184162. lajstromszámú szabadalom • Hűtő torony
1 184 162 2 A találmány tárgya hűtőtorony, gőznemű vagy folyékony közeghez, amely egy belül üres toronyból áll, a torony alsó kerületénél kialakított levegőbeszívó nyílásokkal, valamint a torony tetejénél levegő elvezetéssel, végül a toronyba bevezetett levegőnek a hőcserélőkön keresztül terelésére szolgáló eszközökkel, valamint több hőcserélővel, ahol a hőcserélőnek cső alakú hőcserélő felületei vannak. A hőerőművek segédberendezéseihez tartozik a visszahűtő berendezés, rendszerint hűtőtorony, ahol a hűtőszerkezeten lecsurgó víz toronyszerű építményben, jórészt felfelé áramló levegővel közvetlenül érintkezik. A tornyot alkotó kürtő biztosítja a természetes levegőhuzamot, a víz pedig a kürtő alján elrendezett hűtőszerkezetre jut, amely a vizet cseppekre, vagy vékony rétegekre bontja. A hűtőszerkezet általában lécekből álló többrétegű rácsozat. A hűtőtorony lehet ellenáramú, keresztáramú, kereszt-ellenáramú, mesterséges huzamú, szívó- vagy nyomó ventillátorral. (Pattantyús A. Géza: Gépész- és villamosmérnökök kézikönyve, 4. kötet, 572-574. oldal.) A korszerű hűtőtornyok ma már zárt rendszerben keringtetik a hűtendő vizet, miáltal egyrészt hűtővizet takarítanak meg, másrészt megkímélik a környezetet a nagymértékben keletkezett vízpárna korróziós és ködképző hatásától. A korszerű hűtőtornyok rendszerint hiperbola-alakúak, és az ezekben létrejött természetes huzam kényszeríti át a környezeti levegőt a torony alsó részénél elhelyezett, lehetőleg nagy felületű hőcserélőkön, amelyekben zárt rendszerben kering a hűtendő víz. Ilyen típusú hűtőtornyot ír le például a 2 248 895. sz. DE-OS, amelynél a már említett „hagyományos” megoldást olyképpen egészítették ki, hogy a hűtendő vizet először bordázott hőcserélő csöveken vezetik át, ahol a környezeti levegő árama közvetett hőcserét, azaz részleges hűtést végez. Az ily módon részben lehűtött vizet azután egy párologtatóba, azaz nedves hőcserélőbe vezetik továbbhűtés céljából, ahol a víz közvetlenül érintkezik a környezeti levegő áramával, amely az előző levegőáramtól eltérő úton halad. A száraz és nedves hőcserélőből kilépő száraz és nedves levegőáramot az atmoszférába való visszavezetés előtt összekeverik. A száraz és nedves hőcserélők összehangolásával gazdaságos üzemmód és meghatározott mértékű köd-, illetve páraképződés érhető el, vagyis hűtővíz takarítható meg, továbbá jelentősen növekszik a torony hűtőkapacitása, azaz csökkennek a beruházási és az üzemköltségek. A találmány célja a „hagyományos” hűtőtornyok hűtőkapacitásának növelése és igen tág határok között megvalósítható szabályozása az időjárási viszonyoktól függően, egyszerű eszközök alkalmazásával. A találmány feladata olyan hűtőtorony létrehozása, amelynél a hűtendő folyadék cső alakú hőcserélőkben kering, és a toronyba bevezetett levegőt ezen hőcserélőkön keresztül terelő eszközei vannak, továbbá amely hűtőtorony a jelenleg ismertekhez képest nagyobb, és tágabb határok között változtatható hűtőkapacitással rendelkezik, felépítésében pedig azokhoz képest - például a 2 248 895. sz. DE-OS-ben ismertetett megoldásnál — egyszerűbb és olcsóbb. A feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a bevezetőben említett típusú hűtőtoronynál a hőcserélők a torony belsejében vannak elhelyezve, a toronyfaltól