IT201800011172A1

IT201800011172A1 - Procedimento di raffreddamento di tipo perfezionato e dispositivo per la realizzazione del detto procedimento.

Info

Publication number: IT201800011172A1
Application number: IT102018000011172A
Authority: IT
Inventors: Umberto Merlo; Stefano Filippini
Original assignee: Lu Ve Spa
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-06-17
Also published as: ES2943497T3; HUE061612T2; EP3671090A1; RS64187B1; PT3671090T; EP3671090B1

Description

Descrizione del Breveto per Invenzione Industriale avente per titolo: "PROCEDIMENTO DI RAFFREDDAMENTO DI TIPO PERFEZIO-NATO E DISPOSITIVO PER LA REALIZZAZIONE DEL DETTO PROCEDIMENTO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un procedimento di raffreddamento di tipo perfezionato ed il relativo dispositivo di raffreddamento.

Il campo dell’invenzione, è quello degli impianti utilizzati per raffreddare i fluidi monofase o bifase, a loro volta impiegati negli impianti di refrigerazione, di condizionamento o negli impianti industriali di smaltimento del calore.

Gli impianti ai quali si riferisce l’invenzione sono in particolare del tipo provvisto di condotti per il fluido da refrigerare, il quale entra in un pacco di scambio termico, dove è raffreddato per mezzo sia di una circolazione d’aria promossa da rispettivi ventilatori, sia per mezzo di pannelli adiabatici che realizzano un pre-raffreddamento dell’aria aspirata dai ventilatori attraverso il pacco di scambio termico, sia per mezzo di spruzzatori che bagnano con acqua la superficie del pacco di scambio termico.

La tecnica nota degli scambiatori che si è ora descritta prevede l’accensione dei componenti sopra citati, solo in funzione della potenza di scambio richiesta. Questo ha l’inconveniente di tenere costantemente in funzione sempre la stessa zona del raffreddamento iniziale dello scambiatore, in cui il corrispondente pacco adiabatico è quello che riceve per un periodo di tempo più lungo l’azione di spruzzatura. Come conseguenza il pacco adiabatico, in corrispondenza del quale si realizza il raffreddamento iniziale, è quello che sopporta il maggior numero di ore di lavoro e che è quindi più soggetto a malfunzionamenti e che richiede una più frequente manutenzione per rimuovere i residui (depositi calcarei e simili) lasciati dall’acqua di raffreddamento.

Costituisce lo scopo principale dell’invenzione quello di fornire un procedimento di raffreddamento, e il relativo dispositivo, adatti ad evitare gli inconvenienti anzidetti.

Questo scopo è raggiunto con il procedimento ed il dispositivo delle rivendicazioni rispettivamente 1 e 5. Dei preferiti modi di realizzare l'invenzione risultano dalle restanti rivendicazioni.

Secondo l'invenzione, gli spruzzatori di raffreddamento dei pacchi adiabatici sono attivati in modo alternato, ovvero con una sequenza con ciclo a rotazione, in cui gli spruzzatori sono fatti funzionare a fasi alterne. In questo modo mentre in una prima fase alcuni spruzzatori sono attivi ed altri in stato di riposo, nelle fasi successive questo stato di funzionamento è variato o scambiato tra gli spruzzatori all'interno del sistema complessivo di raffreddamento.

Nel procedimento e nel dispositivo dell'invenzione l’accensione dei componenti che realizzano il raffreddamento è dunque eseguita non più solo in funzione della potenza di scambio richiesta, ma anche tenendo conto della durata in esercizio degli spruzzatori. In questo modo si ha uno scambio tra diverse zone o aree di raffreddamento del dispositivo dell'invenzione, che quindi sono sottoposte ciascuna ad un più breve periodo di utilizzo, con evidenti vantaggi sul piano della manutenzione e del buon funzionamento complessivo del sistema.

Questo ed altri scopi sono raggiunti con il procedimento ed il dispositivo dell’invenzione illustrati, a titolo di esempio non limitativo, nelle figure delle allegate tavole di disegni.

In esse:

- la figura 1 illustra in forma schematica un esempio di dispositivo di raffreddamento dell’invenzione,

- la figura 2 illustra in forma schematica il principio di funzionamento del sistema di raffreddamento equipaggiato sul dispositivo di figura 1 ;

- la figura 3 illustra lo schema di funzionamento del sistema di figura 2 a secco;

- la figura 4 illustra lo schema di figura 2, nel funzionamento a secco in combinazione con il pre-raffreddamento deH’aria su entrambi i pannelli adiabatici;

- le figure 5A, 5B illustrano lo schema di figura 2, nel funzionamento con ventilatori, in combinazione con un solo pannello adiabatico su un lato del dispositivo di raffreddamento e con uno e rispettivamente due unità di spruzzatura sul lato opposto;

- le figure 6 e 7 illustrano lo schema di funzionamento di figura 2, con rotazione sul funzionamento di due unità di spruzzatura su entrambi i lati del dispositivo;

- le figure 8 e 9 illustrano lo schema di figura 2, con rotazione sul funzionamento di tre unità di spruzzatura; e

- la figura 10 illustra lo schema di figura 2 nel funzionamento completo (ventilatori, più pannelli adiabatici, più tutti gli spruzzatori) del sistema di raffreddamento.

