ITUA20165258A1 - MODULAR BOILER WITH SOLID FUELS - Google Patents
MODULAR BOILER WITH SOLID FUELSInfo
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Description
CALDAIA MODULARE A COMBUSTIBILI SOLIDI SOLID FUEL MODULAR BOILER
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda il settore tecnico delle caldaie a combustibili solidi. The present invention relates to the technical sector of solid fuel boilers.
Più in dettaglio, la presente invenzione riguarda una caldaia a combustibili solidi con struttura modulare More in detail, the present invention relates to a solid fuel boiler with a modular structure
Le attuali caldaie a combustibili solidi (triti e/o pezzati) prevedono normalmente la presenza di corpi-macchina monolitici, nei quali risultano implementati i componenti funzionali (bruciatori, combustori, scambiatori di calore, ecc.) e gli elementi termoisolanti (pannelli refrattari, ecc.) progettualmente stabiliti per le medesime. The current solid fuel boilers (chopped and / or piebald) normally provide for the presence of monolithic machine bodies, in which the functional components (burners, combustors, heat exchangers, etc.) and the thermal insulating elements (refractory panels, etc.) projectually established for the same.
Detti corpi-macchina monolitici di dette attuali caldaie prevedono in particolar modo la presenza di bruciatori di combustibili incorporati nelle pareti frontali o laterali dei medesimi. Said monolithic machine bodies of said current boilers provide in particular the presence of fuel burners incorporated in the front or side walls of the same.
Per ottimizzare il rendimento termico complessivo di dette attuali caldaie, i bruciatori incorporati nelle pareti di detti corpi-macchina monolitici prevedono la presenza di rivestimenti termoisolanti, di elevato peso, spessore, ed ingombro. To optimize the overall thermal efficiency of said current boilers, the burners incorporated in the walls of said monolithic machine bodies provide for the presence of heat-insulating coatings of high weight, thickness and bulk.
Per ottimizzare ulteriormente il rendimento termico complessivo di dette attuali caldaie, anche le pareti dei corpi-macchina monolitici, incorporanti detti bruciatori, prevedono la presenza di rivestimenti termoisolanti, di elevato peso, spessore, ed ingombro. To further optimize the overall thermal efficiency of said current boilers, the walls of the monolithic machine bodies, incorporating said burners, also provide for the presence of heat-insulating coatings of high weight, thickness and bulk.
Detti rivestimenti termoisolanti determinano un inevitabile incremento dei pesi e dei volumi di ingombro complessivi di dette attuali caldaie. Said thermo-insulating coatings cause an inevitable increase in the overall weights and overall volumes of said current boilers.
Inoltre, indipendentemente dai rivestimenti termoisolanti loro applicati, detti bruciatori, e dette pareti incorporanti i medesimi, rappresentano comunque fonti di elevata dispersione termica, in grado di limitare il rendimento termico complessivo di dette attuali caldaie. Furthermore, independently of the heat-insulating coatings applied to them, said burners, and said walls incorporating them, in any case represent sources of high thermal dispersion, capable of limiting the overall thermal efficiency of said current boilers.
Le attuali caldaie a combustibili solidi denotano pertanto le seguenti importanti negatività: The current solid fuel boilers therefore denote the following important negativities:
presentano pesi estremamente elevati, risultando di conseguenza difficilmente trasportabili presso i siti di messa in opera; presentano volumi di ingombro estremamente elevati, risultando di conseguenza difficilmente installabili presso siti di messa in opera di piccole dimensioni e producendo inoltre elevati costi di gestione di magazzino; they have extremely high weights, making them difficult to transport to the installation sites; they have extremely large volumes, making them difficult to install at small installation sites and also producing high warehouse management costs;
presentano corpi-macchina monolitici e conseguenti difficoltà di esecuzione di interventi di manutenzione e/o riparazione e/o ispezione dei componenti interni delle medesime; they have monolithic machine bodies and consequent difficulties in carrying out maintenance and / or repair and / or inspection of the internal components of the same;
- presentano fonti di elevata dispersione termica e conseguenti bassi rendimenti termici complessivi. - they have sources of high thermal dispersion and consequent low overall thermal yields.