befelé különböző távközökkel, miközben a levegőbeszívó nyílások szabadon vannak hagyva a hőcserélő felületek között, továbbá a hőcserélők körben helyezkednek el oly módon, hogy legalább két, egymástól sugárirányú távközzel elhelyezkedő koncentrikus hőcserélő gyűrűt alkotnak, melyeknek hőcserélő felületei lényegileg egyenletes gyűrűfalakat képeznek. A hőcserélőkből álló gyűrűk száma kettőnél több is lehet. A hőcserélő gyűrűk közötti távolság és/vagy a hőkicserélők magassága úgy van összehangolva, hogy biztosítva legyen a megkívánt arány a hőátadó felület és a levegőáramlási tér között és elegendő légáramlási tér legyen biztosítva a hőátadó felületek számára. A hőcserélők el vannak látva megfelelő irányítóeszközökkel, terelőlemezekkel, a toronyba bevezetett levegőnek a hőcserélőkön keresztül való megfelelő terelése érdekében. Az említett levegőterelő eszközök általában nagyszámú légterelő pajzsok vagy lapos lemezek, amelyek az egymással szomszédos hőcserélő gyűrűk között helyezkednek el, úgy, hogy a pajzsok felfelé hahdva elhajlanak a torony kerületétől a torony közepe felé. A légterelő pajzsok az egyik gyűrű hőcserélőinek aljától a következő gyűrű hőcserélőinek tetejéig érnek. A hőcserélők és a légterelőlemezek úgy vannak elhelyezve, hogy a légterelőlemezek hajlása összhangban legyen a tornyon keresztüláramló légáram természetes irányának érintőjével, hogy ily módon is csökkenjenek a ká os veszteségek. A találmányt a továbbiakban annak példaképpeni khiteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: az 1. ábra a találmány egyik példaképpeni kiviteli ahikjának vázlatos hosszmetszetét mutatja; a 2. ábrán az 1. ábra szerinti kiviteli alak részletét lápjuk, függőleges metszetben; a 3. ábra felülnézeti metszetet tüntet fel, az 1. ábra 3-3 vonala mentén; a 4. ábrán a 2. ábra 44 vonala mentén vett metszetrészletét láthatjuk; az 5., 6. és 7. ábra vázlatosan bemutatja a gyűrűelrendezés különféle lehetőségeit; a 8. ábra egy olyan kiviteli alakot mutat be vázlatosan, amelynél mozgatható résszel ellátott légterelőié mezek vannak alkalmazva. Rátérve mármost az 1-4. ábrára, azon egy belülről üres, természetes huzattal működő hiperbola alakú 10 hűtőtorony látható, amelynek 11 beszívónyüásain át áramlik be a hűtő levegőáram a természetes huzat hatására a környező atmoszférából. Belátható, hogy a 10 hűtőtorony lehet kényszeráramlású is, nemcsak természetes huzattal dolgozó, és formája is lehet hiperbola alaktól eltérő, például hengeres vagy kúpos, tölcsér alakú. A 10 hűtőtorony aljának belsejében van elhelyezve a nagyszámú 21 hőcserélő. Ezek mindegyike rendelkezik 22 hőcserélő felülettel, amelyet a 23 csövekből álló csőköteg alkot. A 23 csövek vízszintes vagy függőleges helyzetűek lehetnek. Ahogy a példaképpeni kivitelnél a észletek mutatják, az adott esetben vízszintes csövekről /an szó. Amint ez a szakmában jól ismert, az egyes hőcserélők 23 csövei úgy vannak elhelyzeve, hogy a légáram keresztülhaladhasson a hőcserélőn, s eközben a 23 csövekben áramló folyadék a levegőáram hatására lehűl. A 21 hőcserélők a 10 hűtőtorony kerülete mentén vannak elhelyezve, s ezáltal egymástól sugárirányú távközökkel elválasztott hőcserélő 24a, 24b, 24c, 24d és 24e gyűrűk alakulnak ki, melyeknek 22 hőátadó-, illetve 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
