ITBG20130035A1 - HEAT RECOVERY - Google Patents

HEAT RECOVERY

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ITBG20130035A1
ITBG20130035A1 IT000035A ITBG20130035A ITBG20130035A1 IT BG20130035 A1 ITBG20130035 A1 IT BG20130035A1 IT 000035 A IT000035 A IT 000035A IT BG20130035 A ITBG20130035 A IT BG20130035A IT BG20130035 A1 ITBG20130035 A1 IT BG20130035A1
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IT
Italy
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helical element
heat generator
heat recovery
recovery unit
heat
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IT000035A
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Emilio Manenti
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Jolly Mec Caminetti S P A
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Description

“Recuperatore di calore“ "Heat recovery"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un recuperatore di calore da applicare alla caldaia di un generatore di calore alimentato a biomassa caratterizzato da un tiraggio naturale senza alcun tipo di estrazione meccanica sia essa a supporto o parte necessaria a garantire i l tiraggio. In particolare ad un recuperatore di calore del t ipo anche denominato turbolatore. Tale turbolatore è applicato a generatori di calore. The present invention refers to a heat recovery unit to be applied to the boiler of a biomass-fed heat generator characterized by a natural draft without any type of mechanical extraction, either as a support or part necessary to guarantee the draft. In particular to a type heat recovery unit also called turbulator. This turbulator is applied to heat generators.

Un turbolatore è un disposit ivo che converte un flusso gassoso laminare assiale in un flusso rotatorio aumentando in tal modo i l percorso dello stesso usabile per diverse applicazioni come ad esempio come scambiatore di calore. A turbulator is a device that converts an axial laminar gaseous flow into a rotary flow thus increasing its path usable for different applications such as for example as a heat exchanger.

I turbolatori sono normalmente elementi aggiuntivi da inserire nei corpi caldaia. Turbulators are normally additional elements to be inserted in the boiler bodies.

La loro presenza rallenta i l flusso dei fumi e ne aumenta la quantità di calore trasferito. Their presence slows down the flue gas flow and increases the amount of heat transferred.

Uti l izzato nei generatori di calore aumenta i l rendimento riducendo i consumi e le conseguenti emissioni inquinanti in atmosfera. Used in heat generators, it increases efficiency by reducing consumption and consequent polluting emissions into the atmosphere.

Sono noti turbolatori realizzati con barre piatte rettilinee metalliche attorcigliate su se stesse in modo che la barra sia ruotata attorno al proprio asse. Turbulators are known made with flat rectilinear metal bars twisted on themselves so that the bar is rotated around its own axis.

Esistono anche turbolatori realizzati con tondini o tubi metallici disposti a formare una spirale continua. There are also turbulators made with metal rods or tubes arranged to form a continuous spiral.

Scopo della presente invenzione è quello di provvedere ad un recuperatore di calore ed ad un generatore id calore comprendente un recuperatore di calore in grado di aumentare l’efficienza del generatore di calore avvalendosi del solo tiraggio naturale. The purpose of the present invention is to provide a heat recovery unit and a heat generator comprising a heat recovery unit capable of increasing the efficiency of the heat generator using only natural draft.

Altro scopo è quello di provvedere ad un recuperatore di calore di facile applicazione al generatore di calore. Another purpose is to provide a heat recovery unit which is easy to apply to the heat generator.

Ulteriore scopo è quello di provvedere ad un recuperatore di calore di facile realizzazione. A further object is to provide a heat recovery unit which is easy to make.

In accordo con la presente invenzione, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un recuperatore di calore in accordo alla rivendicazione 1. In accordance with the present invention, these objects and others besides are achieved by a heat recovery unit in accordance with claim 1.

Tali scopi vengono anche raggiunti da un generatore di calore comprendente un recuperatore di calore in accordo ad una delle rivendicazioni al legate. These objects are also achieved by a heat generator comprising a heat recovery unit according to one of the attached claims.

Ulteriori caratteristiche dell ’ invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further features of the invention are described in the dependent claims.

I vantaggi di questa soluzione rispetto alle soluzioni dell ’arte nota sono diversi. The advantages of this solution compared to the solutions of the known art are different.

Aumentando il tempo di contatto tra i fumi e f luido, ossia allungando il percorso fatto dai fumi mediante la rotazione rispetto al percorso rettilineo, si incrementa il trasferimento dell ’energia termica. By increasing the contact time between the fumes and the fluid, ie by lengthening the path made by the fumes by rotating with respect to the straight path, the transfer of thermal energy is increased.

Il recuperatore di calore è stato ottimizzato al fine di garantire un elevato scambio termico dei fumi di combustione e nello stesso tempo minimizzando le perdite di carico. The heat recovery unit has been optimized in order to guarantee a high heat exchange of the combustion fumes and at the same time minimizing the pressure losses.

Il recuperatore è caratterizzato da un asse centrale di diametro variabile in funzione del diametro di evacuazione fumi su cui sono fissati due componenti elicoidali intercalati anch’essi di diametro variabile che permettono di incanalare i fumi in modo tale da massimizzare il recupero del calore dai gas di combustione. The recuperator is characterized by a central axis of variable diameter according to the flue gas evacuation diameter on which two intercalated helical components are fixed, also of variable diameter, which allow the flue gas to be channeled in such a way as to maximize the recovery of heat from the flue gases. combustion.