Il dispositivo dell’invenzione, illustrato in figura 1 , comprende una intelaiatura 10, al di sopra della quale è montato un gruppo di ventilatori 1 che, attraverso i pannelli adiabatici 2a e 2b, aspirano l’aria di raffreddamento (freccia F di figura 1). Il fluido da raffreddare nei pacchi di scambio termico (non visibili nelle figure) entra attraverso gli ingressi 5a, 5b del dispositivo di figura 1 ed esce dagli scarichi 6a, 6b.

Lo schema del sistema di raffreddamento dei pacchi di scambio termico illustrato in figura 2 comprende i citati ventilatori 1 , che realizzano il pre-raffreddamento dell’aria aspirata dai ventilatori per contatto con la superficie bagnata dei pacchi citati. Sono altresì previste delle unità di spruzzatura, costituite da tubazioni 3a,3b,3c,3d che recano dei rispettivi ugelli di spruzzatura dell'acqua per raffreddare i pacchi di scambio termico. Delle rispettive valvole 4a,4b,4c,4d controllano l’invio dell’acqua alle citate unità di spruzzatura 3a, 3b, 3c, 3d. Resta inteso fin da ora che l’invenzione non è limitata alle quattro unità di spruzzatura illustrate nelle figure, perché il numero di queste unità può variare da due o più.

L’acqua di raffreddamento è alimentata da un ingresso 5 e si divide in un ramo 6, che invia acqua di raffreddamento alle valvole 4a-4d e in un ramo 7 di invio dell’acqua ai pannelli adiabatici 2.

In una prima modalità di raffreddamento dei pacchi di scambio termico del dispositivo di figura 1 il raffreddamento è eseguito a secco, ovvero per sola messa in circolo di aria da parte dei ventilatori 1 (figura 3).

In una seconda modalità, alla circolazione dellaria promossa da ventilatori 1 si aggiunge anche il raffreddamento operato dal passaggio dell’aria attraverso i pannelli adiabatici 2a, 2b (figura 4).

Nella modalità di raffreddamento illustrata nelle figure 5A e 5B, diviso il dispositivo di raffreddamento in due lati o parti 9a, 9b separate da una linea di mezzeria 8, all’azione refrigerante dei ventilatori 1 e del solo pannello adiabatico 2b collocato sul lato 9b del dispositivo, si aggiunge anche quella promossa dall’unità di spruzzatura 3a posta sul lato 9a del dispositivo di raffreddamento (figura 5A) o da entrambe le unità di spruzzatura 3a, 3b collocate sul medesimo lato 9a, per apertura delle rispettive valvole 4a e 4b (figura 5B). Il criterio è quello di realizzare un raffreddamento di grado superiore a quello illustrato in figura 4, introducendo la messa in funzione di una o due unità di spruzzatura su un lato del dispositivo di raffreddamento, mantenendo sul lato opposto l’azione refrigerante dovuta al rispettivo pannello adiabatico.

Più precisamente la sequenza di funzionamento con ciclo a rotazione delle citate unità di spruzzatura 3a, 3b, 3c, 3d è eseguita in modo che quando è in funzione un solo pannello adiabatico, almeno una unità di spruzzatura 3a, 3b, 3c, 3d è contemporaneamente attivata sul lato del dispositivo, opposto a quello in cui è collocato il citato pannello adiabatico.

Nella modalità di raffreddamento illustrata nelle figure 6 e 7, all’azione refrigerante dei ventilatori 1 e di entrambi i pannelli adiabatici 2a, 2b si aggiunge anche quella dovuta alla messa in funzione di una unità di spruzzatura su entrambi i lati 9a, 9b del dispositivo, rispettivamente l'unità 3b sul lato 9a e l'unità 3c o l'unità 3d sul lato 9b del medesimo dispositivo di raffreddamento. La rotazione tra le due citate modalità di funzionamento delle figure 6 e 7 sopra descritte è realizzata per apertura delle valvole 4b, 4c e rispettivamente 4b, 4d.

