ITPR20130022A1 - Scambiatore modulare con doppio rubinetto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“Scambiatore modulare con doppio rubinettoâ€

La presente invenzione ha per oggetto uno scambiatore di calore. Tale scambiatore di calore à ̈ utilizzato tipicamente in miniera o in altre applicazioni dove si devono agevolare al massimo gli interventi di manutenzione.

Sono noti scambiatori comprendenti una pluralità di radiatori modulari direttamente vincolati a collettori di ingresso e di uscita in modo che le zone di giunzione definiscano sia un collegamento strutturale che fluidodinamico.

Un inconveniente di tale soluzione costruttiva à ̈ legato al fatto che in caso di rottura di un radiatore modulare si deve arrestare e drenare completamente il flusso del liquido all’interno di tutto lo scambiatore prima di poter espletare l’intervento di manutenzione.

Questo determina un fermo macchina fastidioso. Un ulteriore inconveniente à ̈ legato al fatto che vibrazioni e sollecitazioni possono alla lunga determinare una rottura in corrispondenza della zona di giunzione tra il radiatore e il collettore di ingresso o di uscita (anche questo obbligando ad un prolungato fermo macchina).

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre uno scambiatore che permetta di agevolare gli interventi di manutenzione evitando un forzato arresto di tutto lo scambiatore.

In particolare, Ã ̈ scopo della presente invenzione mettere a disposizione uno scambiatore che consenta di minimizzare gli interventi di manutenzione.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da uno scambiatore comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di uno scambiatore, come illustrato negli uniti disegni in cui:

-figura 1 mostra una vista prospettica di uno scambiatore secondo la presente invenzione;

-figure 2 e 3 mostrano viste frontali e laterali dello scambiatore di figura 1; -figura 4 mostra una vista prospettica di una parte dello scambiatore di figura 1.

Nelle unite figure con il numero di riferimento 10 si à ̈ indicato uno scambiatore di calore. Tipicamente tale scambiatore 10 à ̈ utilizzato in miniera. Esso offre infatti una ottima affidabilità e una agevole manutenzione (caratteristiche importanti soprattutto in zone difficilmente raggiungibili). Opportunamente lo scambiatore 10 comprende un primo e un secondo radiatore 1, 2 modulare. Nel primo e nel secondo radiatore 1, 2 circola un fluido da raffreddare. Tipicamente esso à ̈ aria o acqua o olio. Nel primo e nel secondo radiatore 1, 2 modulare avviene dunque lo scambio termico tra due fluidi che non vengono a miscelarsi, uno circola internamente al radiatore e uno à ̈ l’aria esterna. Il primo e il secondo radiatore 1, 2 sono fluidodinamicamente collegati in parallelo. Più in generale lo scambiatore 10 può comprendere anche un numero maggiore di radiatori, preferibilmente fino a 20 o a 30 (ma potrebbero essere anche di più).

Opportunamente lo scambiatore 10 comprende un collettore 3 di alimentazione del primo e del secondo radiatore 1, 2 modulare.

Preferibilmente il collettore 3 di alimentazione alimenta tutti i radiatori dello scambiatore 10.

Lo scambiatore 10 comprende inoltre un telaio 4 di sostegno del primo e del secondo radiatore 1, 2. Preferibilmente tale telaio 4 supporta tutti i radiatori dello scambiatore 10. Il telaio 4 nella soluzione preferita à ̈ una struttura metallica. Tipicamente esso à ̈ realizzato in lamiera metallica (ad esempio in Fe 360 o acciaio inossidabile).

Lo scambiatore 10 comprende mezzi 5 di collegamento amovibile al telaio 4 del primo e del secondo radiatore 1, 2.

