IT8422165A1

IT8422165A1 - Recuperatore ceramico

Info

Publication number: IT8422165A1
Application number: ITMI1984A022165A
Authority: IT
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-08-01
Publication date: 1986-02-01
Also published as: SE8404299L; NL8402849A; DE3333764C2; SE8404299D0; DE3333764A1; ES290321Y; GB2146757B; IT1176526B; FR2552207B1; ES290321U; GB2146757A; IT8422165A0; FR2552207A1; GB8418561D0; US4612981A; SE456857B; JPS6091195A

Description

N*

1 -

Ine. No. 02-1231 Desfcrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo:

"Recuperatone ceramico"

a nome della Didier-Werke AG, con sede in Wiesbaden 5 (Rep.Fed.Germ. ), ed elettivamente domiciliata presso il mandatario, Ing. Hans Benno Mayer, Milano, via dell'Orso 7/a.

Data di deposito: -1 ASO. 1984

Inventori: Helmut Palz, Hartmut Kainer 221 654/84

Riassunto del trovato

10 L'invenzione concerne un recuperatone con tubi di recuperatone disposti verticalmente. I tubi di recuperatone sono costruiti in modo da poter -essere innestati l'uno nell'altro, cosicch? la chiusura a tenuta viene ottenuta in maniera ottimale. Risultano parimenti pienamente garantite le compensazioni delle dilatazioni in direzione 15 orizzontale come pure in direzione verticale (figure 1 e 7).

Descrizione del trovato

L'invenzione concerne un recuperatone ceramico, con tubi di recuperatone disposti l'uno al di sopra dell'altro.

Tali recuperatori servono a recuperare il calore da gas di scarico, 20 fortemente Inquinati, ad alte temperature, mediante preriscaldamento di aria o di altri fluidi gassosi non combustibili. Il funzionamento ottimale dei recuperatori ceramici, dipende specialmente dalla bont? della chiusura a tenuta dei tubi di recuperatone conducenti gas, dalla resistenza meccanica dei tubi di recuperatone e dalla loro 25 resistenza nel confronti deila formazione di incrinatura, dalla deposizione di polveri volatili trascinati a seguito con ? gas caldi, e dalla resistenza all'usura chimica del materiale ceramico.

La presente invenzione si pone II compito di costruire il recuperatore, in modo che ? garantita una buona compensazione 5 delle dilatazioni, in primo luogo in direzione verticale ed in secondo luogo in direzione orizzontale, ed inoltre in modo che ha luogo una chiusura a tenuta ottimale dei tubi assemblati, e inoltre *

.che il recuperatore pu? essere pulito in maniera semplice sul lato dei gas di scarico e che si ottiene in maniera ottimale la chiusura 10 a tenuta in corrispondenza dei punti di entrata . e di uscita dei gas di combustione rispetto ai fluidi da preriscafdare.

Questo problema viene risolto per il fatto che un'estremit? tubolare dei tubi del recuperatore, presenta una superficie di tenuta anulare, alla quale si raccorda uno spinotto conico anulare \

15 e/oppure per il fatto che l'altra estremit? tubolare ? dotata di una flangia quadrata, nella quale ? inserita una chiusura a tenuta, a forma di gradini nella sezione longitudinale ed adatta per lo spinotto dell'altra estremit? tubolare.

Il tubo destinato al recuperatore, ? dotato da un lato di una 20 flangia quadrata? All'estremit? opposta il tubo ? dotato di uno spinotto tondo, eseguito conicamente, che si adatta come punto di chiusura a tenuta nella flangia di un altro tubo. Una forma di realizzazione particolarmente preferita del tubo, consiste nel fatto che la chiusura a tenuta a forma di gradini dei tubi di 25 recuperatore, presenta due gradini, laddove il gradino superiore viene formato da una superficie verticale e da una superficie di appoggio orizzontale, anulare, rettificata, e il gradino seguente possiede una superficie, rivolta conicamente verso l 'interno, ed una superficie di tenuta di forma anulare, la quale si estende fino alla 5 parete interna dei tubi di recuperatone. La chiusura a tenuta viene ottenuta nella maniera seguente: la superficie di appoggio rettificata viene protetta contro le impurit? da due commettiture di tenuta verticali, riempite di materiale di tenuta. La commettitura di tenuta eseguita conicamente e la commettitura orizzontale, situata 10 sul lato caldo, vengono riempite di mastice.

Vantaggiosamente, i tubi internamente presentano una sezione trasversale -tonda, mentre esternamente presentano una sezione trasversale rotonda oppure ottagonale.

La sezione trasversale ottagonale, fornisce al tubo una superficie 15 esterna maggiore in ragione di circa il 6% della superficie trasversale tonda.

E* Inoltre previsto che la commettitura di tenuta, che si ottiene assemblando due tubi, fra lo spinotto conico e la chiusura a tenuta a forma di gradini ? riempita di materiale di tenuta.

20 Conformemente ad una forma di realizzazione partieoi armente preferita, in alcuni tubi lateralmente ? disposta una finestrella rettangolare.

Per I 'entrata dei gas di scarico, alcuni tubi lateralmente possiedono una rispettiva apertura a forma di fessura.

