ITRM980350A1 - Tubo corrugato bimetallico e procedimento per la sua realizzazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
"Tubo corrugato bimetallico e procedimento per la sua realizzazione"
La presente invenzione riguarda un tubo corrugato bimetallico.
L'invenzione riguarda inoltre un procedimento per la produzione di un tubo corrugato bimetallico.
Come è noto, le tubazioni corrugate utilizzate attualmente per la costruzione di scambiatori di calore gas/acqua, gas/gas ed acqua/acqua, sono sottoposte a diversi tipi di corrosione internamente ed esternamente.
Infatti, le superfici di scambio lambite da fluidi termovettori di diverse caratteristiche chimico-fisiche e a diverso contenuto entalpico, possono essere attaccate e corrose in modo totalmente differente sulle superfici interna ed esterna, in particolare se i fluidi si trovano in un diverso stato fisico (ad esempio liquido/gassoso-vapore).
In particolare, negli scambiatori di calore di caldaie a gas a combustibile gassoso a condensazione, nelle quali si attua un parziale recupero del calore latente di condensazione dei prodotti della combustione, mediante un processo di raffreddamento degli stessi sotto del punto di rugiada, la superficie "lato fumi" si trova a contatto con condensati a pH acido.
In questo tipo di caldaie le superfici di scambio sono particolarmente sollecitate rispetto ai generatori di calore tradizionali poiché i condensati hanno una concentrazione F, con un pH compreso fra il 3 ed il 4.5.
Inoltre, la superficie "lato fumi" si trova a contatto anche con gas e vapori a temperature variabili dai 1200°C ai 30°C. L'ampio campo di temperature cui sono sottoposti i materiali degli scambiatori in questo particolare tipo di applicazione è dovuto al bisogno di raffreddare i prodotti di combustione al di sotto del loro punto di rugiada.
Infatti, i "fumi", inizialmente a temperature prossime a quelle della fiamma (funzione essenzialmente del tipo di combustibile e dell'accesso d'aria utilizzato) sono raffreddati con varie metodologie fino al di sotto della temperatura di condensazione (per il gas naturale, ad un eccesso del 30%, tale temperatura è di circa 55°C).
Le superfici "lato acqua" sono lambite da un fluido termovettore assimilabile all'acqua, ma di composizione estremamente variabile a causa delle numerose impurità in esso presenti, per cui sono oggetto di diverse forme di attacco chimico.
In definitiva la variabilità chimica e termica dei diversi ambienti, esterno ed interno alla tubazione, rende, di fatto, molto critica la scelta del materiale di costruzione dello scambiatore, in grado di resistere in modo adeguato ed a costi accettabili ad ambienti cosi diversi e con livelli di variabilità chimica piuttosto elevati.
Un altro problema è quello dovuto alle acque di carico delle caldaie domestiche che hanno una composizione quanto mai variabile in funzione della ubicazione geografica della caldaia e del periodo di carico della stessa.
Infatti, a causa delle aggiunte di cloro si notano nei diversi periodi dell'anno delle sostanziali differenze nel tenore di alogenati disciolti nell'acqua.
Inoltre, com' è noto, la presenza di carbonati e solfati di vario tipo disciolti nell'acqua è variabile da zona a zona.
Alla luce di quanto sopra, la Richiedente ha realizzato una soluzione in grado di risolvere i summenzionati problemi, prevedendo superfici diverse a contatto con ì vari fluidi, aventi caratteristiche ottimali in funzione del fluido in questione.
In particolare, dopo lunghe esperienze nel campo degli scambiatori di calore acqua/gas, viene proposta secondo la presente invenzione una soluzione che combina le peculiarità di due differenti materiali, utilizzati separatamente e quindi singolarmente sperimentati, nel settore idro-termosanitario .
Un altro vantaggio della soluzione proposta secondo la presente invenzione è quello di fornire un tubo avente una resistenza alla pressione interna maggiore rispetto a quelli noti.
Inoltre, il tubo secondo la presente invenzione risulta più leggero rispetto a quelli noti.
Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un tubo corrugato caratterizzato dal fatto di prevedere una superficie esterna in materiale resistente ad un ambiente acido e una superficie interna in materiale resistente all'acqua.
In particolare, detto strato esterno è preferibilmente realizzato in acciaio inox e detto strato interno è preferibilmente realizzato in rame.
Preferibilmente, secondo l'invenzione, tra detto strato esterno in acciaio inox e detto strato interno in rame è previsto uno strato di pasta termicamente conduttrice.
Ancora secondo l'invenzione, detto strato esterno è preferibilmente realizzato in acciaio inox ad elevato contenuto di Cromo e Nichel.
Sempre secondo l'invenzione, detto strato interno è realizzato in rame ricotto.
