ITMN20060012A1

ITMN20060012A1 - PROTECTED CARBON STEEL PIPE, FOR HEAT EXCHANGERS PARTICULARLY BOILER WITH SMOKE PIPES

Info

Publication number: ITMN20060012A1
Authority: IT
Inventors: Giovanni Jahier
Original assignee: Unical Ag Spa
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2007-08-23

Description

TUBO IN ACCIAIO AL CARBONIO PROTETTO, PER APPARECCHI DI SCAMBIO TERMICO PARTICOLARMENTE CALDAIE A TUBI DI FUMO.- PROTECTED CARBON STEEL PIPE, FOR HEAT EXCHANGE EQUIPMENT PARTICULARLY SMOKE PIPE BOILERS.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il trovato si riferisce ad un tubo in acciaio al carbonio protetto, per apparecchi di scambio termico particolarmente caldaie a tubi di fumo. -E' nota la presenza di apparecchi di scambio termico, ed in particolare di caldaie per la produzione di acqua calda o di altro fluido vettore, a tubi di fumo, che prevedono appunto la presenza di tubi destinati al convogliamento di fumi prodotti dalla combustione in appositi focolari, inseriti nell'ambito di una capacità contenente il fluido da riscaldare.-I tubi compresi nei detti apparecchi sono realizzati in acciaio al carbonio per garantire qualità ottimale alle giunzioni per saldatura tra i tubi stessi e le strutture degli apparecchi, che sono appunto realizzate pur esse in acciaio al carbonio, e nel caso degli apparecchi, come ad esempio le caldaie a condensazione, nei quali si verifica all'interno dei tubi di convogliamento dei fumi la condensazione del vapor d'acqua contenuto nei fumi stessi con formazione di condensa corrosiva, la superficie interna dei tubi è variamente protetta, ad esempio mediante uno strato di materiale resistente alla corrosione. -Tubi del tipo descritto non sono tipici esclusivamente delle caldaie, ma possono essere presenti anche in apparecchi diversi di cicli termici industriali, quali ad esempio condensatori, economizzatori, scambiatori di calore. -I tubi sopra menzionati, ed in particolare i tubi di convogliamento dei fumi in caldaie a condensazione, compresi nella tecnica nota non presentano caratteristiche particolarmente spiccate di trasmissione del calore dai fumi al fluido da riscaldare che lambisce la superficie esterna dei tubi stessi, ed è allora compito del presente trovato quello di realizzare un tubo in acciaio al carbonio adatto al convogliamento dei fumi che risulti totalmente protetto dal pericolo di corrosione dovuto alla condensa e che inoltre garantisca una elevata efficienza nella trasmissione del calore dai fumi al fluido, ed in particolare all'acqua, da riscaldare. -II compito proposto viene raggiunto da un tubo in acciaio al carbonio protetto, per apparecchi di scambio termico particolarmente caldaie a tubi di fumo, secondo il trovato, caratterizzato dal fatto di comprendere all'interno, almeno per una porzione della sua lunghezza, uno strato in aderenza di materiale resistente alla corrosione, quale può essere acciaio inossidabile ovvero alluminio, dotato di propaggini che si sviluppano verso l'asse del tubo stesso. -Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive del trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui: The invention relates to a protected carbon steel tube, for heat exchange apparatus, particularly fire tube boilers. -The presence of heat exchange devices, and in particular of boilers for the production of hot water or other carrier fluid, with smoke pipes, which provide precisely the presence of pipes intended for the conveyance of fumes produced by combustion in special hearths, inserted within a capacity containing the fluid to be heated. also made of carbon steel, and in the case of appliances, such as condensing boilers, in which the condensation of the water vapor contained in the fumes occurs inside the flue pipes with the formation of condensation corrosive, the internal surface of the pipes is variously protected, for example by a layer of corrosion-resistant material. -Tubes of the type described are not exclusively typical of boilers, but can also be present in different industrial thermal cycle appliances, such as for example condensers, economizers, heat exchangers. -The pipes mentioned above, and in particular the pipes for conveying the fumes in condensing boilers, included in the known art, do not have particularly marked characteristics of heat transmission from the fumes to the fluid to be heated which laps the external surface of the pipes themselves, and is then the task of the present invention is to provide a carbon steel pipe suitable for conveying the fumes which is totally protected from the danger of corrosion due to condensation and which also guarantees a high efficiency in the transmission of heat from the fumes to the fluid, and in particular to the water, to be heated. -The proposed aim is achieved by a protected carbon steel tube, for heat exchange appliances, particularly fire tube boilers, according to the invention, characterized in that it comprises inside, at least for a portion of its length, a layer in adherence of corrosion-resistant material, such as stainless steel or aluminum, with offshoots that extend towards the axis of the pipe itself. Further characteristics and advantages will become clearer from the description of some preferred but not exclusive embodiments of the invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings in which:

- la figura 1 rappresenta la sezione trasversale di un tubo secondo il trovato, adatto per una caldaia a tubi di fumo; Figure 1 shows the cross section of a pipe according to the invention, suitable for a flue pipe boiler;

- le figure 2, 3, 4 rappresentano, sempre in sezione trasversale, alcune varianti. -Con riferimento alla suddetta figura 1, è indicato con 1 il tubo realizzato in acciaio al carbonio comprendente all'interno i due moduli di convogliamento del fumo indicati globalmente con 2 e 3 rispettivamente, delimitati da una parete chiusa realizzata in materiale resistente alla corrosione. -La parete del modulo 2 comprende il tratto 4 in aderenza alla parete del tubo 1 sostanzialmente per metà dell'estensione in senso circonferenziale della stessa ed il tratto rettilineo 5 che si sviluppa trasversalmente, ed analogamente la parete del modulo 3 comprende il tratto 6 in aderenza alla parete del tubo 1 ed il tratto rettilineo 7; i tratti rettilinei 5 e 7 risultano a reciproco contatto. -La conformazione descritta consente di ottenere il duplice risultato di proteggere la parete del tubo 1 dal contatto con i fumi, ed a questo provvedono i tratti 4 e 6 delle pareti dei moduli, e di realizzare una forte trasmissione di calore dai fumi all'acqua contenuta nella caldaia che lambisce la superfìcie esterna del tubo 1, determinata dalla presenza dei tratti 5 e 7 delle dette pareti che entrano in contatto con i fumi in corrispondenza della zona ove gli stessi presentano temperatura particolarmente elevata. -La figura 2 rappresenta una prima variante del trovato che prevede la presenza all'interno del tubo 1 di sei moduli di convogliamento del fumo sostanzialmente in forma di spicchi, indicati rispettivamente con 8, 9, 10, 11, 12,13. - figures 2, 3, 4 show, again in cross section, some variants. -With reference to the aforementioned figure 1, 1 indicates the pipe made of carbon steel comprising inside the two smoke conveying modules indicated globally with 2 and 3 respectively, delimited by a closed wall made of corrosion-resistant material. -The wall of the module 2 comprises the section 4 in adherence to the wall of the tube 1 substantially for half its extension in the circumferential direction of the same and the rectilinear section 5 which develops transversely, and similarly the wall of the module 3 comprises the section 6 in adherence to the wall of the pipe 1 and the rectilinear portion 7; the straight sections 5 and 7 are in mutual contact. -The configuration described allows to obtain the double result of protecting the wall of the pipe 1 from contact with the fumes, and to this the sections 4 and 6 of the walls of the modules provide, and to achieve a strong transmission of heat from the fumes to the water contained in the boiler which laps the external surface of the pipe 1, determined by the presence of the sections 5 and 7 of the said walls which come into contact with the fumes in correspondence with the area where they have a particularly high temperature. Figure 2 represents a first variant of the invention which provides for the presence inside the pipe 1 of six smoke conveying modules substantially in the form of segments, indicated respectively with 8, 9, 10, 11, 12, 13.