25 Vantaggiosamente, i tubi vengono fatti di carburo di silicio SiC.

Il materiale da costruzione ceramico dovr? avere una buona conducibilit? termica, essere resistente nei confronti di attacchi chimici ed inoltre a tenuta di gas. Inoltre, il materiale dovr? essere insensibile nei confronti di variazioni di temperatura, ossia 5 non dovr? essere suscettibile di incrinature in caso di rapide variazioni di temperatura. Il materiale da costruzione refrattario SiC riunisce in se<" >stesso sostanzialmente queste caratteristiche. Un'ulteriore esecuzione dell 'invenzione, consiste nel fatto che i tubi sono sovrapposti a strati ed ogni strato si compone di file di tubi 10 reciprocamente sfalsate, laddove i vuoti risultanti fra i tubi sono riempiti con corrispondenti elementi di . adattamento.

Vantaggiosamente, lo strato di tubi situato pi? in basso poggia su una piastra forata.

Il recuperatone ? costutuito di pi? strati di tubi. Lo strato di tubi 15 inferiore, viene montato su una piastra forata fatta di acciaio, o di ghisa. 1 tubi di questo strato possono avere lateralmente rispettivamente un'apertura rettan gol are, come precedentemente menzionato, per l 'uscita dei gas di scarico. Le flange quadrate dei singoli elementi tubieri, all 'estremit? superiore formano una piastra 20 chiusa. Su questa piastra viene collocato lo strato di tubi successivo.

I gas di combustione in corrispondenza della parte superiore del recuperatone, fluiscono in una camera di deviazione rivestita internamente di materiale refrattario. Gli elementi parziali tubieri 25 superiori del fascio tubiero, sono eseguiti in modo che le intercapedini attorno ai tubi possono essere riempite di mastice refrattario. Lo stesso vale per la zona di raccordo all 'estremit? inferiore, per proteggere la piastra di fondo dalle azioni di temperatura. I singoli strati di tubi sono strutturati in modo che i 5 tubi siano disposti l'uno accanto all 'altro, sfalsati, in forma di file, cosicch? si ottengono vuoti parietali.

Questi vu?ti parietali vengono chiusi con elementi di adattamento. Gli elementi di adattamento In direzione longitudinale sono mezzi tubi. Le mezze aperture tubiere vengono o riempite di massa 10 refrattaria oppure gli elementi di adattamento vengono prodotti sin dall 'inizio come elementi massicci.

Vantaggiosamente, lo spazio libero attorno ai tubi viene riempito ermeticamente, sul sottostante strato di tubi, con mastice refrattario. Le commettiture dei punti di contatto delle flange 15 vengono chiuse a tenuta con strisce di feltro.

Durante II montaggio del successivo strato di tubi, lo spazio libero attorno ai tubi per un'altezza di 20 fino a 30 mm viene riempito di mastice refrattario. I punti di giunzione in corrispondenza dei punti di contatto delle flange vengono chiusi a tenuta con strisce 20 di feltro dell 'altezza di 56 mm fatte di fibra resistente termicamente. Le strisce di feltro vengono incollate da un lato e compresse fino a 2 mm durante il montaggio. In tal modo, si ? tenuto conto anche della dilatazione orizzontale delle flange. La dilatazione verticale del fascio tubiero, avviene dalla piastra di 25 acciaio isolata, verso l 'alto, In un pacco morbido marginale fatto di fibra resistente termicamente, che viene sostenuto con mattoni refrattari. 1 punti di tenuta descritti, sono eseguiti in modo che il fascio tubiero possa muoversi liberamente dal basso verso l?alto del bordo di tenuta morbido fatto di materiale fibroso resistente 5 termicamente. La dilatazione orizzontale delle flange viene compensata dagli inserti di feltro, descritti, che si trovano in corrispondenza di ogni flangia.

Una forma di realizzazione preferita del recuperatore consiste nel fatto che i tubi sono disposti in una cassa, dotata di un'apertura 10 di entrata dell 'aria e di un?apertura di uscita dell 'aria, e la cassa super iormente ? coperta con una cappa di afflusso dei gas di combustione,^ -asportabi le, e/oppure all 'estremit? inferiore de? tubi ? chiusa con una camera di raccolta.

La cassa del recuperatore, possiede una forma costruttiva 15 rettangolare. -<' >Se il recuperatore per quanto riguarda la propria altezza non si. adatta ad esempio ad un capannone preassegnato, allora viene suddiviso in due met? di uguale grandezza, le quali vengono disposte direttamente I 'una accanto all 'altra. Per il recuperatore in due parti, per ogni singola parte valgono le 20 caratteristiche costruttive descritte per il recuperatore in un'unica parte. Tuttavia, nella parte del recuperatore che si riscalda di meno II lato di afflusso diventa lato di deflusso.

Relativamente alla sollecitazione termica e al requisito della tenuta nei confronti dei gas, l 'inversione della direzione del flusso per la 25 parte che meno si riscalda non rappresenta una particolare problematica.

Le ?aperture di entrata ovvero di uscita, per il fluido gassoso, cedente calore ed assorbente calore, vengono scelte in modo che si formi un controflusso incrociato. La disposizione delle aperture ? 5 per? possibile anche in modo che o si forma un flusso continuo incrociato oppure solo un flusso incrociato.

I gas di combustione fluiscono attraverso i tubi. I tubi assemblati formano pareti tubiere tonde, a prete liscia, che possono essere facilmente private delle incrostazioni impiegando attrezzi adeguati.

