HU205452B - Előszerelhető és szállítható kialakítású hűtőcella, mesterséges huzatú elpárologtató hűtőtornyok részére - Google Patents

Abstract

Előszerelhető és szállítható kialakítású hűtőcella mesterséges huzatú párologtató hűtőtornyok részére, amely vízgyűjtő medence fölött levegőbeáramlást biztosító tartószerkezet helyezkedik el; a tartószerkezet hűtőbetétet, vízelosztócsöveket, cseppleválasztót és ventillátort hordoz. A hűtőcella ventillátor (14) tartalmazó tetőblokkből, ez alatt elhelyezkedő hűtőbetétet (22), vízelosztócsövet/ket (20), illetőleg csőrendszert és a cseppleválasztót (30) tartalmazó egy vagy több nedvesblokkból (2) és egy vagy több vízgyűjtő blokkból áll. A hűtőcella tartószerkezete olyan merevített lemezszerkezetet és/vagy térbeli rácsszerkezetet képez, melynek egyes elemei egyidejűleg térelhatároló átmeneti idomot vagy főtartót képező hűtővízelosztó csövet (20) alkotnak. A nedvesblokkok (2) és/vagy a vízgyűjtő blokkok egyik tengelyirányú méretének változtatásával és/vagy ezen nedvesblokkok (2) és a vízgyűjtő blokkok többszörösével választható alapterületű, azaz teljesítményű hűtőcella méretsor alakítható ki. (4c, 5. ábra).

Description

A találmány tárgya előszerelhető és szállítható kialakítású hűtőcella mesterséges huzatú elpárologtató hűtőtornyok részére.

Széles körben terjedtek el azok az ún. nedves hűtőtornyok, melyeknek feladatuk, hogy azokon víz és le- 5 vegő egymással közvetlenül érintkezve áramlik át, hogy ezáltal a víz anyag és hőátadás útján hűljön le.

A hűtőtornyok minden esetben az alábbi szerkezeti egységeket tartalmazzák:

--vízbevezető és elosztó csőrendszer, 10 —betét, amelyben a víz és a levegő érintkezése létrejön,

--a légáramlást biztosító szerkezet, amely lehet kürtő, mely esetben a hűtőtornyot természetes huzatának nevezik, vagy a légáramlást ventillátor biztosi- 15 tja, amely esetben mesterséges huzatú hűtőtoronyról beszélünk, — vázszerkezet, amely a fenti gépészeti berendezéséket hordozza és a hűtőtorony felületeit képezi.

A mesterséges huzatú hűtőtornyok ellenáramúak 20 abban az esetben, ha a betéteken a víz és a levegő egymással szemben áramlik. Keresztáramú huzatról akkor beszélünk, ha a víz és a levegő áramlási hányái egymásra merőlegesek. Szívottnak nevezzük a hűtőtornyot abban az esetben, ha a levegő először a betéte- 25 ken halad át, majd ezután jut a légáramlást biztosító szerkezetbe.

Továbbiakban mesterséges huzatú, ellenáramú, szívott hűtőtornyokkal foglalkozunk és a hűtőtorony kifejezésen, ezen hűtőtorony típust értelmezzük, mint- 30 hogy találmányunk tárgya ezen hűtótoronytípusra vonatkozik.

A hűtőtornyok egy részének vázszerkezete vasbetonból készül, másrészük tiszta fém, tiszta műanyag, ezek kombinációja, azonban fa alkatrészeket is tártál- 35 maznak. Találmányunk tárgya esetén fém, illetőleg fém-műanyag, esetleg fém-fa szerkezeti elemeket tartalmazó hűtőtornyokkal foglalkozunk,

Hűtőtornyokat kb. 1 m² alapterülettől többezer m² alapterületű méretben építenek. A nagyobb hűtőtor- 40 nyok, azaz a 10 m² alapterületnél nagyobb alapterületű hűtőtornyok egyetlen szerkezeti egységként, az ún. hűtőcella többszörözésével is létrehozhatók. A hűtőcella jellemzője, hogy önálló egységként is alkalmas a kívánt hűtés elvégzésére. Egy hűtőtornyot általában 45 célszerű cellákra bontani, hogy az szabályozható legyen, azonban nem célszerű 10-nél több cellát alkalmazni, mert az szabályozás szempontjából előnyt már nem jelent, és a sok ismétlődő szerkezet üzemviteli és karbantartási nehézségeket okoz. A gyakorlatban elő- 50 forduló hűtőtornyokat, célszerűen 10-250 m² alapterületű cellákból jól meg lehet építeni.

