ITMI932472A1

ITMI932472A1 - Girante per ugello spruzzatore per torre di evaporazione

Info

Publication number: ITMI932472A1
Application number: IT002472A
Authority: IT
Inventors: Jerzy Mosiewicz
Original assignee: Spig Internat S P A
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1995-05-23
Also published as: IT1265344B1; DE69415482T2; EP0654649B1; EP0654649A3; EP0654649A2; ITMI932472A0; DE69415482D1; ES2129538T3

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo:

"Girante per ugello spruzzatore per torre di evaporazione

Campo dell'invenzione

Il trovato consiste in una girante atta a migliorare le prestazioni di un ugello spruzzatore dell'acqua da raffreddare in una torre di evaporazione, poich? consente di distribuire in modo uniforme l'acqua uscente dalla bocca di scarico dell'ugello sulla sezione interna della torre ed in particolare sulla superficie superiore dell'elemento di scambio termico posto normalmente all'interno di una torre di evaporazione per aumentare la superficie di contatto acqua/aria e quindi l'efficienza del raffreddamento.

Tecnica anteriore

Una torre di evaporazione ? un particolare tipo di impianto di raffreddamento usato in numerosi campi della tecnica e dell?industria (termoelettrica, petrolchimica, e cos? via) per dissipare il calore presente nell'acqua di raffreddamento.

Nelle torri di evaporazione l'acqua da raffreddare viene spruzzata nella parte superiore della torre e durante il percorso di caduta incontra un flusso d'aria cui cede calore, evaporando parzialmente.

Tale flusso d'aria pu? essere generato da uno o pi? ventilatori aspiranti posti nella parte superiore della torre e/o da uno o pi? ventilatori soffianti posti nella parte inferiore della torre di evaporazione oppure derivare dal tiraggio naturale dovuto alla differenza di densit? dell'aria.

L'evaporazione consente di raffreddare l'acqua ad una temperatura inferiore a quella d'ingresso dell'aria. Per aumentare la superficie di contatto aria/acqua, aumentando cosi l'efficienza della torre di evaporazione, l'involucro della torre stessa viene almeno parzialmente riempito con uno o pi? strati di un materiale presentante una struttura "a nido d'ape" (o altra struttura funzionalmente equivalente) che lascia libera una camera superiore dove sono posizionati una pluralit? di ugelli spruzzatori ed una camera inferiore dove ? posizionato un bacino di raccolta dell'acqua raffreddata.

Sono note al tecnico torri di raffreddamento in cui agli ugelli spruzzatori sono applicati mezzi atti a distribuire in modo pi? uniforme l'acqua da raffreddare su tutta la sezione interna della torre.

In una possibile forma di realizzazione (descritta, ad esempio, nel brevetto USA N? 5.143 ? 675 ) tali mezzi di distribuzione comprendono almeno un elemento mobile a forma di disco che presenta una serie di alette su entrambe le facce e che, messo in rotazione dall'azione dell'acqua da raffreddare uscente dall'ugello sulle alette presenti su una delle sue facce, la disperde almeno parzialmente su un'area di dimensioni maggiori per forza centrifuga. Tali elementi di distribuzione noti sono relativamente costosi e complicati poich?, tra l'altro, l'elemento mobile ? tenuto in sede da un elemento fisso che riceve parte dell'acqua da raffreddare tramite un foro realizzato al centro dell'elemento mobile: parte dell'acqua che perviene all'elemento fisso viene ulteriormente dispersa, il resto viene deflesso sulla seconda faccia dell'elemento mobile le cui alette la disperdono per forza centrifuga.

L'elemento fisso ? tenuto in sede da un tirante che attraversa il foro presente nell'elemento mobile ed ? fissato ad un supporto posto all'interno dell'ugello spruzzatore: tale supporto ed i relativi mezzi di fissaggio alla parete dell'ugello devono essere sufficientemente robusti da resistere alla spinta dell'acqua da raffreddare uscente dall'ugello e riducono la sezione libera dell'ugello e del foro presente nell'elemento mobile.

Secondo un'ulteriore forma di realizzazione dei mezzi di distribuzione noti (costruttivamente pi? semplice di quella precedentemente descritta), l'acqua da raffreddare che defluisce dall'ugello passa attraverso il foro presente nell'elemento mobile ed urta contro un piattello leggermente incavato (che costituisce l'elemento fisso) che la deflette contro le alette presenti sulla corrispondente faccia dell'elemento mobile: tali alette mettono in rotazione l?elemento mobile che disperde per forza centrifuga l'acqua da raffreddare.