10 Per pulire il fascio tubiero, il recuperatore superiormente possiede una cappa asportabile di afflusso dei gas di combustione e al I 'estremi t?-. -inferiore possiede una camera di raccolta (camera di depurazione). La camera possiede aperture, chiudibili a tenuta di gas, per prelevare le impurit?. I tubi all 'estremit? inferiore 15 sboccano aperti nella camera di depurazione. I vantaggi ottenuti con l'invenzione, consistono rispettivamente nel fatto che il fascio tubiero in conseguenza della buona compensazione delle dilatazioni, pu? muoversi liberamente senza ostacoli, ed inoltre nel fatto che si ottiene una chiusura a tenuta ottimale dei tubi uniti ad innesto, 20 inoltre che il recuperatore sul lato dei gas di scarico pu? essere pulito in maniera semplice e infine in corri spondenza dei punti di entrata e di uscita del gas di combustione, si ottiene completamente la chiusura a tenuta rispetto al fluido da preriscaldare (aria).

L'invenzione viene illustrata nel seguito esemplificativamente in 25 base ai disegni.

In particolare:

la figura 1 mostra una vista in sezione di un tubo ceramico con le viste dall 'alto A e B delle due estremit? tubiere,

la figura 2 mostra la chiusura a tenuta di due tubi uniti ad 5 innesto,

la figura 3 mostra la disposizione di uno strato tubiero in vista dal I <1 >a I to,

la figura 4 mostra un tubo con la finestrella,

la figura 5 mostra un elemento di adattamento con vista dall 'alto C 10 dell 'estremit? tubolare superiore,

la figura 6 mostra un'altra forma di realizzazione di un tubo con vista dall'alto D,

la figura 7 mostra una sezione longitudinale di un recuperatone ceramico,

15 la figura 8 mostra una sezione trasversale del recuperatone della figura 7,

la figura 9 mostra un'altra forma di realizzazione di recuperatone ceramico,

la figura 10 mostra una sezione trasversale del recuperatone della 20 figura 9.

Nella figura 1, ? rappresentata la sezione longitudinale di un tubo ceramico 14, con le viste dall 'alto A e B delle due estremit? tubiere 1, 4. La sezione trasversale interna 13 del tubo 14 propriamente detto, ? tonda e la sezione trasversale esterna 36 ? ottagonale.

25 All 'estremit? superiore 4 ? applicata una flangia quadrata 5.

L'estremit? inferiore ? eseguita nella forma di spinotto anulare, conico 3, al quale si raccorda una superficie di tenuta 2 di forma anulare. All 'interno della flangia quadrata 5, ? sistemata la chiusura a tenuta 6. Essa ? costituita di due gradini 7, 8. Il 5 gradino superiore 8 ? costituito di una superficie verticale 9 e di una superficie di appoggio 10 anulare, rettificata, alla quale si raccorda il secondo gradino 8 nella forma di una superficie 11, inclinata conicamente verso l 'interno, e di una superficie di tenuta 12 orizzontale.

10 La figura 2 vista in sezione, mostra per met? due tubi 14, 16 uniti a innesto. Lo spinotto 3 del tubo 14 viene innestato nella chiusura a tenuta -6 del tubo 16. La superficie di tenuta anulare 2 poggia sulla superficie di appoggio rettificata 10. La commettitura d? tenuta 15 risultante, ? riempita di materiale di tenuta 17.

15 La figura 3 mostra una disposizione di pi? tubi 19, in modo da formare uno strato tubiero 22, in vista dall 'alto. Le flange quadrate 5 sono unite fra di loro in modo da formare serie di tubi 23, affiancati in maniera sfalsata. I risultanti vuoti 24 marginali, vengono riempiti con elementi di adattamento 25.

20 Nelle figure 4, - 5 e 6 sono rappresentate ulteriori forme di realizzazione di tubi di recuperatone. La figura 4 mostra un tubo 20 di recuperatone con una finestrella 18 per l 'uscita dei gas di scarico. L'elemento di adattamento 25, con vista dall 'alto C per riempire i vuoti marginali 24 dello strato tubiero 22 in figura 3, ? 25 rappresentato nella figura 5. L'elemento di adattamento 25 nella direzione longitudinale ? un mezzo tubo. La mezza apertura tubiera viene riempita di massa refrattaria, oppure l 'elemento di adattamento viene fatto nella forma di elemento massiccio. La figura 3 mostra un tubo accorciato 37 con vista dall 'alto D, con spinotto 5 38. Questo tipo di tubi ? previsto per lo strato superiore del fascio tubiero nel recuperatone, e sboccano nella cappa di afflusso 31 dei gas di combustione della figura 7.

La figura 7 mostra una possibile struttura del recuperatone 39. Essa ? costituita di una cassa 33 con apertura di entrata dell '?ria 10 34 ed apertura di uscita dell 'aria 35. Nella cassa 33, ? sistemato il fascio tubiero 39. Il fascio tubiero 39 ? costituito di pi? strati di tubi 29 come quelli descritti in figura 3.