E’ quindi scopo della presente invenzione il superamento delle problematiche e delle negatività suesposte, proprie delle attuali caldaie a combustibili solidi. It is therefore the purpose of the present invention to overcome the problems and negativities described above, typical of current solid fuel boilers.
Lo scopo della presente invenzione è raggiunto con una caldaia modulare a combustibili solidi, secondo la rivendicazione principale indipendente. The object of the present invention is achieved with a modular solid fuel boiler, according to the main independent claim.
Ulteriori caratteristiche della presente invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti successive. Further characteristics of the present invention are described in the subsequent dependent claims.
La caldaia modulare a combustibili solidi, oggetto della presente invenzione, produce i seguenti importanti vantaggi: The solid fuel modular boiler, object of the present invention, produces the following important advantages:
- risulta facilmente trasportabile presso i siti di messa in opera; - it is easily transportable to the installation sites;
- risulta facilmente assemblabile direttamente presso i siti dì messa in opera, anche se di piccole dimensioni; - it is easy to assemble directly at the installation sites, even if small in size;
- risulta facilmente ed economicamente immagazzinabile; - it is easily and economically storable;
- risulta facilmente disassemblabile per eseguire interventi di riparazione e/o manutenzione e/o ispezione dei relativi componenti interni; - it can be easily disassembled to carry out repairs and / or maintenance and / or inspections of the relative internal components;
richiede limitati accorgimenti di isolamento termico e di conseguenza presenta ridotti pesi e volumi di ingombro complessivi; it requires limited thermal insulation measures and consequently has reduced weight and overall dimensions;
- presenta limitate fonti di dispersione termica e conseguenti elevati rendimenti termici complessivi. - it has limited sources of thermal dispersion and consequent high overall thermal yields.
La presente invenzione viene nel seguito descritta con riferimento a sue forme di realizzazione rappresentate nei disegni allegati, forniti a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui: The present invention is described below with reference to its embodiments represented in the attached drawings, provided by way of non-limiting example, in which:
- la fig. 1 mostra, in sezione verticale piana, una caldaia modulare a combustibili solidi, secondo l'invenzione; - fig. 1 shows, in a flat vertical section, a modular solid fuel boiler according to the invention;
- la fig. 2 mostra, in sezione verticale piana, possibili varianti di realizzazione dei moduli costituenti detta caldaia; - fig. 2 shows, in a flat vertical section, possible variants of construction of the modules constituting said boiler;
- la figg. 3-4 mostrano, rispettivamente in vista assonomentrica ed in sezione verticale piana, la conformazione strutturale del bruciatore compreso in detta caldaia. - figs. 3-4 show, respectively in axonoment view and in flat vertical section, the structural conformation of the burner included in said boiler.
Con riferimento ai particolari delle figure, una caldaia modulare 1 a combustibili solidi, secondo la presente invenzione, comprende sostanzialmente: With reference to the details of the figures, a solid fuel modular boiler 1, according to the present invention, substantially comprises:
- un primo modulo 2, con funzione di bruciatore, - a first module 2, with burner function,
- un secondo modulo 15, con funzione di combustore; - a second module 15, with the function of combustor;
- un terzo modulo 20, con funzione di scambiatore di calore. - a third module 20, with the function of heat exchanger.
Detto primo modulo 2 di detta caldaia 1 comprende: Said first module 2 of said boiler 1 comprises:
- un bruciatore 3 di combustibili solidi triti (pellet, legna sminuzzata, ecc ). - a burner 3 of chopped solid fuels (pellets, chopped wood, etc.).