Utilizzando elementi di distribuzione di tipo noto che effettuano un distribuzione di tipo essenzialmente radiale, l?acqua da raffreddare non pu? bagnare (o, comunque, non pu? bagnare in modo adeguato) la zona dell'elemento di scambio termico immediatamente sottostante ciascun ugello: circa un terzo della superficie interessata da uno spruzzatore viene raggiunta dall'acqua da raffreddare in modo del tutto insufficiente.

Inoltre, l'elemento mobile degli elementi di distribuzione noti pu? essere bloccato da corpi estranei e/o da incrostazioni dei sali minerali normalmente presenti nell?acqua per usi industriali usata come acqua di raffreddamento nell'impianto cui ? associata la torre di evaporazione, corpi estranei e/o incrostazioni che ? possibile asportare solo smontando gli elementi di distribuzione dopo aver messo fuori servizio la torre di evaporazione.

Forma oggetto del presente trovato una girante che, applicata ad un ugello spruzzatore per torre di evaporazione, consente di ovviare ai suddetti difetti e/o inconvenienti presentati dai mezzi di distribuzione di tipo noto.

Sommario dell'invenzione

Forma oggetto del presente trovato una girante per ugello spruzzatore per torri di evaporazione che presenta una forma sostanzialmente conica con il vertice diretto verso la bocca di scarico dell'ugello spruzzatore.

L'acqua uscente dalla bocca di scarico investe una serie di alette realizzate sulla superficie della girante, facendo ruotare la girante stessa attorno ad un perno rigidamente collegato alla parete esterna dell'ugello.

Nel corpo della girante sono ricavate, a partire dal bordo esterno, una o pi? serie di cave di profondit? diversa, tra loro equidistanti, che presentano un profilo analogo a quello delle alette: ciascuna di dette cave ? realizzata in una zona del corpo della girante compresa tra due alette tra loro adiacenti.

Elenco delle figure

Il trovato sar? ora meglio descritto con riferimento ad un esempio di realizzazione a carattere non limitativo illustrato nelle figure allegate, dove

- la figura 1 mostra una vista dall'alto di una girante realizzata secondo il trovato;

- la figura 2 mostra una vista laterale della girante di figura 1, sezionata secondo il piano A-A di figura 1;

- la figura 3 mostra una vista laterale della girante sezionata di figura 2 montata su un supporto, portato a sbalzo dall'ugello, atto a sostenerla dall'alto;

- la figura 4 mostra una vista laterale della girante sezionata di figura 2 montata su un supporto atto a sostenerla dal basso.

Descrizione dettagliata

La figura 1 mostra una vista dall'alto di una girante realizzata secondo il trovato, mentre la figura 2 mostra una vista laterale della girante sezionata secondo il piano A-A: in tali figure sono visibili il mozzo 1 presentante un foro passante 2 atto ad accogliere un perno 9 {figure 3 e 4) che costituisce l'asse di rotazione della girante e otto alette 3. equidistanti tra loro, che si sviluppano fino al bordo della girante stessa secondo archi di circonferenza.

Le alette 3 hanno altezza e spessore costante e sono raccordate al mozzo 1 della girante, che assume perci? la forma di un cono che si trasforma in una serie di bracci curvilinei eguali..

Le otto alette 3 dividono il corpo 4 della girante in altrettante zone in ciascuna delle quali ? realizzata, a partire dal bordo esterno della girante, una cava: le otto cave cos? ottenute possono venir raggruppate in due serie di quattro cave (5, 6, 7.

8) di profondit? diversa, distribuite uniformemente sulla girante: due cave eguali risultano perci? perfettamente simmetriche rispetto al mozzo 1 della girante.

L'acqua uscente dalla bocca di scarico dell'ugello investe e mette in rotazione la girante, creando un cono di distribuzione che, molto schematicamente, pu? essere scomposto in quattro zone, tra loro concentriche, ciascuna delle quali ? creata dall'acqua che passa attraverso le cave di ciascuna serie via via meno profonde ed in una quinta zona, pi? esterna e concentrica alla precedenti, creata dall'acqua che, seguendo completamente il percorso delle alette 3. viene dispersa pi? lontano dall'ugello sotto la spinta della forza centrifuga: in particolare, l'acqua che passa attraverso le cave pi? profonde 8 sfugge quasi subito all'azione della girante e crea la zona centrale del cono di distribuzione che bagna la zona posta sotto l'ugello, ovviando perci? ad un grave inconveniente presentato dai dispositivi di distribuzione noti.