Lo scambiatore 10 comprende inoltre un primo rubinetto 11 d’ingresso che controlla il passaggio di fluido dal collettore 3 di alimentazione al primo radiatore 1. Lo scambiatore 10 comprende inoltre un secondo rubinetto 21 d’ingresso che controlla il passaggio di fluido dal collettore 3 di alimentazione al secondo radiatore 2. Il secondo rubinetto 21 à ̈ azionabile indipendentemente dal primo rubinetto 11. Preferibilmente lo scambiatore 10 per ogni radiatore comprende un corrispondente rubinetto che controlla il passaggio di fluido dal collettore 3 di alimentazione. In questo modo si riesce a controllare in modo indipendente l’ingresso del fluido all’interno di ogni radiatore.

Lo scambiatore 10 comprende inoltre un collettore 30 di uscita del fluido dal primo e dal secondo radiatore 1, 2.

Lo scambiatore 10 comprende inoltre un terzo rubinetto 7. Esso controlla il deflusso nel collettore 30 di uscita del fluido presente nel primo radiatore 1.

Lo scambiatore 10 comprende inoltre un quarto rubinetto 8 che controlla il deflusso nel collettore 30 d’uscita del fluido presente nel secondo radiatore 2. Opportunamente il terzo e il quarto rubinetto 7, 8 sono azionabili in modo indipendente l’uno dall’altro.

Opportunamente lo scambiatore 10 Ã ̈ del tipo a doppio passaggio e comprende:

- un primo passaggio che collega detto collettore 3 di alimentazione del primo e del secondo radiatore 1, 2 e detto collettore 30 di uscita dal primo e dal secondo radiatore 1,2;

- un secondo tratto che collega detto collettore 30 di uscita ad un terzo collettore.

Tra detto collettore 30 di uscita e detto terzo collettore lo scambiatore comprende un gruppo di radiatori (uno o più) percorsi in senso inverso rispetto al verso di percorrenza del primo e del secondo radiatore 1,2. In tal caso il collettore 30 di uscita dal primo e dal secondo radiatore à ̈ un collettore intermedio dello scambiatore 10.

Il telaio 4 comprende almeno una prima sporgenza 41 a sbalzo attraversante il primo radiatore 1. Nella soluzione preferita la prima sporgenza 41 à ̈ un elemento astiforme. Tipicamente tale elemento astiforme à ̈ saldato a restanti parti del telaio 4. Nella soluzione preferita tale elemento astiforme à ̈ una vite. La saldatura della vite al telaio à ̈ realizzata in corrispondenza della testa di estremità della vite.

I mezzi 5 di collegamento amovibile comprendono inoltre un primo elemento 51 di bloccaggio del primo radiatore 1. Il primo elemento 51 di bloccaggio à ̈ applicabile amovibilmente a detta prima sporgenza 41.

La prima sporgenza 41 comprende una porzione filettata. La porzione filettata à ̈ tipicamente una porzione di estremità di detto elemento astiforme (usualmente la porzione opposta alla testa della vite costituente l’elemento astiforme). Il primo elemento 51 di bloccaggio à ̈ un dado filettato che si avvita in detta porzione filettata della prima sporgenza 41. Il telaio 4 comprende una seconda sporgenza 42 attraversante il primo radiatore 1. Tipicamente per la seconda sporgenza 42 si può ripetere quanto indicato per la prima sporgenza 41. I mezzi 5 di collegamento amovibile comprendono un secondo elemento 52 di bloccaggio del primo radiatore 1. Il secondo elemento 52 di bloccaggio à ̈ applicabile amovibilmente a detta seconda sporgenza 42. La prima e la seconda sporgenza 41, 42 attraversano il primo radiatore 1 in corrispondenza di estremità opposte dello stesso. Questo permette di stabilizzare meglio il primo radiatore 1.