La cassa 33 superiormente ? chiusa con una cappa di afflusso asportabile 31 dei gas di scarico ed i nferiormente con una camera 15 di raccolta 32. I tubi dello strato tubiero inferiore 26 sono montati su una piastra forata di acciaio o di ghisa. Per chiudere a tenuta i punti di entrata e di uscita dei gas di scarico rispetto al fluido da preriscaldare, lo spazio libero 29 dello strato tubiero 26 viene riempito di mastice refrattario. Le commettiture 30 in corrispondenza 20 dei punti di contatto delle flange vengono chiusi a tenuta con strisce di feltro di fibre resistenti termicamente ed aventi spessore di circa 4 mm. Le strisce di feltro vengono incollate da un lato e compresse ad uno spessore di circa 2 mm durante il montaggio. In tal modo, si ? tenuto conto della dilatazione orizzontale delle 25 flange.

La dilatazione verticale del fascio tubiero 39, viene dalla piastra di acciaio isolata, verso l 'alto, in un pacco morbido marginale di fibre resistenti termicamente, che viene . sostenuto con mattoni refrattari 40.

5 Lo strato tubiero superiore 41 del fascio tubiero 39, si compone dei tubi 37, rappresentati in figura 6, senza flangia quadrata.

I gas di combustione caldi fluiscono attraverso l 'apertura 42 di entrata dei gas portandosi nella cappa di entrata 31. dei gas di combustione e di qui nel fascio tubiero 39.

10 La cappa di entrata dei gas di combustione, ? rivestita di materiale refrattario. I gas di combustione fluiscono attraverso i tubi verso il ;basso. I tubi assemblati formano pareti tubiere tonde, lisce, che possono essere facilmente private di incrostazioni mediante attrezzi adatti. I gas di combustione raffreddati, vengono 15 convogliati nella camera di raccolta 32 e quindi scaricati attraverso l 'apertura 43 di uscita del gas.

Per pulire il. fascio tubiero 39, il recuperatore superiormente possiede una cappa di afflusso asportabile 31 di gas di combustione e all 'estremit? inferiore possiede una camera di raccolta 32. I tubi 20 sboccano all 'estremit? inferiore, aperti, nella camera di depurazione.

Per stabilizzare il fascio tubiero 39 a determinate distanze, sono previsti strati refrattari 44.

La figura 8 mostra una sezione trasversale attraverso gli strati 25 tubieri del ventilatore in figura 7.

Nelle figure 9 e 10 ? rappresentata un?altra forma di realizzazione di un recuperatone. Se ad esempio l 'altezza disponibile di un locale ? troppo piccola per ? recuperatone, questo pu? essere suddiviso in due met? 45 e 46* che vengono disposte direttamente l'una accanto 5 all 'altra. Per il recuperatone in due parti, mostrato nella figura 9, valgono le stesse caratteristiche costruttive descritte per il recuperatone in un'unica parte. Tuttavia, per la parte meno calda del recuperatone, ii lato di afflusso diventa il lato di deflusso.

Lo strato tubiere inferiore 47 delle due parti 45 e 46 del 10 recuperatone, ? costituito dei tubi 18, rappresentati in figura 4, con finestrelle 20. Questi tubi servono a deviare I gas di scarico caldi dalla parte 46 del recuperatone verso l 'altra parte 45 del recuperatone . Le camere di raccolta 48 e 49 disposte al di sotto dei tubi 18 raccolgono le impurit? solide e possono essere pulite in 15 maniera semplice. Le parti 45 e 46 del recuperatone sono collegate tramite i tubi 50 e 51 e possiedono ciascuna una distinta cappa di entrata 52 ovvero di uscita 53 dei gas di combustione. Altrimenti, I fasci tubieri sono composti nella stessa maniera indicata p?r il recuperatone in un'unica parte in figura 7. La figura 10 in sezione 20 trasversale mostra le due parti 45 e 46 del recuperatone.

Le aperture di entrata ovvero di uscita per il fluido gassoso, cedente calore e assorbente calore, vengono scelte in modo che si forma una con trocorrente incrociata. La disposizione delle aperture per? ? possibile anche In modo che o si forma una corrente continua 25 incrociata, oppure soltanto una corrente incrociata.

Rivendicazioni

1. <* >Recuperatone ceramico, con tubi di recuperatone sovrapposti, caratterizzato dal fatto che un'estremit? tubiera (1) dei tubi (14, 19) del recuperatone presenta una superficie di tenuta (2) di forma 5 anulare, alla quale si raccordano uno spinotto conico anulare (3), nonch? dal fatto che l'altra estremit? tubiera (4) ? dotata di una flangia quadrata (5), nella quale ? montata una chiusura a tenuta (6), in sezione longitudinale a forma di gradini ed adatta per lo spinotto (3) dell 'altra estremit? tubiera (1) .

10 2. Recuperatone ceramico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la chiusura a tenuta (6) a forma di gradini dei tubi (14, 19) : dei ^recuperatone, presenta due gradini, laddove il gradino superiore (7) viene formato da una superficie verticale (9) e da una superficie di appoggio (10) orizzontale, anulare, rettificata, e 15 il gradino (8) seguente possiede una superficie (11), rivolta conicamente verso l 'interno, ed una superficie di tenuta (12) di forma anulare, che si estende fino alla parete interna tubiera (13) dei tubi (14, 19) del recuperatone.

3. Recuperatone ceramico, secondo la rivendicazione 1 o 2, 20 caratterizzato dal fatto, che i tubi (19) internamente hanno una sezione trasversale tonda, mentre esternamente hanno una sezione trasversale tonda oppure ottagonale.

