WO2020014755A1 - 1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento - Google Patents

1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento Download PDF

Info

Publication number
WO2020014755A1
WO2020014755A1 PCT/BR2018/050247 BR2018050247W WO2020014755A1 WO 2020014755 A1 WO2020014755 A1 WO 2020014755A1 BR 2018050247 W BR2018050247 W BR 2018050247W WO 2020014755 A1 WO2020014755 A1 WO 2020014755A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
modular
cooling tower
panels
profiles
construction system
Prior art date
Application number
PCT/BR2018/050247
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Aarao MARTINS
Original Assignee
Martins Aarao
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Martins Aarao filed Critical Martins Aarao
Priority to PCT/BR2018/050247 priority Critical patent/WO2020014755A1/pt
Publication of WO2020014755A1 publication Critical patent/WO2020014755A1/pt

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00—Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/10—Buildings forming part of cooling plants
    • E04H5/12—Cooling towers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/30—Arrangement or mounting of heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements

Definitions

  • the present invention patent belongs to the technical engineering sector - specifically that of industrial construction - and refers to the modular construction system of cooling towers, also called extinction towers or quench towers, from the junction of profiles of SMC (Sheet Molding Compound) (2A, 2B, 2C and 2D) fitted together (3A, 3B and 4) and together with marginal structural beams (6A) obtained from the pultrusion process of thermosetting fibers and resins, form a structure with lateral enclosure (5 and 6), equipped with a top opening and used for cooling high temperature exhaust gases, especially applicable in thermoelectric plants, in incinerators, melting furnaces, drying ovens, etc.
  • SMC Sheet Molding Compound
  • cooling towers are constructions made from the combination of steel structures and screwing and / or fitting of wooden pieces that form the enclosure system of the sprayer, in order to direct the escape of gases produced inside the system.
  • cooling towers are subjected to high temperature variations and to the most diverse types of liquids and gases resulting from spraying processes, which generates, in current systems, high demand maintenance due to the shape and materials used in its construction (steel and wood).
  • the patent application in question meets a need related to existing extinction towers, namely: greater resistance to corrosion and high temperature, in order to avoid the external dispersion of gases and or other residues resulting from the spraying and cooling process, increasing the efficiency of the system and decreasing maintenance costs.
  • the modular fitting system between the panels (3, 4 and 5) does not require the use of supports or steel structures, in order to offer greater practicality, flexibility and optimizing the time of installation and removal of parts of the system, granting greater speed in the installation and partial removal of the structure for the periodic verification and maintenance services of the equipment contained in the extinction tower, the ease of installation and the maintenance flexibility of the equipment contained in the extinction tower, innovating in relation to the existing system, therefore being entitled to the protection claimed here.
  • Patents and documents related to extinction towers currently in existence can be divided into two subgroups, the first related to the process (chemical and productive) with which the cooling towers are used, examples of this subgroup are documents ( BR) PI8002226 and (BR) PI 1 101835-6 A2.
  • the second subgroup contains inventions related to the design and constructive engineering of cooling tower systems.
  • the documents (BR) PI 9800548-0 A stand out, characterized by a coating made of fibers and a plurality of reinforced beams and coupled by means of adhesive material that together form a tower.
  • the present invention innovates by introducing new mechanisms for a final product that favors quick and practical installation, through the use of marginal structural beams obtained through the pultrusion process of thermosetting fibers and resins (5) and modular panels interconnected by the fitting system (3A and 3B), without the need for frames (metal or wood), and molded in SMC, composite based on minerals, polyester and fiberglass, which has low specific weight, high durability - great dimensional stability and reduced contraction rate, fire resistant - delaying the spread of fire and ensuring safety in the work environment, which provides high thermoacoustic insulation, in addition to being sustainable - considering the high rate of reuse and the absence of residues during the assembly and disassembly process.
  • figure 1 - represents a partial perspective view of a modular skeleton armed for a cooling tower, with parts removed for clarity of illustration;
  • figure 2 - represents a perspective view of the modular profiles
  • figure 3 - represents an enlarged view of the fitting system between the profiles
  • figure 4 - represents a top view of the fitting system between profiles
  • figure 5 - represents a top view of the interlocking system between profiles and the marginal beams, partially assembled
  • figure 6 - represents a top perspective view of an extinction tower assembly from the junction of the aforementioned profiles.
  • the present invention patent comprises the use of modular SMC profiles for the composition of a cooling tower system (6) consisting of SMC plates whose shape, dimension and thickness they are customizable and have orthogonal flaps on the edges that allow the male / female fitting (2, 3A, 3B and 4), responsible for the parallel junction between profiles and allows the perpendicular junction of the set of profiles arranged vertically, which together with the support beams also composed of polymers (5), take the form of a cooling tower (6).
  • This patent innovates, therefore, due to the use only of modular SMC plates and support beams made of composites in the construction of a cooling tower system, which in itself represents an advantage in relation to to the materials commonly used in similar systems (metal plates and wooden profiles), given the characteristics previously described of the materials used in this invention, notably for having low specific weight, high durability, fire resistance, thermal acoustic insulation and environmental sustainability, which results in functional improvement in the use and manufacture of this extinction tower system (6).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