Leírásunk további részében a hűtőcellával foglalkozunk részletesebben. Kisméretű hűtőcelláknak nevezzük azokat, amelyek gyárilag készreszerelhetők és 55 egyetlen egységként szállíthatók. Hűtőcella egyik ismert típusa a POLACED (Hollandia) cég XE típusú hűtőcellái, vagy másik példaként említjük a Tatai Hűtőtechnika BX típusú hűtőcelláit. Ezen hűtőcellák alapterülete általában nem haladja meg a 10 m²-t. 60

Nagy hűtőcelláknak azokat nevezzük, amelyek helyszíni építéssel hozhatók létre. Ezek alapterülete általában 60 m²-nél nagyobb. Jellemzőjük, hogy előregyártott, vagy hagyományos épületszerkezetbe szerelik be a gépészeti berendezéseket. Ezen nagy hűtőcellák példájaként a Baleké (NSZK) cég „Rundkühler” néven ismert hűtőcelláit említjük.

Végül közepes méretűnek nevezzük a fent ismertetett kis és nagy hűtőcellák közötti alapterülettel kiépített cellákat.

Megvizsgálva a különféle hűótőcellák beruházási költségeit, jellemzőknek tekinthetjük az alábbi költségmegosztást:

betéti 25% ventillátor 15% cseppleválasztó: 10% tartószerkezet: 40% építészeti költségek: 10%

A szerelési költségek a gyártási költségeknek kb. 0,6-szeresére tehetők. Az éves karbantartási költségek a szerelési költségeknek kb. 20%-át teszik ki.

Célunk, hogy a hűtőcellák beruházási költségét jelentősen csökkentsük. Jelentős költségcsökkentés az igen drága szerkezetnél érhető el, ezért figyelmünket a tartószerkezet kialakítására fordítottuk.

Vizsgálataink során felismertük, hogy a beruházási költségek jelentősen csökkenthetők olyan konstrukciós kialakítással, melynek során az alábbiakat vesszük figyelembe:

1. A vázszerkezet geometriája kedvező statikai szerkezetet kell hogy biztosítson. Térbeli rácsos szerkezet esetén kissúlyú, tehát olcsó tartószerkezet készíthető.

2. A toronyszerkezet nagyméretű, egyben szállítható részegységekből állítható össze, amelyek előszerelhetőek, önhordóak és csomagolás helyett önmagukban védik a kényes szerkezeteket. A helyszíni szerelés így minimális időt és költséget igényel.

3. A hűtőtorony működéséhez szükséges szerkezeti elemek (átmeneti idom, hűtővízelosztó cső stb.) egyidejűleg kialakíthatók szerkezetekként is.

4. Azonos gyári felkészültséggel (szerszámozással) különféle méretű, a helyszíni adottságokhoz alkalmazkodó hűtőtornyok állíthatók elő. Másszóval, a konstrukcióban biztosítható, hogy a felszerszámozást igénylő szerkezeti részek, pl. csomópontok, vagy sablonban hegeszthető rácsok ne változzanak. A helyi adottsághoz való alkalmazkodást egyszerű technológiai intézkedésekkel, például a darabolási hossz változtatásával vagy szerelési műveletekkel, pl. betétmagasság vagy betéttípus váltás útján lehet biztosítani.

5. Lehetőséget kell biztosítani arra, hogy egyes szerkezetek elhagyhatók, vagy helyettesíthetők legyenek, amennyiben a helyi adottságok ezt igénylik.

A fenti célkitűzéseknek megfelelően a találmány szerinti hűtőcellán olyan osztósíkokat jelöltünk ki, amelyek a hűtőcellát közúti és vasúti szállításra alkalmas méretű részegységekre — a továbbiakban blokkokra — osztják. Felismertük, hogy a hűtóbetétet, ví1

HU 205452 Β zelosztó szerkezetet és a cseppleválasztót tartalmazó ún. nedvesblokk többszörösével és hossztengelyirányú méretváltoztatásával kb. 8-220 m² alapterületű hűtőcellák alakíthatók ki. Felismertük továbbá, hogy a ventillátort hordozó és a hűtőcella felső térelhatárolását biztosító átmeneti idom olymódon alakítható ki, hogy ott csupán a hűótőcella homlok és hátsíkjában — nagyméreteknél a középső síkban is — szükséges alátámasztást végezni. A nedves blokk homlok és hátsíkja ezért választható olyan síkkénL amely a terhelést az alsó egységek részére, azaz a vízgyűjtőblokk részére felvenni és átadni képes.