Il recuperatore è inoltre è dotato di un supporto fatto a gancio che facilità l ’ installazione del pezzo nel prodotto in quanto basta un asta posta sul diametro del tubo di evacuazione fumi per consentirne il fissaggio rendendo in tal modo agevoli tutte le operazioni di montaggio e smontaggio per le operazioni di pulizia del componente. The recovery unit is also equipped with a hook support that facilitates the installation of the piece in the product as a rod placed on the diameter of the smoke evacuation pipe is enough to allow it to be fixed, thus making all assembly and disassembly operations easy. for component cleaning operations.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the present invention will become evident from the following detailed description of a practical embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 mostra un generatore di calore in sezione comprensivo di un recuperatore di calore, in accordo alla presente invenzione; Figure 1 shows a sectional heat generator including a heat recovery unit, according to the present invention;

la figura 2 mostra un recuperatore di calore, visto in prospettiva, in accordo alla presente invenzione; figure 2 shows a heat recovery unit, seen in perspective, according to the present invention;

la figura 3 mostra un recuperatore di calore, visto di fronte, in accordo alla presente invenzione; Figure 3 shows a heat recovery unit, seen from the front, according to the present invention;

la figura 4 mostra un recuperatore di calore, visto dall ’alto, in accordo alla presente invenzione. Figure 4 shows a heat recovery unit, seen from above, in accordance with the present invention.

Riferendosi alle figure allegate, un generatore di calore, in accordo alla presente invenzione, comprende una camera di combustione 10 che termina con un tubo 11 per l ’uscita dei gas di combustione, al quale si collega un camino 12. Referring to the attached figures, a heat generator, according to the present invention, comprises a combustion chamber 10 which ends with a pipe 11 for the exit of the combustion gases, to which a chimney 12 is connected.

Con generatore di calore si intende una stufa o un termocaminetto alimentato a biomassa caratterizzato da un tiraggio naturale senza alcun tipo di estrazione meccanica sia essa a supporto o parte necessaria a garantire i l tiraggio. By heat generator we mean a biomass-fueled stove or fireplace characterized by a natural draft without any type of mechanical extraction, be it a support or part necessary to guarantee the draft.

A fianco del tubo 11 per l ’uscita dei gas di combustione sono presenti noti mezzi 13 per il recupero del calore dai gas di combustione del generatore di calore. Beside the pipe 11 for the exit of the combustion gases there are known means 13 for the recovery of heat from the combustion gases of the heat generator.

All ’ interno del tubo 11 si inserisce un recuperatore di calore 20, in accordo alla presente invenzione. Inside the tube 11 a heat recovery unit 20 is inserted, in accordance with the present invention.

Il recuperatore di calore 20 comprende una barra centrale 21, di diametro variabile in funzione del diametro del tubo 11 di evacuazione fumi. La barra centrale 21 è realizzata mediante un tubo metall ico. The heat recovery unit 20 comprises a central bar 21, of variable diameter according to the diameter of the smoke evacuation pipe 11. The central bar 21 is made by means of a metal tube.

La barra centrale 21 è realizzata con un tubo chiuso da almeno un lato. The central bar 21 is made with a tube closed on at least one side.

Sulla barra centrale 21 sono fissati due componenti 22 e 23 elicoidali intercalati, anch’essi di diametro variabile che permettono di incanalare i fumi in modo tale da massimizzare il recupero del calore dai gas di combustione. Two intercalated helical components 22 and 23 are fixed on the central bar 21, also of variable diameter that allow the fumes to be channeled in such a way as to maximize the recovery of heat from the combustion gases.

I l diametro del recuperatore di calore 20 è leggermente inferiore al diametro del tubo 11 in modo che le operazioni di inserimento e di estrazione dello stesso avvengano con facil ità. The diameter of the heat recovery unit 20 is slightly smaller than the diameter of the tube 11 so that its insertion and extraction operations take place easily.

I due componenti 22 e 23 elicoidali sono fissati sulla barra 21 in modo che i bordi trasversali inizial i 30 e 31 sono opposti rispetto alla barra 21 ed allineati tra loro. The two helical components 22 and 23 are fixed on the bar 21 so that the initial transverse edges 30 and 31 are opposite with respect to the bar 21 and aligned with each other.

Si fissa il componente 22 e quando i l suo bordo iniziale (bordo di attacco) questo ha effettuato un giro di 180° attorno alla barra 21, si fissa il componente 23, in modo che i due bordi di attacco siano all ineati lungo la stessa direzione. Component 22 is fixed and when its leading edge (leading edge) it has made a 180 ° turn around bar 21, component 23 is fixed so that the two leading edges are aligned along the same direction .

I due componenti elicoidali 22 e 23 sono di forma e dimensioni identici tra loro, realizzati mediante una piastra metallica piegata a forma di elica ed avente uno spazio centrale ( lungo l ’asse del componente elicoidale) libero, dove verrà inserita la barra 21. The two helical components 22 and 23 are of identical shape and size, made by means of a metal plate bent in the shape of a helix and having a free central space (along the axis of the helical component), where the bar 21 will be inserted.

