ITMI20071751A1

ITMI20071751A1 - PREMIXED BURNER

Info

Publication number: ITMI20071751A1
Application number: IT001751A
Authority: IT
Inventors: Domenico Peserico
Original assignee: Polidoro S P A
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-13
Also published as: EP2037175B2; PL2037175T3; PT2037175T; PL2037175T5; EP2037175B1; ES2616500T3; EP2037175A2; EP2037175A3; ES2616500T5

Description

"Bruciatore premiscelato" "Premix burner"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce a un bruciatore premiscelato. The present invention refers to a premixed burner.

Più in particolare, la presente invenzione si riferisce a un bruciatore premiscelato tipicamente di forma cilindrica e specialmente destinato a caldaie a combustione. More particularly, the present invention relates to a premixed burner typically having a cylindrical shape and especially intended for combustion boilers.

Come è noto, ì bruciatori premiscelati comprendono un collettore lungo il quale una ventola convoglia la miscela aria-gas. Detti bruciatori sono tradizionalmente provvisti di una camicia interna o distributore, provvisto di idonei fori e aperture passanti che conducono fa miscela alla superficie del bruciatore; quest'ultimo è pure provvisto di molteplici fori o fessure aventi dimensione molto inferiore a quelli de! collettore per evitare ritorni di fiamma. As is known, premixed burners comprise a manifold along which a fan conveys the air-gas mixture. Said burners are traditionally provided with an internal jacket or distributor, provided with suitable holes and through openings which lead the mixture to the surface of the burner; the latter is also provided with multiple holes or slots having dimensions much smaller than those of the manifold to avoid backfires.

Questa nota soluzione, benché funzionale, presenta alcuni inconvenienti di rilievo. This known solution, although functional, has some significant drawbacks.

Anzitutto, l'esigenza di utilizzare una camicia interna per la distribuzione e l'invio della miscela aria-gas al bruciatore comporta un costo rilevante, sia per la realizzazione della camicia stessa e delle relative forature che per l'assemblaggio della medesima ai corpo del bruciatore. Inoltre, la camicia o distributore interno è causa di notevole disuniformità delia temperatura sulla superficie del bruciatore; ciò in quanto la miscela che fluisce dai fori del distributore interno investe direttamente il corpo esterno, raffreddandolo in zone corrispondentemente localizzate e creando quindi gradienti termici con conseguenti sollecitazioni cicliche a fatica, causate dal ciclo stesso della caldaia. A causa delle temperature elevate che si raggiungono, anche superiori a 700°C, sulla superficie del bruciatore possono crearsi microfessurazioni che con il tempo determinano vere ed estese rotture; in questi casi è necessario sostituire in blocco il bruciatore, che non è più riparabile, ma vi è altresì il concreto rischio di esplosione dovuto al ritorno di fiamma. First of all, the need to use an internal jacket for distributing and sending the air-gas mixture to the burner entails a significant cost, both for the construction of the jacket itself and the relative holes and for the assembly of the same to the body of the burner. Furthermore, the jacket or internal distributor causes a considerable non-uniformity of the temperature on the surface of the burner; this is because the mixture flowing from the holes of the internal distributor directly hits the external body, cooling it in correspondingly localized areas and thus creating thermal gradients with consequent cyclic fatigue stresses, caused by the boiler cycle itself. Due to the high temperatures that are reached, even higher than 700 ° C, micro-cracks can form on the surface of the burner which over time cause real and extensive breakages; in these cases it is necessary to replace the burner as a whole, which can no longer be repaired, but there is also the real risk of explosion due to the backfire.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati. The object of the present invention is to obviate the above-mentioned drawbacks.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di provvedere un bruciatore premiscelato che non richieda la predisposizione e l'accoppiamento al bruciatore stesso di un distributore interno della miscela aria-gas. More particularly, the object of the present invention is to provide a premixed burner which does not require the preparation and coupling to the burner of an internal distributor of the air-gas mixture.

Ulteriore scopo dell'invenzione è quello di provvedere un bruciatore premiscelato fa cui superficie presenti in esercizio una sostanziale uniformità di temperatura, evitando o almeno riducendo in modo sostanziale il rischio di formazione di microfessurazioni e di ritorni di fiamma. A further object of the invention is to provide a premixed burner whose surface has a substantial uniformity of temperature in operation, avoiding or at least substantially reducing the risk of formation of micro-cracks and backfires.

Ulteriore scopo dell'Invenzione è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un bruciatore premiscelato atto a garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilmente ed economicamente realizzato. A further object of the invention is to make available to users a premixed burner capable of guaranteeing a high level of resistance and reliability over time, such that it can also be easily and economically produced.

Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dal bruciatore premisceiato della presente invenzione che, formato da un corpo tubolare, chiuso su una testata da un piattello saldato o graffato lungo la superficie laterale del quale è realizzata una pluralità di fori e fessure, e che si caratterizza fondamentalmente per il fatto di comprendere almeno un disco piano, fissato all'opposta testata di detto corpo tubolare, provvisto di una molteplicità di fori o aperture passanti e costituente la testata dì distribuzione della miscela aria-gas nello stesso corpo. These and still other purposes are achieved by the award-winning burner of the present invention which, formed by a tubular body, closed on a head by a plate welded or stapled along the lateral surface of which a plurality of holes and slots are made, and which is characterized basically due to the fact that it comprises at least one flat disk, fixed to the opposite head of said tubular body, provided with a plurality of through holes or openings and constituting the head for distributing the air-gas mixture in the same body.

Le caratteristiche costruttive e funzionali del bruciatore premiscelato della presente invenzione potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue, in cui si fa riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma di realizzazione preferita e non limitativa e in cui: The constructive and functional characteristics of the premix burner of the present invention can be better understood from the detailed description that follows, in which reference is made to the attached drawings which represent a preferred and non-limiting embodiment thereof and in which:

la figura 1 rappresenta schematicamente, in vista prospettica esplosa, il bruciatore premisceiato delta presente invenzione; Figure 1 schematically represents, in an exploded perspective view, the premixed burner of the present invention;

la figura 2 rappresenta schematicamente, in vista prospettica, lo stesso bruciatore assemblato nei vari componenti; Figure 2 schematically represents, in perspective view, the same burner assembled in the various components;

la figura 3 rappresenta schematicamente, in vista prospettica, una semiparte dello stesso bruciatore. Figure 3 schematically represents, in perspective view, a half part of the same burner.

Con riferimento alle citate figure, il bruciatore premiscelato della presente invenzione, indicato nel complesso con 10 a figura 2 e di forma esemplificativamente cilindrica o eventualmente troncoconica, comprende un corpo tubolare 12, generalmente in acciaio, chiuso su una testata da un piattello 24 saldato o graffato. La superficie laterale del corpo tubolare 12 è provvista di una molteplicità di piccoli fori e fessure o aperture passanti di qualsiasi forma, indicati con 14; detti fori e fessure sono esemplificativamente rappresentati solo su parti circoscritte del corpo 12, intendendosi peraltro che essi potranno essere realizzati lungo l'intera superficie laterale di detto corpo secondo qualsivoglia configurazione e/o dimensione. With reference to the aforementioned figures, the premix burner of the present invention, indicated as a whole with 10 in figure 2 and of an example cylindrical or possibly truncated cone shape, comprises a tubular body 12, generally made of steel, closed on a head by a welded plate 24 or stapled. The lateral surface of the tubular body 12 is provided with a plurality of small holes and slots or through openings of any shape, indicated with 14; said holes and slots are shown by way of example only on circumscribed parts of the body 12, it being understood, however, that they can be made along the entire lateral surface of said body according to any configuration and / or size.

Secondo l'invenzione, la testata del corpo tubolare 12 opposta al piattello 24 è chiusa da almeno un disco 16 provvisto di flangia 18 con ribasso circonferenziale 18' di accoppiamento con l'imboccatura indicata con 20; il disco 16 è di preferenza realizzato in corpo unico con la flangia 18 ed è provvisto di una molteplicità di fori 22, aventi esemplificativamente forma circolare e diametro uniforme. According to the invention, the head of the tubular body 12 opposite the plate 24 is closed by at least one disk 16 provided with a flange 18 with a circumferential recess 18 'for coupling with the mouth indicated with 20; the disc 16 is preferably made in a single body with the flange 18 and is provided with a plurality of holes 22, having by way of example circular shape and uniform diameter.

Detti fori 22, che si estendono pressoché per l'intera superficie del disco 16, possono comunque presentare qualsiasi diametro o forma ed essere eventualmente realizzati a gruppi di diametri e/o forme diverse, distribuiti anche in modo casuale su detta superficie del disco 16. Diametro, forma e distribuzione dei fori 22 lungo il disco 16 sono, in sostanza, definiti all'atto della taratura del sistema e variano a seconda dei diversi tipi di bruciatori, dato che tale taratura è specificatamente destinata a ottimizzarne il rendimento. Said holes 22, which extend almost for the entire surface of the disc 16, can in any case have any diameter or shape and possibly be made in groups of different diameters and / or shapes, also distributed randomly on said surface of the disc 16. The diameter, shape and distribution of the holes 22 along the disc 16 are essentially defined when the system is calibrated and vary according to the different types of burners, since this calibration is specifically designed to optimize their efficiency.