Detto bruciatore 3 di detto primo modulo 2 comprende: Said burner 3 of said first module 2 comprises:
- mezzi 4 di caricamento di combustibili solidi triti, dei tipo di vani di carico o similari; - means 4 for loading solid minced fuels, of the type of loading compartments or the like;
- una camera 5 di combustione di combustibili solidi triti, comunicante con detti mezzi 4 di caricamento, provvista di condotti 6, 7 di ingresso di aria e di scarico di fumi; - a combustion chamber 5 for solid minced fuels, communicating with said loading means 4, provided with ducts 6, 7 for the inlet of air and the discharge of fumes;
- mezzi 8 di innesco della combustione di combustibili solidi triti e/o pezzati, associati a detta camera 5 di combustione, del tipo di candele elettriche di accensione, o similari. - means 8 for triggering the combustion of chopped and / or piebald solid fuels, associated with said combustion chamber 5, of the type of electric spark plugs, or the like.
- mezzi 9 di regolazione della combustione di combustibili solidi triti, associati a detta camera 5 di combustione, del tipo di griglie mobili di dosaggio, o similari; - means 9 for regulating the combustion of raw solid fuels, associated with said combustion chamber 5, of the type of mobile dosing grates, or the like;
- mezzi 10 di controllo della combustione di combustibili solidi triti, associati a detta camera 5 di combustione, del tipo di congegni vibratori/scuotitori, o similari; - means 10 for controlling the combustion of raw solid fuels, associated with said combustion chamber 5, of the type of vibrating / shaking devices, or the like;
- mezzi 11 di raccolta e smaltimento di ceneri, associato a detta camera di combustione 5, del tipo di cassetti di raccolta o similari. Detto bruciatore 3 di detto primo modulo 2 è racchiuso all’interno di un serbatoio idraulico 12, provvisto di condotti 13, 14 di ingresso di acqua fredda e di uscita di acqua calda, atto a definire una parete bagnata P di completamento del primo modulo 2 e del secondo modulo 15 ad esso accoppiato. - means 11 for collecting and disposing of ashes, associated with said combustion chamber 5, of the type of collection drawers or the like. Said burner 3 of said first module 2 is enclosed inside a hydraulic tank 12, provided with ducts 13, 14 for inlet of cold water and outlet of hot water, suitable for defining a wet wall P to complete the first module 2 and of the second module 15 coupled to it.
Detto secondo modulo 15 di detta caldaia 1 comprende: Said second module 15 of said boiler 1 comprises:
- una camera 16 di combustione di combustibili solidi pezzati, del tipo a fiamma inversa, comunicante con il condotto 7 del bruciatore 3 del primo modulo 2; - a combustion chamber 16 for solid piebald fuels, of the reverse flame type, communicating with the duct 7 of the burner 3 of the first module 2;
- un condotto 17 di scarico di fumi e di deposito di ceneri, comunicante con detta camera 16 di combustione. - a duct 17 for discharging fumes and depositing ashes, communicating with said combustion chamber 16.
Detto primo modulo 2 o detto secondo modulo 15 di detta caldaia 1 comprende inoltre: Said first module 2 or said second module 15 of said boiler 1 further comprises:
- mezzi 18 di caricamento di combustibili solidi pezzati, associati alia camera 16 di combustione del secondo modulo 15, del tipo di sportelli di servizio o similari; - loading means 18 for solid piebald fuels, associated with the combustion chamber 16 of the second module 15, of the type of service hatches or the like;
- mezzi 19 di raccolta e smaltimento di ceneri, associati al condotto 17 di scarico di fumi e di deposito di ceneri del secondo modulo 15, del tipo di sportelli di servizio o similari. - means 19 for collecting and disposing of ashes, associated with the flue gas discharge and ash deposit duct 17 of the second module 15, of the type of service doors or the like.
Detto terzo modulo 20 di detta caldaia 1 comprende: Said third module 20 of said boiler 1 comprises:
- un condotto 21 di ingresso di fumi, comunicante con il condotto 17 del secondo modulo 15; - a smoke inlet duct 21, communicating with the duct 17 of the second module 15;
- uno scambiatore di calore 22, del tipo a tubi di fumo, azionato termicamente da detti fumi; - a heat exchanger 22, of the smoke tube type, thermally operated by said fumes;
- mezzi 23 di estrazione di detti fumi da detto terzo modulo 20, del tipo di ventole di aspirazione a tiraggio forzato e/o modulato. - means 23 for extracting said fumes from said third module 20, of the type of forced draft and / or modulated draft suction fans.