4. Recuperatone ceramico, secondo le rivendicazioni 1, 2 o 3, car?tteri zzato dal fatto, che la commettitura di tenuta (15), che si 25 ottiene assemblando due tubi (14, 16) fra lo spinotto conico (3) e la chiusura a tenuta (6) a forma di gradini, ? riempita di materiale di tenuta (17).

5. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in alcuni tubi (20) 5 lateralmente ? disposta una finestrella (18) di forma rettangol are. 6. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto, che i tubi (14, 19) sono fatti di SiC.

7. Recuperatone ceramico, secondo una. delle rivendicazioni 10 precedenti, caratterizzato dal fatto che i tubi (19) sono sovrapposti a strati, ed ogni strato (22) ? costituito di file di tubi (23) formate fra di loro sfalsate, dove i vuoti (24) risultanti fra i tubi, sono riempiti con corrispondenti elementi di adattamento (25).

8. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni 15 precedenti, caratterizzato dal fatto che lo strato tubiero inferiore (26), ? montato su una piastra forata (27).

9. Recuperatone ceramico, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto, che lo spazio libero (28) attorno ai tubi (19), in posizione vicinissima al di sopra del sottostante strato 20 tubiero (29), viene riempito di mastice refrattario.

10. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le commettiture (30) dei punti di contatto dejle flange (5), vengono chiuse a tenuta con strisce di feltro.

25 11 . Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i tubi (19) sono disposti in una cassa (33), la quale ? dotata di un'apertura di entrata (34), un'apertura di uscita (35) dell 'aria, e la cassa (33) superiormente ? coperta con una cappa asportabile d? afflusso (31) dei gas di 5 combustione e/o all 'estremit? inferiore dei tubi (19, 26), ? chiusa con una camera di raccolta (32).

Il tutto, sostanzialmente come descritto ed illustrato, agli scopi ?*? sopra specificati.

Milano, l? -1 AGO. 1984

IO p. la ditta Didier-Werke AG

Il mandat/ /aIlrio & IHn

Ing. Han:

C* ?

deposizione di polveri volatili trascinati a seguito con i gas caldi, e dalla resistenza all'usura chimica del materiale ceramico.

La presente invenzione si pone il compito di costruire il recuperatore, in modo che ? garantita una buona compensazione 5 delle dilatazioni, in primo luogo in direzione verticale ed in secondo luogo in direzione orizzontale, ed inoltre in modo che ha luogo una chiusura a tenuta ottimale dei tubi assemblati, e inoltre che il recuperatore pu? essere pulito in maniera semplice sut lato dei gas di scarico e che si ottiene in maniera ottimale ia chiusura 10 a tenuta in corrispondenza dei punti . di entrata re di uscita dei gas di combustione rispetto ai fluidi da preriscaldare.

Questo problema viene risolto per il fatto che un'estremit? tubolare dei tubi del recuperatore, presenta una superficie di tenuta anulare, alla quale si raccorda uno spinotto conico anulare 15 e/oppure per il fatto che l 'altra estremit? tubolare ? dotata di una flangia quadrata, nella quale ? inserita una chiusura a tenuta, a forma di gradini nella sezione longitudinale ed adatta per lo spinotto dell 'altra estremit? tubolare.

Ij tubo destinato al recuperatore, ? dotato da un lato di una 20 flangia quadrata. <' >All 'estremit? opposta il tubo ? dotato di uno spinotto tondo, eseguito conicamente, che si adatta come punto di chiusura a tenuta nella flangia di un altro tubo. Una forma di reai izzazlone part icol armente preferita del tubo, consiste nel fatto che la chiusura a tenuta a forma di gradini dei tubi di 25 recuperatore, presenta due gradini, laddove il gradino superiore -

viene formato da una superficie verticale e da una superficie di appoggio orizzontale, anulare, rettificata, e il gradino seguente possiede una superficie, rivolta conicamente verso l 'interno, ed una superficie di tenuta di forma anulare, la quale si estende fino alla 5 parete interna dei tubi di recuperatone. La chiusura a tenuta viene ottenuta nella maniera seguente: la superficie di appoggio rettificata viene protetta contro le impurit? da due commettiture di tenuta verticali, riempite di materiale di tenuta. La commettitura di tenuta eseguita conicamente e la commettitura orizzontale, situata 10 sul lato caldo, vengono riempite di mastice.<*>

Vantaggiosamente, i tubi, internamente presentano una sezione trasversale tonda, mentre esternamente presentano una sezione trasversale rotonda oppure ottagonale.

E' inoltre previsto che la commettitura di tenuta, che si ottiene assemblando due tubi, fra lo spinotto conico e la chiusura a tenuta a forma di gradini ? riempita di materiale di tenuta.

Per l'entrata dei gas di scarico, alcuni tubi lateralmente possiedono una rispettiva apertura a forma di fessura.

25 Vantaggiosamente, i tubi vengono fatti di carburo di silicio SiC.

? ?

