. Le quantità l’aria immessa nella camera di combustione sono regolata dalla centralina elettronica 7. L’aria calda ottimizza, la combustione, la temperatura e pressione della camera di combustione. La centralina elettronica 7 esegue dei calcoli attraverso informazioni acquisite come temperatura, pressione e rapporto aria pervenute ad essa tramite il sistema di acquisizione 10. o la sonda lambda 11. Acquisiti i parametri si eseguono delle variazioni continue della valvola di flusso fumi 6 del comando iniezione aria 10 per poter garantire il miglior rendimento, sia termico che elettrico, in modo costante in qualsiasi situazione. I fumi di scarico prodottoti dalla camera di combustione vengono espulsi tramite la valvola di flusso fumi 6 giungendo alla turbina fumi 11 attraverso il condotto di tiraggio 12. I fumi trasferiscono la pressione acquisita dalla combustione alle pale della turbina che gira su se stessa attorno all’asse di trasmissione, ma frizionata con la turbina a vapore 4 per trascinamento e rendimento. Il generatore di elettricità 5 riceve la forza rotativa dall’asse di trasmissione 13 che viene ruotato dalle giranti delle turbine 4, 8, 11. I fumi di scarico, dopo esser passati per la turbina 11, prima di essere espulsi definitivamente dallo scarico 16, vengono intercettati e riciclati dalla valvola di ricircolo 14. La valvola di ricircolo 14 ,che à ̈ pilotata dalla centralina elettronica 7, provvede a una quantità di fumi ancora caldi da ricircolare nella camera di combustione C. I fumi sono riammessi nella camera di combustione C attraverso il comando ricircolo 15. Le quantità e i momenti del ricircolo sono decise e calcolati dalla centralina elettronica 7. I fumi sono ancora ricchi di calore e di pressione che vengono da nuovo ceduti alla camera di combustione. Solo dopo questo processo può essere considerati esausti e quindi espulsi definitivamente tramite lo scarico 16. La CAMERA DI COMBUSTIONE A PRESSIONE A TURBINA GENERATRICE DI ENERGIA ELETTRICA serve per produrre energia elettrica dal normale spreco di calore , sotto forma di fumi di scarico, proprio di tutte le stufe, camini, caldaie, ecc. Il primo prototipo, costruito per sperimentare e quantificare l’efficienza della produzione di energia elettrica , ha già regalato ottimi risultati. L’energia prodotta può sia essere ridata ai gestori della rete, sia utilizzata in qualunque altra applicazione tipo l’accumolo. Considerati i lunghi periodi di funzionamento e lavoro, in tutte le applicazioni della normali camere di combustione, anche una piccola quantità di produzione di energia elettrica può tranquillamente diventare significativa e proficua. In futuro potrebbe divenire sia un impianto per camere di combustione già esistenti sia il metodo di realizzazioni di tutte le camere di combustione atte al riscaldamento termico o al riscaldamento di sanitari in genere.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Camera si combustione con turbina (4-8-1 )composta da almeno una pala, comprendente almeno uno scambiatore di calore (1-2) con acqua o vapore destinati o al riscaldamento idrosanitario o alla spinta di turbine per la generazione di elettricita tramite generatori o dinamo (5).
2. 2) Camera di combustione a pressione, secondo riv. 1 , comprendente almeno una valvola di flusso fumi con la funzione di ostruzione flusso fumi di scarico per la generi azione di pressione all’ interno della camera di combustione (C) per la spinta di turbine atte alla generazione di energia elettrica.
3. 3) Camera di combustione in stufe, caldaie e caminetti ,secondo riv. 1 o 2, alimentate a legna, gas naturale, biomasse o combustibili fossili con almeno un sistema di controllo elettronico (7) atto alla gestione, del controllo del focolare di combustione, del controllo della produzione di energia elettrica (5), della pressione di combustione del regime rotativo delle turbine(4-8-l 1), delle temperature di esercizio delle turbine, delle pressioni delle turbine(4-8 11), delle temperature delle masse di scambio(l-2) 4) Camera di combustione in cui à ̈ presente un sistema di ricircolo .secondo riv. 1,2 o 3, dei fumi di scarico atto a selezionare tramite la valvola di ricircolo (14) i fumi da reimmettre in camera di combustione (C) tramite comando ricircoo (15) gestiti da sistema elettronico (7). Camera di combustione con sistema di iniezione di aria compressa , secondo riv. 1,2,3 o 4, per ottimizzare la combustione, per innalzare le temperature e pressioni del nocciolo di combustione, per generare fumi di scarico in alta pressione per spingere almeno una turbina. Camera di combustione secondo riv. 1,2, 3 ,4 o 5 come logicamente rappresentata in tavola grafica atta a produrre riscaldamento, acqua calda, energia elettrica da ridare ai gestori.