Le pareti dei moduli, realizzate in materiale resistente alla corrosione, sono identiche, e comprendono un tratto arcuato come 8a per il modulo 8 in aderenza alla parete del tubo 1, e due tratti rettilinei come 8b, 8c per il detto modulo che si derivano dalle estremità del detto tratto arcuato e si sviluppano verso l'asse del tubo stesso; i tratti rettilinei dei singoli moduli risultano a reciproco contatto. -Ovviamente anche questa forma di realizzazione assicura le caratteristiche funzionali che si sono enunciate con riferimento alla forma di realizzazione mostrata nella figura 1.-Relativamente alla variante di figura 3, basti dire che essa differisce dalla forma di realizzazione di figura 2 solo per il fatto che all'interno del tubo 1 sono presenti dodici moduli come 14 di convogliamento del fumo, anziché i sei moduli previsti nella soluzione di figura 2.-La variante mostrata nella figura 4 prevede la presenza all'interno del tubo 1 dello strato continuo 15 dotato di propaggini come 16 che si sviluppano verso l'asse del tubo, e si realizzano così, come per le varianti illustrate in precedenza, condizioni ottimali sia nei riguardi della protezione del tubo 1 dalla corrosione, sia per la forte efficienza di trasmissione del calore dai fumi contenuti nel detto tubo 1 all'acqua da riscaldare. -Il trovato descritto è suscettibile di numerose altre modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti con altri elementi tecnicamente equivalenti. The walls of the modules, made of corrosion-resistant material, are identical, and include an arched section such as 8a for the module 8 adhering to the wall of the pipe 1, and two straight sections such as 8b, 8c for the said module which derive from the ends of said arcuate section and extend towards the axis of the tube itself; the straight sections of the individual modules are in mutual contact. Obviously, this embodiment also ensures the functional characteristics that have been set out with reference to the embodiment shown in Figure 1.- With regard to the variant of Figure 3, suffice it to say that it differs from the embodiment of Figure 2 only for the fact that inside the pipe 1 there are twelve modules such as 14 for conveying the smoke, instead of the six modules provided in the solution of Figure 2.-The variant shown in Figure 4 provides for the presence inside the pipe 1 of the continuous layer 15 provided of offshoots such as 16 which extend towards the axis of the pipe, and thus, as for the variants illustrated above, optimal conditions are achieved both with regard to the protection of the pipe 1 from corrosion, and for the high efficiency of heat transmission from fumes contained in said pipe 1 to the water to be heated. -The described invention is susceptible of numerous other modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced with other technically equivalent elements.

Claims

CLAIMS 1) Tube in protected carbon steel, for heat exchange appliances, particularly fire tube boilers, characterized by the fact that it includes inside, at least for a portion of its length, an adherent layer of corrosion-resistant material with offshoots which extend towards the axis of the tube itself. -2) Pipe according to rev. 1, characterized by the fact that it comprises at least two consecutive smoke conveying modules inside, each module being delimited by a closed wall made of corrosion-resistant material comprising a section adhering to the wall of the pipe and at least one section which extends towards the axis of the tube itself. -3) Pipe according to one or more of claims above, characterized by the fact that it comprises two smoke conveying modules inside, each module being delimited by a closed wall made of corrosion-resistant material comprising a section adhering to the pipe wall substantially for half the circumferential extension of the itself, and a rectilinear section which develops transversely, the rectilinear sections of the wall of the two modules being in mutual contact. -4) Pipe according to rev. 1 and 2, characterized by the fact that they comprise a plurality of smoke conveying modules inside, each module being delimited by a closed wall made of corrosion-resistant material comprising a section adhering to the wall of the pipe and two rectilinear sections which are they arise from the ends of said section adhering to the wall and extend towards the axis of the pipe itself, the rectilinear sections of the wall of two consecutive modules being in mutual contact. -5) Pipe according to rev. 1, characterized in that it comprises a continuous adherent layer of corrosion-resistant material on the inside, equipped with straight offshoots which extend towards the axis of the pipe itself.