Secondo questa vantaggiosa forma di realizzazione, il disco 16 con fori 22 sostituisce il tradizionale distributore interno; alla flangia 18 è accoppiato in modo noto il convenzionale collettore che alimenta la miscela aria-gas e quest'ultima, di conseguenza, entra frontalmente, anziché circonferenzialmente, nel corpo 12 costituente il bruciatore, Il disco 16 definisce, in sostanza, la testata di distribuzione dei bruciatore 10, rendendo superfluo il distributore interno. Prove sperimentali effettuarle dalla richiedente hanno permesso di verificare che il bruciatore secondo la presente invenzione garantisce gli stessi livelli di rendimento delle note soluzioni che prevedono l'uso del distributore interno, con l'ulteriore vantaggio di evitare disomogeneità nella distribuzione del calore sul corpo tubolare 12. Una soluzione di questo genere è adatta anche per bruciatori del tipo a combustione su tessuto, in cui la superficie laterale è ricoperta di uno strato di tessuto metallico o ceramico. According to this advantageous embodiment, the disc 16 with holes 22 replaces the traditional internal distributor; the conventional manifold which feeds the air-gas mixture is coupled to the flange 18 in a known way and the latter, consequently, enters the body 12 constituting the burner from the front rather than circumferentially. distribution of the burner 10, making the internal distributor superfluous. Experimental tests carried out by the applicant have made it possible to verify that the burner according to the present invention guarantees the same levels of efficiency as the known solutions which provide for the use of the internal distributor, with the further advantage of avoiding unevenness in the distribution of heat on the tubular body 12. A solution of this kind is also suitable for burners of the combustion type on fabric, in which the lateral surface is covered with a layer of metallic or ceramic fabric.

Il disco 16 con flangia 18 è vincolato con saldatura o graffatura al corpo tubolare 12 e presenta di preferenza sviluppo planare; è peraltro da prevedersi che detto disco presenti configurazione non planare, ad esempio concava o convessa in funzione di specifiche esigenze. Ulteriormente è da prevedere la possibilità che la testata di distribuzione del bruciatore 10 sia formata da due dischi 16, opportunamente distanziati tra loro, rispettivamente provvisti di fori, asole o aperture passanti di forma e/o estensione diversa, oppure che il disco 16 sia distanziato dalla flangia 18 per creare una o più zone circonferenzialmente aperte di passaggio della miscela. The disc 16 with flange 18 is welded or stapled to the tubular body 12 and preferably has a planar extension; however, it is to be expected that said disk has a non-planar configuration, for example concave or convex according to specific requirements. Furthermore, it is to be envisaged that the distribution head of the burner 10 is formed by two discs 16, suitably spaced apart, respectively provided with holes, slots or through openings of different shape and / or extension, or that the disc 16 is spaced apart. from the flange 18 to create one or more circumferentially open zones for the passage of the mixture.

Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che l'invenzione consegue. As can be seen from the foregoing, the advantages that the invention achieves are evident.

Nel bruciatore premiscelato della presente invenzione il disco 16 con fori 22 che chiude una delle testate del corpo tubolare 12 sostituisce integralmente ed efficacemente il distributore interno utilizzato sui tradizionali bruciatori, con evidenti vantaggi in termini di risparmio di costi, sìa produttivi che di assemblaggio. In the premix burner of the present invention, the disk 16 with holes 22 which closes one of the heads of the tubular body 12 integrally and effectively replaces the internal distributor used on traditional burners, with obvious advantages in terms of cost savings, both in production and in assembly.

L'assenza del distributore interno, inoltre evita il surriscaldamento localizzato di zone del corpo tubolare 12 lungo il quale si sviluppa la fiamma, evitando l'insorgere di fenomeni di rottura e, soprattutto, escludendo il rischio di pericolosi ritorni dì fiamma. The absence of the internal distributor also avoids localized overheating of areas of the tubular body 12 along which the flame develops, avoiding the occurrence of breakage phenomena and, above all, excluding the risk of dangerous backfires.

Benché l'invenzione sia stata sopra descritta con particolare riferimento a una sua forma di realizzazione data a scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un esperto del ramo alla luce della descrizione sopra riportata. La presente invenzione, pertanto, intende abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell' ambito protettivo delle rivendicazioni che seguono. Although the invention has been described above with particular reference to an embodiment thereof given by way of non-limiting example, numerous modifications and variations will appear evident to an expert in the art in the light of the above description. The present invention, therefore, intends to embrace all the modifications and variations that fall within the spirit and the protective scope of the following claims.

Claims

CLAIMS 1. A premix burner (10), especially for condensing boilers, comprising a tubular body (12), closed on a head by a plate (24) welded or stapled along the side surface of which a plurality of holes and slots are made (14), characterized in that it comprises at least one flat disk (16), fixed to the opposite head of said tubular body, provided with a plurality of through holes or openings (22) and constituting the distribution head of the air-gas mixture in the same body (12).

2. The premix burner according to claim 1, characterized by the fact that the disk (16) is combined with a flange (18) with a corresponding depression (18 ') for coupling with the mouth (20) of the body (12) opposite the head closed by the plate (24).

The premixed burner according to claim 2, characterized in that the disk (16) is obtained in solid form with the flange (18).

The premixed burner according to the preceding claims, characterized in that the disk (16) with flange (18) is fastened by welding and / or clinching to a head of the tubular body (12).

5, The premix burner according to claims 1 and 2, characterized in that the disk (16) has a non-planar development, 6, The premixed burner according to one or more of the preceding claims, characterized in that the through holes or openings (22) have a heterogeneous diameter or surface. 7, The premixed burner according to claim 6, characterized in that said through holes or openings (22) are made on two disks (16) spaced apart.