Il recuperatore di calore 20 ha quindi una forma che può essere ad esempio paragonata ad una vite di Archimede. The heat recovery unit 20 therefore has a shape which can be compared, for example, to an Archimedes screw.

Utilizzando due componenti elicoidali 22 e 23 è possibile ottenere un passo tra le eliche molto inferiore di quello ottenibile con un sono componente. By using two helical components 22 and 23 it is possible to obtain a pitch between the helices much lower than that obtainable with a single component.

Alla sommità della barra 21 è posto un gancio 35 aperto che facilità l ’ installazione del pezzo nel prodotto in quanto basta un asta 14 posta sul diametro interno (trasversalmente) del tubo di evacuazione fumi 11 per consentirne il fissaggio rendendo in tal modo agevoli tutte le operazioni di montaggio e smontaggio per le operazioni di pulizia dello stesso. At the top of the bar 21 there is an open hook 35 which facilitates the installation of the piece in the product as a rod 14 placed on the internal diameter (transversely) of the smoke evacuation pipe 11 is sufficient to allow it to be fixed, thus making all operations easier. assembly and disassembly operations for cleaning operations.

La dimensione del recuperatore di calore 20 può variare in funzione del tipo di caldaia e del caminetto, Anche il passo dell’elica può variare in funzione delle dimensioni della camera, della potenza nominale e della densità dei fumi. The size of the heat recovery unit 20 may vary depending on the type of boiler and fireplace. The propeller pitch may also vary depending on the size of the chamber, the rated power and the density of the fumes.

La scelta di tali dimensioni consentono una stabilizzazione della depressione della camera di combustione ottimizzando la velocità di efflusso dei fumi ottimizzando tutte le fasi della combustione. The choice of these dimensions allows a stabilization of the depression of the combustion chamber by optimizing the flue gas outflow speed by optimizing all the combustion phases.

In un esempio di realizzazione, con un tubo 11 avente diametro 160 mm, i l recuperatore di calore 20 ha un diametro complessivo di 150 mm, la barra centrale 21 ha un diametro di 48 mm, il passo dell’elica è di 50 mm, ed è lungo 350 mm. In an example of embodiment, with a pipe 11 having a diameter of 160 mm, the heat recovery unit 20 has an overall diameter of 150 mm, the central bar 21 has a diameter of 48 mm, the pitch of the propeller is 50 mm, and it is 350 mm long.

I material i utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. The materials used, as well as the dimensions, may be any according to the needs and the state of the art.

Il recuperatore di calore così concepito è suscettibi le di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell ’ambito del concetto inventivo; inoltre tutt i i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. The heat recovery unit thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI 1. Generatore di calore alimentato a biomassa caratterizzato da un tiraggio naturale senza alcun tipo di estrazione meccanica comprendente un recuperatore di calore avente un asse centrale, dove detto asse centrale è un tubo chiuso dal almeno un lato; un primo elemento elicoidale fissato attorno a detto asse centrale; un secondo elemento elicoidale fissato attorno a detto asse centrale; detto secondo elemento elicoidale essendo intercalato a detto primo elemento elicoidale, e che i bordi di attacco detto primo elemento elicoidale e detto secondo elemento sono allineati lungo la stessa direzione. CLAIMS 1. Biomass-fed heat generator characterized by a natural draft without any type of mechanical extraction comprising a heat recovery unit having a central axis, where said central axis is a tube closed on at least one side; a first helical element fixed around said central axis; a second helical element fixed around said central axis; said second helical element being intercalated with said first helical element, and that the leading edges of said first helical element and said second element are aligned along the same direction. 2. Generatore di calore in accordo alla rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto recuperatore di calore è inserito all ’ interno di un tubo per l ’uscita dei gas di combustione di detto generatore di calore. 2. Heat generator according to the previous claim characterized by the fact that said heat recovery unit is inserted inside a pipe for the exit of the combustion gases of said heat generator. 3. Generatore di calore in accordo ad una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto tubo per l ’uscita dei gas di combustione comprende una asta fissata internamente trasversalmente a detto tubo. 3. Heat generator according to one of the preceding claims characterized by the fact that said pipe for the exit of the combustion gases comprises a rod fixed internally transversely to said pipe. 4. Generatore di calore in accordo ad una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto primo elemento elicoidale e detto secondo elemento elicoidale sono realizzati mediante un nastro metall ico avvolto a spirale. 4. Heat generator according to one of the preceding claims, characterized in that said first helical element and said second helical element are made by means of a spiral wound metal strip. 5. Generatore di calore in accordo ad una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto asse centrale comprende alla sua sommità un gancio che permette di collocare lo stesso in canna fumaria mediante l ’aggancio ad un supporto rettilineo orizzontale.5. Heat generator in accordance with one of the preceding claims characterized by the fact that said central axis includes a hook at its top that allows it to be placed in the flue by hooking it to a straight horizontal support.
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