Sistema construtivo modular de torre de resfriamento pertencente ao setor técnico da engenharia, especificamente a construção industrial. Trata-se de estrutura modular construída a partir da união de perfis (2A, 2B, 2C e 2D) por meio da justaposição dos encaixes macho/fêmea (3A e 3B) produzidos em SMC que devidamente justapostos entre si por intermédio de vigas estruturais poliméricas (1 e 4) formam um compartimento ambiental de torre de resfriamento (5 e 6), dotada de abertura superior e utilizada para refrigeração de gases de escape de alta temperatura, aplicável especialmente nas usinas termoelétricas, plantas de coqueificação, em incineradores, forno de derretimento, forno de secagem, etc.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO
SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR DE TORRE DE RESFRIAMENTO
CAMPO DA INVENÇÃO
[001 ] A presente patente de invenção pertence ao setor técnico da engenharia— especificamente ao da construção industrial — e refere-se ao sistema construtivo modular de torres de resfriamento, também denominado torres de extinção ou torres quench, a partir da junção de perfis de SMC (Sheet Molding Compound) (2A, 2B, 2C e 2D) encaixados entre si (3A, 3B e 4) e em conjunto com vigas estruturais marginais (6A) obtidas a partir de processo de pultrusão de fibras e resinas termoendurecidas, formam estrutura de enclausuramento lateral (5 e 6), dotada de abertura superior e utilizada para refrigeração de gases de escape de alta temperatura, aplicável especialmente nas usinas termoelétricas, em incineradores, forno de derretimento, forno de secagem, etc.
[002] Atualmente as torres de resfriamento são construções elaboradas a partir da conjunção de estruturas de aço e parafusagem e/ou encaixe de peças de madeira que formam o sistema de enclausuramento do pulverizador, de forma a direcionar o escape de gases produzidos no interior do sistema.
[003] Para atender ao escopo de engenharia para qual foram preconizadas, as torres de resfriamento são submetidas à alta variação de temperatura e aos mais diversos tipos de líquidos e gases resultantes dos processos de pulverização, o que gera, nos sistemas atuais, alta demanda de manutenção em razão da forma e os materiais utilizados em sua construção (aço e madeira).
[004] Além da alta demanda por manutenção, a queima da estrutura de madeira e a oxidação das estruturas metálicas (suportes e parafusos) em decorrência da exposição à líquidos, gases e alta temperatura, resultam no desprendimento de peças/partes do sistema de enclausuramento, o que reduz a eficiência da torre de extinção em sua tarefa precípua de contenção e direcionamento do escape dos gases gerados durante o processo de pulverização.
[005] Neste cenário, o pedido de patente em questão atende a uma necessidade relacionada às torres de extinção existentes, qual seja: maior resistência à corrosão e à alta temperatura, de forma a evitar a dispersão externa de gases e ou outros resíduos decorrentes do processo de pulverização e resfriamento, aumentando a eficiência do sistema e diminuindo os custos de manutenção. [006] Além da resistência própria do composto utilizado na confecção dos perfis modulares e das vigas estruturais, o sistema de encaixe modular entre os painéis (3, 4 e 5) dispensa a utilização de suportes ou estruturas de aço, de forma a oferecer maior praticidade, flexibilidade e otimizando o tempo de instalação e remoção de peças do sistema, conferindo maior rapidez na instalação e remoção parcial da estrutura para os serviços de verificação e manutenção periódicas dos equipamentos contidos na torre de extinção, a facilidade de instalação e a flexibilidade manutenção dos equipamentos contidos na torre de extinção, inovando em relação ao sistema existente, fazendo jus, portanto, da proteção aqui pleiteada.