Il telaio 4 comprende due montanti 6 di sostegno. Il telaio 4 comprende inoltre un primo e un secondo traverso 61, 62 che collegano i due montanti 6. La prima sporgenza 41 si protende a sbalzo dal primo traverso 61. La seconda sporgenza 42 sporge a sbalzo dal secondo traverso 62. Opportunamente, come esemplificato nelle unite figure, à ̈ presente una terza sporgenza 43 che affianca la prima sporgenza 41; un terzo elemento 53 di bloccaggio del primo radiatore 1 à ̈ collegabile alla terza sporgenza 43. Analogamente à ̈ presente una quarta sporgenza 44 che affianca la seconda sporgenza 42. Un quarto elemento di bloccaggio 54 del primo radiatore 1 à ̈ collegabile alla quarta sporgenza 44. Il primo e il secondo radiatore 1, 2 sono affiancati lungo il primo e il secondo traverso 61, 62. Opportunamente quanto descritto con riferimento alle modalità di collegamento del primo radiatore 1 al telaio 4 può essere ripetuto per il collegamento del secondo radiatore 2 (o qualunque altro radiatore) al telaio 4. Tipicamente i radiatori presentano una direzione verticale di sviluppo preponderante. Il primo e il secondo radiatore 1, 2 si sviluppano preponderantemente parallelamente ai montanti 6 di sostegno.

Il primo radiatore 1 comprende fori di passaggio della prima e della seconda sporgenza 41, 42. Nella soluzione esemplificata nelle unite figure il primo radiatore 1 comprende:

- una coppia di fori per il passaggio della prima e della terza sporgenza 41, 43;

-una coppia di fori per il passaggio della seconda e della quarta sporgenza 42, 44.

Il primo rubinetto 11 à ̈ vantaggiosamente un rubinetto di chiusura del collettore 3 di alimentazione. Esso à ̈ dunque solidale al collettore 3. Se il primo rubinetto 11 à ̈ chiuso à ̈ permessa la rimozione del primo radiatore 1 senza che dal collettore 3 fuoriesca del fluido.

Preferibilmente il primo rubinetto 11 à ̈ un doppio rubinetto comprendente una prima e una seconda valvola 111, 112 in serie che controllano rispettivamente la chiusura di una uscita del collettore 3 di alimentazione e la chiusura dell’ingresso del primo radiatore 1. Opportunamente la prima valvola 111 à ̈ solidale al collettore 3 di alimentazione mentre la seconda valvola 112 à ̈ solidale al primo radiatore 1. Opportunamente lo scambiatore 10 comprende un primo nipplo amovibile di collegamento del collettore 3 di alimentazione e del primo radiatore 1. Il primo nipplo à ̈ interposto tra la prima e la seconda valvola 111, 112. Opportunamente il collettore 3 di alimentazione e il primo radiatore 1 sono separabili lungo una interfaccia interposta tra la prima e la seconda valvola 111, 112. La prima e la seconda valvola sono azionabili indipendentemente l’una dall’altra. Opportunamente la prima e la seconda valvola 111, 112 sono azionabili manualmente.

Opportunamente anche il secondo o il terzo o il quarto rubinetto 21, 7, 8 sono doppi rubinetti e presentano una o più delle caratteristiche descritte in precedenza con riferimento al primo rubinetto 11.

Preferibilmente un doppio rubinetto del tipo descritto in precedenza per il primo rubinetto 11 Ã ̈ associato ad una zona di interfaccia tra ogni radiatore e il collettore 3 di alimentazione e/o il collettore 4 di uscita.

L’invenzione così concepita permette di conseguire molteplici vantaggi. In particolare essa permette di agevolare gli interventi di riparazione. Infatti si possono isolare i vari radiatori eseguendo una sostituzione di uno di essi durante il funzionamento dei restanti. Ciò à ̈ particolarmente agevole in installazioni in cui deve essere garantito il funzionamento dello scambiatore in ogni condizione. Un ulteriore importante vantaggio à ̈ legato alla riduzione degli interventi. Infatti la presenza di un telaio di sostegno dei radiatori consente di scaricare su di esso le sollecitazioni e le vibrazioni a cui i radiatori sono soggetti. Il sostegno strutturale dei radiatori à ̈ dunque separato dalle giunzioni idrauliche che saranno dunque meno sollecitate.