A találmány tárgya előszerelhető és szállítható kialakítású hűtőcella mesterséges huzaté elpárologtató hűtőtornyok részére, amelynek alsó részét vízgyűjtő medence képezi, amely fölött levegő beáramlást biztosító tartószerkezet helyezkedik el. Ez a tartószerkezet hordozza a hűtőbetétet, a vízelosztó csöveket, a cseppleválasztót, és a ventillátort. A találmány szerinti hűtocella újdonsága abban van, hogy egyetlen ventillátort tartalmazó tetőblokkból, ezen tetőblokkokból és egy vagy több vízgyűjtő blokkból áll. A hűtőcella tartószerkezete olyan merevített lemezszerkezet és/vagy térbeli rácsszerkezet, melynek egyes elemei egyidejűleg térelhatároló átmeneti idomot és főtartót képező hűtővízelosztó csöveket alkotnak, és hogy a nedvesblokk/blokkok és/vagy a vízgyűjtőblokk/blokkok egyik tengelyirányú méretének, pl. hossztengelyméretének változtathatósága útján és/vagy ezen nedvesblokk/blokkok és a vízgyűjtőblokk/blokkok többszörözésével választható alapterületű, azaz teljesítményű hűtöcella méretsor alakítható ki.

A találmány szerinti hűótőcella olymódon is kialakítható, hogy a tartószerkezet három összeszerelhető részből van kialakítva, amelyek a vízgyűjtőblokk/blokkok, a nedvesblokk/blokkok és a tetőblokk tartószerkezeteit képezik.

A találmány szerinti hűtöcella nedvesblokkjának tartószerkezete kialakítható olyan térbeli rácsos szerkezetként, amelynek homloksíkjában és hátsíkjában beépített tartói a tetőblokk alátámasztó szerveit képezik, és amelyek a vízgyűjtő blokkra támaszkodnak.

A találmány szerinti hűtőcella az ismertetett azaz a technika állásához tartozó hűtőtorony konstrukciókkal szemben igen nagyfokú rugalmasságot biztosít mind méretválasztékban, mind az egyes szerkezeti elemek (hűtőbetét, cseppleválasztó, ventillátor, zsalu stb.) típusának kiválasztásakor. További előnyként említjük, hogy a hűtöcella igen könnyen felszerszámozható gyártást, olcsó csomagolást, szállíthatóságot, gyors és olcsó helyszíni szerelést tesz lehetővé.

A találmány szerinti előszerelhető és szállítható kialakítású hűtöcella példakénti kiviteli alakját részletesebben rajz alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra egy példakénti hűtőtorony cellájának kiviteli alakját ismerteti axonometrikus, robbantásos ábrázolásban, a

2. ábra egy hűtőtorony cellájának további példakénti kiviteli alakját ábrázolja, ugyancsak axonometrikus, robbantásos ábrázolásban, a

3a-3H. ábra a találmány szerinti nedvesblokkból előállítható cellák egy lehetséges méretválasztékát mutatja, a cellák vázlatos felülnézetében, a

4a-4c. a találmány szerinti cellákban a nedvesblokk és a tetőblókk kapcsolatát ábrázolja vázlatosan axonometrikus nézetben, az

5. ábra a találmány szerinti nedvesblokkot ábrázolja vázlatosan, axonometrikus ábrázolásban kitöréssel, a

6. ábra a vízgyűjtóblokkot ábrázolja vázlatosan.

Az 1. ábra a találmány szerinti egyetlen darab nedvesblokkból álló hűtöcella axonometrikus képét szemlélteti. Az (1) tetőblokk, a (2) nedvesblokk, és a (3) vízgyűjtőblokk egymástól eltávolítva ún. robbantásos ábrán látható. Az (1) tetőblokkon külön feltüntettük a (4) átmeneti idomot, amely teherhordó és térelválasztó kialakítású. A (1) tetőblokkon vázlatosan szemléltettük a kettő darab (5) ventillátor helyét Az 1. ábra alján vázlatosan szemléltetjük a torony (6) alapját