ESTADO DA TÉCNICA
[007] As patentes e documentos relacionados a torres de extinção atualmente existentes podem ser divididos em dois subgrupos, o primeiro relacionado ao processo (químico e produtivo) com o qual se dá a utilização das torres de resfriamento, são exemplos deste subgrupo os documentos (BR) PI8002226 e (BR) PI 1 101835-6 A2. No segundo subgrupo encontram-se as invenções relacionadas ao design e engenharia construtiva dos sistemas de torres de resfriamento. Neste segundo subgrupo, ao qual pertence a presente invenção, destacam-se os documentos (BR) PI 9800548-0 A, caracterizado por revestimento constituído de fibras e pluralidade de vigas armadas e acoplados por meio de material adesivo que em conjunto formam uma torre de resfriamento de campo, o documento (ES) ES2053104T5, caracterizado por uma torre de resfriamento com pelo menos quatro colunas interligadas por seções centrais cruciformes, dotadas de revestimento em plástico e o documento americano (US) US 4543218 A, que trata de torre de refrigeração com estrutura de suporte de concreto, painéis de fibra de vidro e ventilador suportado pelo sistema de distribuição de líquidos.
[008] Em vista das condições acima expostas do estado da técnica, o presente invento inovar ao introduzir novos mecanismos para um produto final que favorece a instalação rápida e prática, por meio do emprego de vigas estruturais marginais obtidas por meio de processo de pultrusão de fibras e resinas termoendurecidas (5) e de painéis modulares interligados entre si pelo sistema encaixe (3A e 3B), sem a necessidade de armações (metal ou madeira), e moldados em SMC, compósito baseado em minerais, poliéster e fibra de vidro, que possui baixo peso específico, alta durabilidade - ótima estabilidade dimensional e reduzida taxa de contração, resistente à incêndio - retardando a propagação do fogo e garantido a segurança no ambiente de trabalho, que fornece isolamento termoacústico elevado, além de ser sustentável - considerando o alto índice de reaproveitamento e a ausência de resíduos durante o processo de montagem e desmontagem.
DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS
[009] A presente patente, as melhores práticas de uso e as vantagens serão mais bem entendidas se as descrições e as ilustrações forem analisadas em conjunto com os seguintes desenhos:
[010] figura 1 - representa uma vista em perspectiva parcial, de um esqueleto modular armado para uma torre de resfriamento, com peças removidas para clareza de ilustração;
[01 1 ] figura 2 - representa uma vista em perspectiva dos perfis modulares;
[012] figura 3 - representa uma vista ampliada do sistema de encaixe entre os perfis;
[013] figura 4 - representa uma vista superior do sistema de encaixe entre perfis;
[014] figura 5 - representa uma vista superior do sistema de encaixe entre perfis e as vigas marginais, parcialmente montado;
[015] figura 6 - representa uma vista superior em perspectiva de uma montagem de torre de extinção a partir da junção dos perfis acima citados.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[016] Tomando como referência as figuras em anexo observa-se que a presente patente de invenção compreende a utilização de perfis modulares em SMC para composição de sistema de torre de resfriamento (6) constituído de placas em SMC cujo o formato, dimensão e espessura são personalizáveis e que possui as abas ortogonais nas bordas que permitem o encaixe macho/fêmea (2, 3A, 3B e 4), responsável pela junção paralela entre perfis e permite a junção perpendicular do conjunto de perfis dispostos na vertical, que em conjunto com as vigas de sustentação também compostas por polímeros (5), toma a forma de torre de resfriamento (6).