Si osservi che una girante realizzata secondo il trovato ? atta a funzionare correttamente anche se alcune delle zone in cui ? divisa dalle alette 3 non presentano alcuna cava, mentre ? necessario (o almeno molto opportuno) che vi sia almeno un'aletta tra due cave contigue: ? perci? necessario (o almeno molto opportuno) che il numero delle cave realizzate nel corpo 4 della girante sia eguale o almeno non superiore a quello delle alette 3-Una girante realizzata secondo il trovato presenta inoltre il vantaggio di essere auto-pulente poich? la forza del getto d'acqua, l'assenza di parti mobili nell'ambito della girante ed il fatto che le alette 3 sono raccordate con il mozzo 1 garantisce che qualsiasi corpo estraneo eventualmente presente nell'acqua da raffreddare non possa fermarsi sulla girante e che la stessa non possa essere bloccata da incrostazioni dei sali minerali normalmente presenti nell'acqua da raffreddare.

La figura 3 mostra una vista laterale della girante, sezionata, il cui perno di rotazione 9 ? costituito dalla porzione terminale di un supporto 10 (oppure ? comunque solidale a detto supporto 10) che ? fissato a sbalzo alla parete esterna dell?ugello 11 ed ? atto a sostenere dall'alto la girante.

Per deviare il flusso dell'acqua e prevenire la formazione di incrostazioni nella sede della girante che accoglie il perno 9, sopra la girante viene montato un cappuccio di protezione 12; sul perno 9 vengono inoltre montate delle rondelle (13, 14) di materiale presentante un'adeguata resistenza all?usura e, preferibilmente, di tipo auto-lubrificante.

Il supporto 10, fissato all'esterno dell'ugello 11, non richiede mezzi di fissaggio particolarmente robusti, non riduce la sezione dell'ugello 11 e non interferisce con il libero deflusso dell'acqua dall'ugello stesso.

La figura 4 mostra una vista laterale della girante, sezionata, il cui perno di rotazione 9 ? portato da un supporto 15 atto a sostenere dal basso la girante: il corpo 4 della girante protegge contro corpi estranei e/o incrostazioni la sede della girante destinata ad accogliere il perno 9-In corrispondenza della superficie di contatto tra il supporto 15 e la girante vengono preferibilmente montate rondelle (13, 14) di materiale presentante un'adeguata resistenza all'usura e, preferibilmente, di tipo auto-lubrificante

Il cappuccio 16 rende pi? agevole lo scorrimento dell'acqua lungo il corpo 4 della girante: il supporto 15 risulta perci? meno sollecitato.

La girante precedentemente descritta a puro titolo di esempio non limitativo presenta otto alette e due serie di quattro cave ciascuna ma, senza uscire dall'ambito del trovato, ? possibile per un tecnico modificare detta girante realizzando un diverso numero di alette 3 e/o di serie di cave e/o di cave per ciascuna serie (purch? il numero delle cave sia eguale o almeno non superiore a quello delle alette), nonch? apportare alla suddetta girante ogni eventuale ulteriore modifica e perfezionamento suggeriti dalla normale esperienza e dalla naturale evoluzione della tecnica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Girante per ugello spruzzatore per torre di evaporazione, caratterizzata dal fatto di presentare forma sostanzialmente conica con il vertice diretto verso la bocca di scarico di detto ugello (11), dal fatto che sulla sua superficie investita dall'acqua uscente da detta bocca di scarico ? presente una pluralit? di alette (3), l'azione di detta acqua su dette alette (3) mantenendo in rotazione detta girante attorno ad un perno (9) solidale alla parete esterna di detto ugello (11) e dal fatto che nel corpo (4) di detta girante sono ricavate, a partire dal bordo esterno, almeno una serie di cave (5-8) di profondit? diversa, tra loro equidistanti, che presentano un profilo analogo a quello di dette alette (3). ciascuna di dette cave (5-8) essendo realizzata in una zona di detto corpo (4) di detta girante compresa tra due di dette alette (3) tra loro adiacenti.
2) Girante come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette alette (3), aventi sezione ed altezza costanti, sono conformate ad arco di circonferenza.
3) Girante come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere otto alette (3) e due serie di dette cave, ciascuna di dette serie comprendendo quattro cave (5. 6, 7, 8) di profondit? diversa.
4) Girante come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di essere sostenuta dall'alto da detto perno di rotazione (9) solidale ad un supporto (10) fissato a sbalzo alla parete esterna di detto ugello (11).
5) Girante come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di essere sostenuta dal basso da detto perno di rotazione (9) portato da mezzi di supporto (15) fissati alla parete esterna di detto ugello (11).
6) Girante come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il numero di dette cave ? non superiore al numero di dette alette (3). (COG/lm)