A 2. ábrán egy (2) nedvesblokkból álló hűtöcella eltávolított, azaz robbantott axonometrikus rajza látható, amelyen rendre ismétlődik a (7) tetőblókk, a három darab egymással összekötött (2) nedvesblokk és (9) vízgyűjtőblokkok. Amint a 2. ábrán látható, a (7) tetőblokk három részből áll, ezáltal könnyen szállítható. Az (5) ventillátor gépészeti részeit tartalmazó (10) középső rész, és a ventillátor házát, valamint az átmeneti idomot tartalmazó kettő darab (11) oldalrész ugyancsak szállítható és helyszínen szerelhető szerkezeti elemeket alkotnak. A (2) nedvesblokknak a 2. ábrán látható kiviteli alakja azonos az 1. ábrának (2) nedvesblokkjával, de a (29) oldalborítások értelemszerűen csak a cella szélein vannak felszerelve. A (9) vízgyűjtöblokk az ábrán hagyományos betonszerkezetként van ábrázolva, melyre a (12) zsaíuszerkezet szerelhető fel. A (9) vízgyűjtöblokk lehet ismétlődő vaszszerkezetű konstrukció, de helyettesíthető hagyományos vasbeton kivitellel is a mindenkori igényeknek, ill. helyszíni követelményeknek megfelelően.

A 3. ábrán vázlatosán felülnézetben ábrázoltuk a hűtöcella egy példakénti méretsorát, mely a találmányunk szerinti nedvesblokkból alakítható ki. A 3. ábrán a nedvesblokk szélessége a, hosszúsága b. Alkalmazott ventillátor átmérője d. Az ábra szerint kialakítható hűtőcellák alapterüleíei (F) rendre az alábbiak:

HU 205452 Β

Ábra	Cella szélessége m	hossza m	Ventillátor m	Alapterület (F) m2
3a.	a=2	b=4+6	‘ 1,6	8-12
3b.	3a=4	b=4+6	3,5	16-24
3c.	3a=6	b=4+6	3,5+5	24-36
3d.	4a=8	b=5+8	4,4+7	32-64
3e.	4a=8	b=8+12	7+8	64-96
3f.	5a=10	b=8+12	7+8	80-120
3g.	6a=12	2b=10+16	8+10	120-192
3h.	7a=14	2b=12+16	10+4	164-220

A továbbiakban az egyes blokkok jellemzőit ismertetjük:

Az (1) tetőblokk:

A 4. ábrán az (1) tetőblokk három példakénti kiviteli alakját ábrázoltuk axonometrikus rajzon. Természetesen az oltalmi körön belül az ábrázolt kiviteli példától számtalan eltérő kiviteli alak realizálható, amelyek azonbn igénypontjaink oltalmi körébe esnek. A 4a. ábra az egyben szállítható (maximálisan 3 m széles) (1) tetőblokkot ábrázolja, amely lemezből hegesztett (13) átmeneti idomból és egy vagy két (14) ventillátorból áll.

A 4b. ábrán a 2. ábrán már bemutatott osztott (7) tetőblokk látható.

A 4c. ábrán a 3. ábra (3h) képének megfelelő cellamérethez tartozó (1) tetőblokk látható, melynek jellemzői a következők:

A (14) ventillátor gépészeti részeit a (15) vasszerkezeti torony hordozza, amelynek szélességi mérete a (2) nedvesblokk szélességével egyezik meg (pl. 2 m). A (16) kezelőalagút teszi lehetővé a gépészeti részek megközelítését A (17) ventillátorház és a (18) átmeneti idom merevített lemezszerkezet, amely a feltüntetett osztósíkokkal bontható szállítható méretű részek kialakítását teszi lehetővé. Mindhárom kiviteli alak jellemzője, hogy a belső és a külső tér elhatárolására szolgáló lemezszerkezet teherhordó szerkezetként van kiképezve. A terhelést a (2) nedvesblokk homlok és hátfalrészének felső csomópontjai adják át. Az ábrán a reakcióerők helyét (19) nyilak jelzik.