[016] A presente patente inova, portanto, em razão da utilização unicamente de placas modulares de SMC e vigas de sustentação constituída de compósitos na construção de sistema de torres de resfriamento, o que por si, representa uma vantagem em relação aos materiais comumente utilizados em sistemas similares (placas metálicas e perfis de madeira), diante das características anteriormente descritas dos materiais utilizados nesta invenção, notadamente, por possuir baixo peso específico, alta durabilidade, resistência a incêndio, isolamento termo acústico e sustentabilidade ambiental, o que resulta em melhoria funcional no uso e fabricação deste sistema de torre de extinção (6).
[017] A versatilidade do produto que compõe o sistema permite, ainda, a flexibilidade no desenvolvimento de projetos, podendo ser personalizado conforme a necessidade da indústria a qual será aplicada a torre de resfriamento, aplicando-se, inclusive, em projetos de grande porte.
[018] No mesmo sentido, inova-se com a formatação dos perfis dotados de encaixes macho/fêmea nas abas ortogonais das placas (3A e 3B), cuja disposição perimetral favorece a justaposição entre perfis (2, 3A, 3B e 4), conferindo-o característica modular, o que reduz substancialmente o esforço e o tempo necessário para montagem, desmontagem e remontagem do sistema, vez que as placas podem ser removidas em conjunto ou unitariamente sem afetar a integridade e resistência da estrutura e permitindo o reaproveitamento em diversos projetos.
[019] A utilização conjunta dos perfis (2A, 2B, 2C e 2D) é responsável por grande parte da montagem, mediante a justaposição do encaixe uniforme macho/fêmea (3A e 3B) contido nas abas das placas (2A, 2B, 2C e 2D) que tem a função de constituir a parede do sistema na altura e largura necessária para abranger as dimensões do sistema de resfriamento, acesso e eventuais vias de manutenção e verificação interna que se fizerem necessárias.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1 . “SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR DE TORRE DE RESFRIAMENTO” caracterizado por compreender um modulo construtivo formado por painéis modulares (6).
2. Painéis modulares de acordo com a reivindicação 1 caracterizados por serem produzidos em SMC (2A, 2B, 2C e 2D).
3. Painéis modulares de acordo com a reivindicação 2 caracterizados por serem dotados de encaixe macho/fêmea (3A e 3B) que permitem a interconexão de placas.
4. Sistema de interconexão de placas de acordo com a reivindicação 3 caracterizados pela conjunção dos painéis e reforçado por vigas de sustentação (4) também compostas por polímeros.
5. Sistema de interconexão de placas acordo com a reivindicação 4 caracterizado por formar estrutura ambiental (5 e 6) de tamanhos e formas flexíveis conforme o projeto construtivo.
6. Estrutura ambiental modular (6) de acordo com a reivindicação 5 caracterizada por ser dotada de abertura inferior, para entrada do material a ser resfriado e abertura superior para extinção dos gases gerados pelo processo de resfriamento.
7. Sistema construtivo modular de torre de resfriamento de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por dispensar o uso de materiais metálicos (parafusos, porcas, vigas) e madeira.
8. Sistema construtivo modular de torre de resfriamento de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por permitir a substituição unitária de painéis, sem a necessidade de desmonte de toda a estrutura.
PCT/BR2018/050247 2018-07-18 2018-07-18 1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento WO2020014755A1 (pt)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BR2018/050247 WO2020014755A1 (pt) 2018-07-18 2018-07-18 1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BR2018/050247 WO2020014755A1 (pt) 2018-07-18 2018-07-18 1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020014755A1 true WO2020014755A1 (pt) 2020-01-23