L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore di calore comprendente: -un primo e un secondo radiatore (1, 2); -un collettore (3) di alimentazione almeno del primo e del secondo radiatore (1, 2); -un telaio (4) di sostegno del primo e del secondo radiatore (1, 2); -mezzi (5) di collegamento amovibile al telaio (4) del primo e del secondo radiatore (1, 2); caratterizzato dal fatto di comprendere: -un primo rubinetto (11) d’ingresso che controlla il passaggio di fluido dal collettore (3) di alimentazione al primo radiatore (1); -un secondo rubinetto (21) d’ingresso che controlla il passaggio di fluido dal collettore (3) di alimentazione al secondo radiatore (2); il secondo rubinetto (21) essendo azionabile indipendentemente dal primo rubinetto (11). 2.Scambiatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere: -un collettore (30) di uscita del fluido dal primo e dal secondo radiatore (1, 2); -un terzo rubinetto (7) che controlla il deflusso nel collettore (3) di uscita del fluido presente nel primo radiatore (1); -un quarto rubinetto (8) di uscita che controlla il deflusso nel collettore (30) d’uscita del fluido presente nel secondo radiatore (2); il terzo rubinetto (7) essendo azionabile indipendentemente dal quarto rubinetto (8). 3. Scambiatore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il telaio (4) comprende almeno una prima sporgenza (41) a sbalzo attraversante il primo radiatore (1); i mezzi (5) di collegamento amovibile comprendendo un primo elemento (51) di bloccaggio del primo radiatore (1), il primo elemento (51) di bloccaggio essendo applicabile amovibilmente a detta prima sporgenza (41). 4. Scambiatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la prima sporgenza (41) comprende una porzione filettata, detto primo elemento (51) di bloccaggio essendo un dado filettato che si avvita in detta porzione filettata della prima sporgenza (31). 5. Scambiatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il telaio (4) comprende una seconda sporgenza (42) attraversante il primo radiatore (1); i mezzi (5) di collegamento amovibile comprendendo un secondo elemento (52) di bloccaggio del primo radiatore (1), detto secondo elemento (52) di bloccaggio essendo applicabile amovibilmente a detta seconda sporgenza (42); la prima e la seconda sporgenza (41, 42) attraversando il primo radiatore (1) in corrispondenza di estremità opposte dello stesso. 6. Scambiatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il telaio (4) comprende due montanti (6) di sostegno, un primo e un secondo traverso (61, 62) colleganti i due montanti (6); la prima sporgenza (41) protendendosi a sbalzo dal primo traverso (61), la seconda sporgenza (42) sporgendosi a sbalzo dal secondo traverso (62); il primo e il secondo radiatore (1, 2) essendo affiancati lungo il primo e il secondo traverso (61, 62). 7. Scambiatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il primo radiatore (1) comprende fori di passaggio della prima e della seconda sporgenza (41, 42). 8. Scambiatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il primo rubinetto (11) di ingresso à ̈ un doppio rubinetto comprendente una prima e una seconda valvola (111, 112) in serie che controllano rispettivamente la chiusura di una uscita del collettore (3) di alimentazione e la chiusura dell’ingresso del primo radiatore (1); la prima valvola (111) essendo solidale al collettore (3) di alimentazione mentre la seconda valvola (112) essendo solidale al primo radiatore (1); il collettore (3) di alimentazione e il primo radiatore (1) essendo separabili lungo una interfaccia interposta tra la prima e la seconda valvola (111, 112). 9. Scambiatore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo nipplo amovibile di collegamento del collettore (3) di alimentazione e del primo radiatore (1); il primo nipplo essendo interposto tra la prima e la seconda valvola (111, 112) e permettendo la separazione del collettore (3) di alimentazione e del primo radiatore (1). 10. Scambiatore secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che la prima e la seconda valvola (111,112) sono azionabili manualmente e indipendentemente una dall’altra.