Detti primo modulo 2, secondo modulo 15, e terzo modulo 20 di detta caldaia 1 comprendono infine: Finally, said first module 2, second module 15, and third module 20 of said boiler 1 comprise:
- mezzi 24 di reciproco accoppiamento reversibile, del tipo di flange a bulloni di serraggio, o similari; - means 24 for reciprocal reversible coupling, of the type of flanges with tightening bolts, or the like;
- mezzi 25 di tenuta, interponibili tra detti mezzi 24 per prevenire fughe di fumi attraverso le rispettive superfici di contatto, del tipo di guarnizioni, o similari. - sealing means 25, which can be interposed between said means 24 to prevent fumes escaping through the respective contact surfaces, such as gaskets or the like.
Detti primo modulo 2, secondo modulo 15, e terzo modulo 20 sono dimensionati e conformati per consentire una perfetta corrispondenza dei rispettivi componenti reciprocamente interagenti, e di conseguenza cooperare reciprocamente per definire una caldaia 1 a combustibili solidi completa. Said first module 2, second module 15, and third module 20 are sized and shaped to allow a perfect correspondence of the respective mutually interacting components, and consequently to cooperate with each other to define a complete solid fuel boiler 1.
Detti primo modulo 2, secondo modulo 15, e terzo modulo 20 possono essere trasportati con semplicità presso i previsti siti di messa in opera ed ivi assemblati per ottenere una caldaia 1 a combustibili solidi, completa e immediatamente operativa. Said first module 2, second module 15, and third module 20 can be easily transported to the foreseen installation sites and assembled there to obtain a solid fuel boiler 1, complete and immediately operational.
Detti primo modulo 2, secondo modulo 15, e terzo modulo 20 possono inoltre essere disassemblati con altrettanta semplicità per favorire l’esecuzione di interventi di riparazione e/o manutenzione e/o ispezione dei rispettivi componenti interni, o anche per essere all’occorrenza completamente sostituiti. Said first module 2, second module 15, and third module 20 can also be disassembled with equal simplicity to facilitate the execution of repairs and / or maintenance and / or inspection of the respective internal components, or even to be completely replaced.
Il funzionamento di una caldaia modulare 1 a combustibili solidi, risultante dal reciproco accoppiamento di detti moduli 2, 15, 20 può essere così descritto: The operation of a solid fuel modular boiler 1, resulting from the mutual coupling of said modules 2, 15, 20 can be described as follows:
i mezzi 4 consentono il caricamento di combustibili solidi triti nella camera di combustione 5 del bruciatore 3 del primo modulo 1; the means 4 allow the loading of solid minced fuels into the combustion chamber 5 of the burner 3 of the first module 1;
i mezzi 18 consentono il caricamento di combustibili solidi pezzati nella camera di combustione 16 del secondo modulo 15; the means 18 allow the loading of solid pelleted fuels into the combustion chamber 16 of the second module 15;
i mezzi 8 consentono l’innesco della combustione di detti combustibili triti e/o pezzati nelle rispettive camere di combustione 5-16; the means 8 allow the ignition of the combustion of said chopped and / or piebald fuels in the respective combustion chambers 5-16;
il condotto 6 consente l’immissione di aria comburente nella camera di combustione 5 del bruciatore 3; the duct 6 allows the introduction of combustion air into the combustion chamber 5 of the burner 3;
il condotto 7 consente il passaggio dei fumi presenti nella camera di combustione 5 del bruciatore 3 verso la camera di combustione 16 del secondo modulo 15; the duct 7 allows the passage of the fumes present in the combustion chamber 5 of the burner 3 towards the combustion chamber 16 of the second module 15;
il condotto 17 consente il passaggio dei fumi presenti nella camera di combustione 16 del secondo modulo 15 verso il terzo modulo 20; il condotto 21 consente il convogliamento di detti fumi verso lo scambiatore di calore 22 del terzo modulo 20; the duct 17 allows the passage of the fumes present in the combustion chamber 16 of the second module 15 towards the third module 20; the duct 21 allows the conveyance of said fumes towards the heat exchanger 22 of the third module 20;
lo scambiatore di calore 22, azionato termicamente da detti fumi, determina la produzione di acqua calda ad uso termo-sanitario; i mezzi 23 consentono l’estrazione forzata e/o modulata di detti fumi dal terzo modulo 20; the heat exchanger 22, thermally activated by said fumes, determines the production of hot water for thermo-sanitary use; the means 23 allow the forced and / or modulated extraction of said fumes from the third module 20;
i mezzi 11-19 consentono la raccolta e lo smaltimento di ceneri prodotte dalla combustione di combustibili triti e/o pezzati nelle rispettive camere di combustione 5-16. the means 11-19 allow the collection and disposal of ashes produced by the combustion of chopped and / or pie-shaped fuels in the respective combustion chambers 5-16.