Il materiale da costruzione ceramico, dovr? avere una buona conducibilit? termica, essere resistente nei confronti di attacchi chimici ed inoltre a tenuta di gas. Inoltre, il materiale dovr? essere insensibile nei confronti di variazioni di temperatura, ossia 5 non dovr? essere suscettibile di incrinature in caso di rapide variazioni di temperatura. Il materiale da costruzione refrattario SiC riunisce in se stesso <? >sostanzialmente queste caratteristiche. Un'ulteriore esecuzione dell 'Invenzi?ne, consiste nel fatto che i .tubi sono sovrapposti a strati ed ogni strato si compone di file di tubi 10 reciprocamente sfalsate, laddove i vuoti risultanti fra i tubi sono riempiti con corrispondenti elementi di . adattamento.

Il recuperatore ? costutuito di pi? strati di tubi. Lo strato di tubi 15 inferiore, viene montato su una piastra forata fatta di acciaio_o di ghisa. I tubi di questo strato possono avere lateralmente rispettivamente un'apertura rettangolare, come precedentemente menzionato, per l 'uscita dei gas di scarico. Le flange quadrate dei singoli elementi tub?eri, all 'estremit? superiore formano una piastra 20 chiusa. Su questa piastra viene collocato lo strato di tubi successivo.

I gas di combustione in corrispondenza della parte superiore del recuperatore, fluiscono in una camera di deviazione rivestita internamente di materiale refrattario. Gli elementi parziali tubieri 25 superiori del fascio tubiero, sono eseguiti in modo che le ,4

intercapedini attorno ai tubi possono essere riempite di mastice refrattario.. Lo stesso vale per la zona di raccordo all'estremit? inferiore, per proteggere la piastra di fondo dalle azioni di temperatura. I singoli strati di tubi sono strutturati in modo che i 5 tubi siano disposti l'uno accanto all'altro, sfalsati, in f?rma di file, cosicch? si ottengono vuoti parietali.

Questi vu?ti parietali vengono chiusi con elementi di adattamento. Gli elementi di adattamento in direzione longitudinale sono mezzi tubi. Le mezze aperture tubiere vengono o riempite di massa 10 refrattaria oppure gli elementi di adattamento vengono prodotti sin dall'inizio come elementi massicci.

Vantaggiosamente, lo spazio libero attorno ai tubi viene riempito erm?ticamente, sul sottostante strato di tubi, con mastice refrattario. Le commettiture dei punti di contatto delle flange 15 vengono chiuse a tenuta con strisce di feltro.

Durante il montaggio del successivo strato di tubi, lo spazio libero attorno ai tubi per un'altezza di 20 fino a 30 mm viene riempito di mastice refrattario. I punti di giunzione in corrispondenza dei punti di contatto delle flange vengono chiusi a tenuta con strisce 20 di feltro dell 'altezza di 56 mm fatte di fibra resistente termicamente. Le strisce di feltro vengono incollate da un lato e compresse fino a 2 mm durante II montaggio. In tal modo, si ? tenuto conto anche della dilatazione orizzontale delle flange. La dilatazione verticale del fascio tubiero, avviene dalla piastra di 25 acciaio isolata, verso l'alto, in un pacco morbido marginale fatto di fibra resistente, termicamente, che viene sostenuto con mattoni refrattari. I punti di tenuta descritti, sono eseguiti in modo che ii fascio tubiero possa muoversi liberamente dal basso verso l 'alto del bordo di tenuta morbido fatto di materiale fibroso resistente 5 termicamente. La dilatazione orizzontalo delle flange viene compensata dagli inserti di feltro, descritti, che si trovano in corrispondenza di ogni flangia.

<'>Una forma di realizzazione preferita del recuperatone consiste nel fatto che i tubi sono disposti in una cassa, dotata di un'apertura 10 di entrata dell 'aria e di un'apertura di uscita dell'aria, e la cassa super iormen te ? coperta con una cappa di afflusso dei gas di combustione,;, -asportabi le, e/oppure all 'estremit? inferiore dei tubi ? chiusa con una camera di raccolta.

La cassa del recuperatore, possiede una forma costruttiva 15 rettangolare. - Se il recuperatore per quanto riguarda la propria altezza non si adatta ad esempio ad un capannone preassegnato, allora viene suddiviso in due met? di uguale grandezza, le quali vengono disposte direttamente l 'una accanto all 'altra. Per il recuperatore in due parti, per ogni singola parte valgono le 20 caratteri stiche costruttive descritte per il recuperatore In un'unica parte. Tuttavia, nella parte del recuperatore che si riscalda di meno il lato di afflusso diventa lato di deflusso.

Relativamente alla sollecitazione termica e al requisito della tenuta nei confronti dei gas, l 'inversione della direzione del flusso per la 25 parte che meno si riscalda non . rappresenta una particolare problematica.

Le 'aperture di entrata ovvero di uscita, per il fluido gassoso, cedente calore ed assorbente calore, vengono scelte in modo che si formi un controflusso incrociato. La disposizione delle aperture ? 5 per? possibile anche in modo che o si forma un flusso continuo incrociato oppure solo un flusso incrociato.