In questa fase dunque l’unità di spruzzatura 3a, che nelle fasi precedenti era in stato di funzionamento, adesso è mantenuta spenta, mentre le restanti unità 3c, 3d sono fatte funzionare in modo reciprocamente alternato o in rotazione tra loro.

Nelle modalità di funzionamento illustrate nelle figure 8 e 9, l’azione refrigerante dei ventilatori 1 e dei pannelli adiabatici 2a, 2b è integrata con quella svolta da tre unità di spruzzatura, rispettivamente le unità 3b, 3c, 3d nella versione illustrata in figura 8 e 3a, 3c, 3d nella versione di figura 9. Anche in questo caso e secondo l'invenzione è eseguita la rotazione tra le modalità di funzionamento illustrate nelle citate figure 8 e 9, realizzata per apertura delle valvole 4b, 4c, 4d e rispettivamente 4a, 4c, 4d.

Il raffreddamento più completo o più spinto è ottenuto nella modalità illustrata in figura 10, dove il raffreddamento è realizzato insieme dai ventilatori 1 , dai pannelli adiabatici 2a, 2b e da tutte le unità di spruzzatura 3a, 3b, 3c, 3d.

L’intervento delle diverse modalità di refrigerazione sopra descritte potrà essere determinato in funzione delle specifiche esigenze dell’impianto di raffreddamento, basate o sul tempo di funzionamento complessivo delle unità di spruzzatura, oppure anche delle modalità richieste per la specifica destinazione d’uso dell’impianto.

All’invenzione, come sopra descritta ed illustrata nelle figure delle allegate tavole di disegni, è possibile apportare delle modifiche, per realizzare delle varianti che tuttavia rientrano neH’ambito di tutela definito nelle rivendicazioni che seguono.

Così, per esempio, diverso potrebbe essere il numero delle unità di spruzzatura e delle relative valvole di azionamento. Inoltre non è necessaria la presenza per esempio dei pannelli adiabatici, il sistema di refrigerazione secondo l’invenzione potendo infatti raggiungere gli effetti rivendicati anche attraverso le sole unità di spruzzatura 3a-3d, funzionanti in rotazione tra loro.

Inoltre è prevista la possibilità di fare ruotare anche una sola unità di spruzzatura, spostandola tra i vari settori. Così, per esempio, è possibile refrigerare azionando singolarmente le unità di spruzzatura 3a, 3b, 3c, 3d, ovvero ciascuna in modo indipendente dalle altre.

E’ infine previsto un sistema (non illustrato) per il controllo dei tempi di durata delle descritte modalità di funzionamento del dispositivo, in particolare delle dette unità di spruzzatura, regolati sulle esigenze della refrigerazione richiesta.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il raffreddamento di un fluido con un dispositivo comprendente delle unità di spruzzatura (3) controllate da rispettive valvole (4) di alimentazione di un fluido di trasporto di calore, caratterizzato dal fatto che le dette unità di spruzzatura (3) sono messe in funzione in modo reciprocamente alternato, secondo una sequenza di funzionamento con ciclo a rotazione tra le stesse.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dette unità di spruzzatura (3) sono messe in esercizio con funzionamento alternato per singole unità e/o in gruppi di due o più unità di spruzzatura.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto dispositivo comprende inoltre dei ventilatori (1) di messa in circolazione deH’aria di raffreddamento e dei pannelli adiabatici (2), caratterizzato dal fatto di prevedere la messa in esercizio dei detti ventilatori (1) e dei detti pannelli (2) in combinazione con le dette unità di spruzzatura (3) con sequenza di funzionamento alternato o con ciclo a rotazione tra le stesse.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la citata sequenza con funzionamento con ciclo a rotazione delle dette unità di spruzzatura (3) è eseguita in modo che, diviso il dispositivo di raffreddamento in due lati (9a,9b) separati da una linea di mezzeria (8), quando è in funzione un solo pannello adiabatico (2) su uno dei detti lati (9a) o (9b), almeno una unità di spruzzatura (3) è contemporaneamente attivata sull'altro lato del dispositivo, opposto a quello nel quale è collocato il citato pannello adiabatico (2).
5. Dispositivo di raffreddamento per la realizzazione del procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente dei ventilatori (1), dei pannelli adiabatici (2) e delle unità (3), controllate da rispettive valvole (4), di spruzzatura di acqua ai pacchi di scambio termico del detto dispositivo, in cui i citati pannelli (2) sono collocati distribuiti sulle parti (9a,9b) del citato dispositivo, caratterizzato dal fatto di prevedere un sistema di controllo dei tempi di durata delle descritte modalità di funzionamento con ciclo a rotazione delle dette unità di spruzzatura, regolati sulle esigenze della refrigerazione richiesta.