Ulteriormente: Further:
- i mezzi 9 consentono il dosaggio di combustibili soliti triti caricati nella camera di combustione 5 del bruciatore 3 del primo modulo 2 e la conseguente regolazione della combustione in atto nella medesima; - the means 9 allow the dosage of usual chopped fuels loaded into the combustion chamber 5 of the burner 3 of the first module 2 and the consequent regulation of the combustion taking place therein;
- i mezzi 10 consentono l’uniforme discesa di combustibili solidi triti in detta camera di combustione 5 di detto bruciatore 3 ed il conseguente controllo della combustione in atto nella medesima. L’intero bruciatore 3 del primo modulo 2 è racchiuso in un serbatoio idraulico 12 definente una parete bagnata P di completamento del primo modulo 2 e del secondo modulo 15 ad esso accoppiato. - the means 10 allow the uniform descent of chopped solid fuels into said combustion chamber 5 of said burner 3 and the consequent control of the combustion in progress therein. The entire burner 3 of the first module 2 is enclosed in a hydraulic tank 12 defining a wet wall P for completing the first module 2 and the second module 15 coupled to it.
Detto serbatoio idraulico 12 è riscaldato dal calore prodotto dalla camera di combustione 5 del bruciatore 3 del primo modulo 2 e dalla camera di combustione 16 del secondo modulo 15 ad esso accoppiato, e di conseguenza consente la produzione di ulteriore acqua calda ad uso termo-sanitario. Said hydraulic tank 12 is heated by the heat produced by the combustion chamber 5 of the burner 3 of the first module 2 and by the combustion chamber 16 of the second module 15 coupled to it, and consequently allows the production of further hot water for thermo-sanitary use. .
Detto serbatoio idraulico 12 consente in tal modo di limitare le dispersioni termiche delle camere di combustione 5-16 di detti moduli 2-15, assorbendone parte del calore prodotto. Said hydraulic tank 12 thus allows to limit the thermal dispersions of the combustion chambers 5-16 of said modules 2-15, absorbing part of the heat produced.
Detto serbatoio idraulico 12 consente inoltre di ridurre lo spessore del rivestimento termico necessario per un’ottimale coibentazione delle camere di combustione 5-16 di detti moduli 2-5, favorendo in tal modo anche una corrispondente riduzione dei pesi e dei volumi di ingombro complessivi della caldaia 1 completa. Said hydraulic tank 12 also allows to reduce the thickness of the thermal coating necessary for an optimal insulation of the combustion chambers 5-16 of said modules 2-5, thus also favoring a corresponding reduction in the weight and overall dimensions of the boiler 1 complete.
Alla luce di contingenti esigenze e necessità, alla descritta caldaia modulare a combustibili potranno essere apportate ulteriori modifiche o varianti che ricadranno comunque neH’ambito della tutela della presente invenzione, come definita nelle accluse rivendicazioni. In light of contingent needs and requirements, further modifications or variations may be made to the described modular fuel boiler which will in any case fall within the scope of the protection of the present invention, as defined in the attached claims.
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