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10 Per pulire il fascio tubiero, il recuperatore superiormente possiede una cappa asportabile di afflusso dei gas di combustione e al I 'estremit? ^inferiore possiede una camera di raccolta (camera di depurazione). La camera possiede aperture, chiudibili a tenuta di gas, per prelevare le impurit?. I tubi all 'estremit? inferiore 15 sboccano aperti nella camera di depurazione. I vantaggi ottenuti con l'invenzione, consistono rispettivamente nel fatto che il fascio tubiero in conseguenza della buona compensazione delle dilatazioni, pu? muoversi liberamente senza ostacoli, ed inoltre nel fatto che si ottiene una chiusura a tenuta ottimale dei tubi uniti ad innesto, 20 inoltre che il recuperatore sul lato dei gas di scarico pu? essere pulito in maniera semplice e infine in corrispondenza dei punti di entrata e di uscita dei gas di combustione, si ottiene completamente la chiusura a tenuta rispetto al fluido da preriscaldare (aria).

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In particolare:

la figura 2 mostra la chiusura a tenuta di due tubi uniti ad 5 innesto,

la figura 3 mostra la disposizione di uno strato tubiero in vista dall'alto,

la figura 4 mostra un tubo con fa finestrella,

la figura 6 mostra un'altra forma di realizzazione di un tubo con vista dall lakto D,

la figura 7 mostra una sezione longitudinale di un recuperatone ceramico,

15 la figura 8 mostra una sezione trasversale del recuperatone della figura 7,

la figura 9 mostra un'altra forma di realizzazione di recuperatone ceramico,

la figura 10 mostra una sezione trasversale del recuperatone della 20 figura 9. r

25 All 'estremit? superiore 4 ? applicata una flangia quadrata 5.

L'estremit? inferiore ? eseguita nella forma di spinotto anulare, conico 3, al quale si raccorda una superficie di tenuta 2 di forma anulare. All'interno della flangia quadrata 5, ? sistemata la chiusura a tenuta 6. Essa ? costituita di due gradini 7, 8. il 5 gradino superiore 8 ? costituito di una superficie verticale 9 e di una superficie di appoggio 10 anulare, rettificata, alla quale si raccorda il secondo gradino 8 nella forma di una superficie 11, inclinata conicamente verso l 'interno, e di una superficie di tenuta 12 orizzontale.

10 La figura 2 vista in sezi?ne, mostra per met? due tubi 14, 16 uniti a innesto. Lo spinotto 3 del tubo 14 viene innestato nella chiusura a tenuta .6 del tubo 16. La superficie di tenuta anulare 2 poggia sulla superficie di appoggio rettificata 10. La commettitura di tenuta 15 risultante, ? riempita di materiale di tenuta 17.

20 Nelle figure 4, - 5 e 6 sono rappresentate ulteriori forme di realizzazione di tubi di recuperatone. La figura 4 mostra un tubo 20 di recuperatone con una finestrella 18 per l 'uscita dei gas di scarico. L'elemento di adattamento 25, con vista dall 'alto C per riempire i vuoti marginali 24 dello strato tubiero 22 in figura 3, ? 25 rappresentato nella figura 5. L'elemento di adattamento 25 nella direzione longitudinale ? un mezzo tubo. La mezza apertura tubiera viene riempita di massa refrattaria, oppure l 'elemento di adattamento viene fatto nella forma di elemento massiccio. La figura 3 mostra un tubo accorciato 37 con vista dall 'alto D, con spinotto 5 38. Questo tipo di . tubi ? previsto per lo strato superiore del fascio tubiero nel recuperatone, e sboccano nella cappa di afflusso 31 dei gas di combustione della figura 7.

La figura 7 mostra una - possibile struttura del recuperatore 39. Essa ?<?>costituita di una cassa 33 con apertura di entrata dell 'aria 10 34 ed apertura di uscita dell 'aria 35. Nella cassa 33, ? sistemato il fascio tubiero 39. Il fascio tubiero 39 ? costituito di pi? strati di tubi 29 come quelli descritti in figura 3.

La cassa 33 superiormente ? chiusa con una cappa di afflusso asportabile 31 dei gas di scarico ed I nferlormente con una camera 15 di raccolta 32. I tubi dello strato tubiero inferiore 26 sono montati su una piastra forata di acciaio o di ghisa. Per chiudere a tenuta I punti di entrata e di uscita dei gas di scarico rispetto al fluido da preriscal dare, lo spazio libero 29 dello strato tubiero 26 viene riempito di mastice refrattario. Le commettiture 30 in corrispondenza 20 dei punti di contatto delle flange vengono chiusi a tenuta con strisce di feltro di fibre resistenti termicamente ed aventi spessore di circa 4 mm. Le strisce di feltro vengono incollate da un lato e compresse ad uno spessore di circa 2 mm durante il montaggio. In tal modo, si ? tenuto conto della dilatazione orizzontale delle 25 flange.

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La dilatazione verticale del fascio tubiero 39, viene dalla piastra di acciaio, isolata, verso l 'alto, in un pacco morbido marginale di fibre resistenti termicamente, che viene . sostenuto con mattoni refrattari 40.

I gas di combustione caldi fluiscono attraverso l 'apertura 42 di entrata dei gas portandosi nella cappa di entrata 31 dei gas di combustione e di qui nel fascio tubiero 39.

10 La cappa di entrata dei gas di combustione, ? rivestita di materiale refrattario. I gas di combustione fluiscono attraverso i tubi verso M -basso. I tubi assemblati formano pareti tubiere tonde, lisce, che possono essere facilmente private di incrostazioni mediante attrezzi adatti. I gas di combustione raffreddati, vengono 15 convogliati nella camera di raccolta 32 e quindi scaricati attraverso l 'apertura 43 di uscita del gas.