L'invenzione riguarda inoltre un procedimento per la realizzazione di un tubo corrugato come descritto, in cui si accoppiano un tubo liscio esterno in materiale resistente ad un ambiente acido e un tubo liscio interno in materiale resistente all'acqua, e si procede quindi alla loro ondulazione secondo le tecniche tradizionale per ondulare tubi semplici.
Eventualmente, nel procedimento secondo l'invenzione, si prevede tra detti due tubi lisci uno strato di pasta termicamente conduttrice.
La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
la figura 1 è una vista laterale, parzialmente in spaccato di un tubo corrugato secondo la presente invenzione; e
la figura 2 mostra un particolare del tubo di figura 1.
Osservando in particolare le due figure allegate, è mostrato un tubo corrugato 1 secondo l'invenzione, al cui interno scorre acqua e al cui esterno scorrono fumi.
La parte interna 2 del tubo 1 è realizzata in rame ricotto, mentre quella esterna 3 è realizzata in acciaio inox.
Tra le due parti in rame 2 e in acciaio inox 3 è prevista, nella forma di realizzazione preferita illustrata, l'interposizione di uno strato 4 di pasta termicamente conduttrice.
Lo strato interno 2, per la sua ottima resistenza all'acqua in un vasto range di condizioni da un lato e, dall'altro, per la sua inadeguatezza ad essere utilizzato a contatto con i prodotti della combustione, è stato utilizzato per realizzare la parete interna di uno scambiatore a tubo corrugato.
L'acciaio inox ad elevato tenore di Cromo e Nichel impiegato per la parte 3 esterna, invece, avendo una ottima resistenza in ambiente acido quale quello della camera di combustione delle caldaie a condensazione a gas, presenta caratteristiche fisico/chimiche in grado di assicurare la necessaria lavorabilità del tubo corrugato 1 e la sua resistenza nel tempo.
Si è notato, durante le prove effettuate, che l'accoppiamento dei due materiali illustrato nelle figure costituisce la migliore soluzione alla resistenza chimica in ambienti diversi come quelli descritti nella parte introduttiva della presente descrizione .
Tale soluzione consente di ottenere notevoli vantaggi nel campo dei normali tubi corrugati.
Inoltre, con l'interposizione durante la produzione del tubo 1 di una pasta 4 termicamente conduttrice fra i due strati di rame 2 ed acciaio inox 3 si ovvia all'inconveniente della eventualmente diminuita conducibilità termica dello scambiatore a causa della discontinuità fra i due materiali.
Tuttavia, si è verificato che tale strato 4 non è indispensabile, la conducibilità che si ottiene essendo in ogni caso ancora di buon livello.
Venendo ora a valutare brevemente le fasi di produzione di uno scambiatore bimetallico corrugato impiegando i tubi 1 secondo la presente invenzione, partendo dalle tecnologie note e già consolidate per la produzione di tubi corrugati monomateriale, si procede all'inserimento del tubo liscio di rame 2 all'interno del tubo liscio di acciaio 3.
La tolleranza del diametro tra i due tubi 2 e 3 sarà minima per evitare disaccoppiamenti dannosi per la conduzione di calore.
Eventualmente, si procede alla introduzione fra le due tubazioni 2 e 3 della pasta 4 conduttrice, che oltre a migliorare la conducibilità, favorisce anche lo scorrimento relativo fra i due materiali.
In questo modo, il prodotto che viene ottenuto conserva ottime doti di flessibilità.
La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Tubo corrugato caratterizzato dal fatto di prevedere una superficie esterna in materiale resistente ad un ambiente acido e una superficie interna in materiale resistente all'acqua.
- 2. Tubo corrugato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato esterno è realizzato in acciaio inox e detto strato interno è realizzato in rame.
- 3. Tubo corrugato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detto strato esterno in acciaio inox e detto strato interno in rame è previsto uno strato di pasta termicamente conduttrice.
- 4. Tubo corrugato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato esterno è realizzato in acciaio inox ad elevato contenuto di Cromo e Nichel.
- 5. Tubo corrugato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato interno è realizzato in rame ricotto.
- 6. Procedimento per la realizzazione di un tubo corrugato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto di accoppiare un tubo liscio esterno in materiale resistente ad un ambiente acido e un tubo liscio interno in materiale resistente all'acqua, e di procedere quindi alla loro ondulazione secondo le tecniche tradizionale per ondulare tubi semplici.
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che si prevede tra detti due tubi lisci uno strato di pasta termicamente conduttrice .
- 8. Tubo corrugato, e relativo procedimento, rispettivamente secondo ognuna delle rivendicazioni 1 5 e 6 -7, sostanzialmente come illustrato e descritto .
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| 0001 | Granted |