Family

ID=69163460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BR2018/050247 WO2020014755A1 (pt) 2018-07-18 2018-07-18 1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020014755A1 (pt)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543218A (en) * 1984-07-17 1985-09-24 Ceramic Cooling Tower Company Cooling tower with concrete support structure, fiberglass panels, and a fan supported by the liquid distribution system
ES2053104T3 (es) * 1989-08-14 1994-07-16 Baltimore Aircoil Co Inc Columna estructural y torre.
BRPI0515258A (pt) * 2004-09-13 2008-07-15 Composite Cooling Solutions L estrutura de sustentação; método de construção de uma estrutura de sustentação; torre de resfriamento; e parede guarda fogo
WO2010020997A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 Sumaya Hmx Systems Private Limited Direct evaporative heat exchangers, methods of manufacture thereof and applications thereof to multi-stage cooling systems
CN202324729U (zh) * 2011-11-24 2012-07-11 江苏海德节能科技有限公司 由改性增强型挤塑板制造的十字导风墙
US20150211818A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 Brentwood Industries, Inc. Composite hanger grid and components, splash bar, assembly thereof and method of assembly
US20180216902A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-02 Midwest Cooling Towers, Inc. Support beam for cooling tower fill assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543218A (en) * 1984-07-17 1985-09-24 Ceramic Cooling Tower Company Cooling tower with concrete support structure, fiberglass panels, and a fan supported by the liquid distribution system
ES2053104T3 (es) * 1989-08-14 1994-07-16 Baltimore Aircoil Co Inc Columna estructural y torre.
BRPI0515258A (pt) * 2004-09-13 2008-07-15 Composite Cooling Solutions L estrutura de sustentação; método de construção de uma estrutura de sustentação; torre de resfriamento; e parede guarda fogo
WO2010020997A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 Sumaya Hmx Systems Private Limited Direct evaporative heat exchangers, methods of manufacture thereof and applications thereof to multi-stage cooling systems
CN202324729U (zh) * 2011-11-24 2012-07-11 江苏海德节能科技有限公司 由改性增强型挤塑板制造的十字导风墙
US20150211818A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 Brentwood Industries, Inc. Composite hanger grid and components, splash bar, assembly thereof and method of assembly
US20180216902A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-02 Midwest Cooling Towers, Inc. Support beam for cooling tower fill assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6205738B1 (en) Frame for forming a housing of a group of air-handling units
US8528288B1 (en) Insulated panel arrangement
US8776472B1 (en) Insulated panel arrangement for welded structure
US6530191B2 (en) Support panel for air handling unit
US9499973B2 (en) Ecological building and insulation structural body thereof and method for assembling insulation structural body
JP2014510255A5 (pt)
KR100864016B1 (ko) 플러그업 케이싱형 공기조화기
KR20190047564A (ko) 모듈러 조립 주택 및 모듈러 조립 주택들 사이의 연결 구조
EA004023B1 (ru) Теплоизолированный корпус установки для подготовки воздуха
WO2020014755A1 (pt) 1/4sistema construtivo modular de torre de resfriamento
US9687089B2 (en) Insulated foam panels for refrigerated display cases
US10352583B2 (en) Panel for an air handling unit, method for assembling such a panel, and air handling unit including such a panel
CN210502171U (zh) 顶置空调外壳以及顶置空调
CN202494307U (zh) 可快速组装的太阳能集热干燥设备
KR101843393B1 (ko) 수온 유지가 가능한 조립식 물탱크
US20190049145A1 (en) Door assembly, air handling unit comprising such a door assembly, and method for manufacturing such a door assembly
CN106471317B (zh) 输送管区段
KR101846334B1 (ko) 조립식 천정
US10648747B2 (en) Modular cooling tower with screwless FRP exterior
KR102523561B1 (ko) 자체 배기구조를 갖는 칸막이 패널
RU153350U1 (ru) Шкаф технологический утепленный модульный
BR112018067401B1 (pt) Dispositivo em bloco para isolamento térmico de gasodutos
CN220301890U (zh) 一种具有隔热防火性能的抗爆箱体
RU123892U1 (ru) Устройство теплоизоляции вантуза для надземной и подземной установки
RU191694U1 (ru) Накладка для организации горизонтальных угловых соединений стеклопластиковых лотков

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18927168

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18927168

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1