Per pulire il fascio tubiero 39, Il recuperatore superiormente possiede una cappa di afflusso asportabile 31 di gas di combustione e all 'estremit? inferiore possiede una camera di raccolta 32. I tubi 20 sboccano all 'estremit? inferiore, aperti, nella camera di depurazione .

Nelle figure 9 e 10 ? rappresentata un'altra forma di realizzazione di un recuperatore. Se ad esempio l 'altezza disponibile di un locale ? troppo piccola per il recuperatore, questo pu? essere suddiviso in due met? 45 e 46, che vengono disposte direttamente l 'una accanto 5 all 'altra. Per il recuperatore in due parti, mostrato nella figura 9, valgono le stesse caratteristiche costruttive descritte per il recuperatore in un'unica parte. Tuttavia, per 1a parte meno calda del recuperatore, il lato di afflusso diventa il lato di deflusso.

Lo strato tubiere inferiore 47 delle due - parti 45 e 46 del 10 recuperatore, ? costituito dei tubi 18, rappresentati in figura 4, con finestrelle 20. Questi tubi servono a deviare i gas di scarico caldi dalla, parte 46 del recuperatore verso l 'altra parte 45 del recuperatore. Le camere di raccolta 48 e 49 disposte al di sotto dei tubi 18 raccolgono le impurit? solide e possono essere pulite in 15 maniera semplice. Le parti 45 e 46 del recuperatore sono col legate tramite i tubi 50 e 51 e possiedono ciascuna una distinta cappa di entrata 52 ovvero di uscita 53 dei gas di combustione. Altrimenti, i fasci tubieri sono composti nella stessa maniera indicata per il recuperatore in un'unica parte in figura 7. La figura 10 in sezione 20 trasversale mostra le due parti 45 e 46 del recuperatore .

Le aperture di entrata ovvero di uscita per il fluido gassoso, cedente calore e assorbente calore, vengono scelte In modo che si forma una controcorrente incrociata. La disposizione delle aperture per? ? possibile anche in modo che o si forma una corrente continua 25 incrociata, oppure soltanto una corrente incrociata.

Rivendicazioni

1. <? >Recuperatone ceramico, con tubi di recuperatone sovrapposti, caratterizzato dal fatto che un'estremit? tubiera (1) dei tubi (14, 19) del recuperatone presenta una superficie di tenuta (2) di forma 5 anulare, alla quale si raccordano uno spinotto conico anulare (3), nonch? dal fatto che l 'altra estremit? tubiera (4) ? dotata di una flangia quadrata (5), nella quale ? montata una chiusura a tenuta (6), in sezione longitudinale a forma di gradini ed adatta per lo spinotto (3) dell 'altra estremit? tubiera (1) .

10 2. Recuperatone ceramico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la chiusura a tenuta (6) a forma di gradini dei tubi (14, 1 9) : del recuperatone, presenta due gradini, laddove il gradino superiore (7) viene formato da una superficie verticale (9) e da una superficie di appoggio (10) orizzontale, anulare, rettificata, e 15 il gradino (8) seguente possiede una superficie (11), rivolta conicamente verso l 'interno, ed una superficie di tenuta (12) di forma anulare, che si estende fino alla parete interna tubiera (13) dei tubi (14, 19) del recuperatone.

3. Recuperatone ceramico, secondo la rivendicazione 1 o 2, 20 caratterizzato dal fatto, che<' >i tubi (19) internamente hanno una sezione trasversale tonda, mentre esternamente hanno una sezione trasversale tonda oppure ottagonale.

4. Recuperatone ceramico, secondo le ri vendicazioni 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto, che la commettitura di tenuta (15), che si 25 ottiene assemblando due tubi (14, 16) fra lo spinotto conico (3) e .1 *

la chiusura a tenuta (6) a forma di gradini, ? riempita di materiale di tenuta (17).

5. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in alcuni tubi (20) 5 lateralmente ? disposta una finestrella (18) di forma rettangolare. 6. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto, che i tubi (14, 19) sono fatti di SiC.

7. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni 10 precedenti, caratterizzato dal fatto che i tubi (19) sono sovrapposti a strati, ed ogni strato (22) ? costituito di file di tubi (23) formate fra di loro sfalsate, dove i vuoti (24) risultanti fra, i tubi, sono riempiti con corrispondenti elementi di adattamento (25).

10. Recuperatone ceramico, secondo una delle r f vendicazion i precedenti, caratterizzato dal fatto che le commettiture (30) dei punti di contatto delle flange (5), vengono chiuse a tenuta con strisce di feltro.

25 11. Recuperatone ceramico, secondo una delle rivendicazioni

Claims

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precedenti, caratterizzato dal fatto che i tubi (19) sono disposti in una cassa (33), la quale '? dotata di un'apertura di entrata (34), un'apertura di uscita (35) dell 'aria, e la cassa (33) superiormente ? coperta con una cappa asportabile di afflusso (31) dei gas di 5 combustione e/o all 'estremit? inferiore dei tubi (19, 26), ? chiusa con una camera di raccolta (32).

La presente traduzione ? conforme al testo del documento di Priorit? a cui si riferisce.

Mi?4no, I? 1 6 NOV. 1984

^aSns Renno Mayeri