Az 5. ábrán a (2) nedvesblokk példakénti kiviteli alakja látható. Az 5. ábra hozzánk közel eső fele a későbbiek során részletesen ismertetendő vázszerkezetet mutatja, míg a távolabbi fél a készreszerelt blokkot szemlélteti. A felül, középen elhelyezkedő (20) hűtővízelosztócső és az alul középen elhelyezkedő két szembefordított (21) szögacél képezi a vázszerkezet főtartóját. A (21) szögacélokra támaszkodik a (22) hűtőbetét. A főtartót a (23) rácsrudak kötik össze. A (38) homlokfal és a hátfal síkjában két-két (24) ferdetartó helyezkedik el, amelyeK a (25) tartóval együtt a teljes terhelést a (2) nedvesblokk alsó sarkaiba adják át. A (22) hűtőbetét a (21) szögacélokra és a (2) nedvesblokk alsó hosszanti élein végig futó (26) szögvasakra támaszkodik fel. A (2) nedvesblokkban a (22) hűtőbetét kivitelétől függően az előbbiekkel párhuzamosan további tartók is beépíthetők. A (27) szélsőtartók egy/vagy több helyen a főtartókra vannak függesztve.

A (2) nedvesblokk négy függőleges élén, továbbá a felső éleken elhelyezkedő (28L) szelvények feladata a (29) burkolólemezek és a (30) cseppleválasztó hordozása.

Az egymás mellé helyezett és összecsavarozott (2) nedvesblokkok vázszerkezete közös térbeli rácsot alkot.

Az(l) tetőblokk (31) terhelését a (38) homlokfal és a hátfal (39) felső csomópontjai veszik fel. A hűtővíz (32) elosztócső leágazásain helyezkednek el a (33) szórőtárcsák amelyek a hűtőpvíz egyenletes eloszlását biztosítják.

Az esetünkben a (2) nedvesblokk hosszának (34) és a (22) hűtőbetét (35) magasságának változtatása elegendő, hogy a helyi viszonyokhoz illeszkedő hűtőtorony konstrukciót alakítsunk ki.

A (2) nedvesblokk gyárilag készreszerelhető és egyetlen egységként szállítható.

A (3) vízgyűjtőblokk vasszerkezetű (lásd 6. ábra), kivitele a (2) nedvesblokk alapterületével azonos alapterületű, magassága pedig olyan méretű, hogy a (36) tartóoszlopok közötti szabad keresztmetszet elegendő beömlő felületű legyen a levegő számára.

A (3) vízgyűjtőblokk szögvasakból készített (36) tartóoszlopok kitámasztását (a vízszintes erők felvételére) a lemezszerkezeti vízgyűjtőteknó (37) oldalfalai biztosítják. A (3) vízgyűjtőblokk monolit vasbetonból is készíthető.

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (3)

1. Előreszerelhető és szállítható kialakítású hűtőcella mesterséges huzatú elpárologtató hűtőtornyok részére, amelynek alsó részét vízgyűjtő medence képezi, amely vízgyűjtő medence fölött levegőbeáramlást biztosító tartószerkezet helyezkedik el; a tartószerkezet hűtőbetétet, vízelosztócsöveket, cseppleválasztót és ventillátort hordoz, azzal jellemezve, hogy a hűtőcella, ventillátort (5) tartalmazó tetőblokkból (1), ez alatt elhelyezkedő, hűtőbetétet (22), hűtővíz elosztócsöveket (20), és a cseppleválasztót (30) tartalmazó egy vagy több nedvesblokkból (2) és egy vagy több vízgyűújtő blokkból (3) áll és a hűtőcella tartószerkezete olyan merevített lemezszerkezet és/vagy térbeli rácsszerkezet, amelynek az egyidejűleg térelhatároló átmeneti idom (4) és az egyidej űleg hűtővíz elosztó cső (20) is főtartója, és a nedvesblokkok (2) és/vagy a vízgyűjtő blokkok (3) egyik tengelyirányú méretének változtatásával,

HU 205452 Β és/vagy ezen nedvesblokkok (2) és vízgyűjtő blokkok számának többszörözésével a szükséges alapterületű és teljesítményű hűtőcellák vannak kialakítva.

2. Az 1. igénypont szerinti előreszerelhető és szállítható kialakítású hűtőcella, azzal jellemezve, hogy a tartószerkezet három összeszerelhető részből van kialakítva, amelyek a vízgyűjtő blokk (3) a nedvesblokk (2) és a tetőblokk (1) tartószerkezeteit alkotják.

3. Az 1. vagy 2. igénypontok bármelyike szerinti· előreszerelhető és szállítható kialakítású hútócella, azzal jellemezve, hogy a nedvsblokkok (2) tartószerkezete olyan térbeli rácsos szerkezet, amelynek homloksíkjá5 bán (38) és hátsősíkjában beépített tartói (24,25) a tetőblokk (1) alátámasztó szerveit képezik, és amelyek a vízgyűjtő blokkra (3)támaszkodnak.