194355. lajstromszámú szabadalom • Hűtőtorony és eljárás annak építésére
t 194.355 2 A hűtőtornyok íz ipar csaknem valamennyi ágában fontos szerepet töltenek be. Mind a hagyományos erőműveknél, mind az atomerőműveknél - a gázturbinák kondenzterének visszahűtésére — a hűtőtornyok az üzem fontos berendezései. Egy-egy nagyobb hűtőtorony építéséhez sokezer köbméter vasbeton szükséges és a beruházási költségek a teljes beruházás százalékában is jelentősek. A természetes szellőzésű hűtőtorony lényegében három főrészből áll ; ezek: az alépítmény, amely többnyire az alapozást is szolgáló vízmedence; a vízelosztást és a hűtőfelületeket magába foglaló belső szerkezet ; végül az oszlopokra támaszkodó és kürtőként működő palást. A hűtendő víz elosztó csatornákon át jut a hűtőfelületekre, ezeken vizűimet képez és a vízmedencébe hullik. A palást lábai között belépő levegő a lehulló vizet dináramban hűti. A hűtés során a beáramló levegő hőmérsékleténél alacsonyabb vlzhőmérséklet érhető el, mert a víz párolgási hője is a környezettől von ódik el. A századforduló idején még favázra vagy acél rácsszerkezetre erősített deszkaburkolattal épültek a hűtőtorony palástok. Ezeknél a kürtő vízszintes metszete szabályos sokszög volt. Kisebb kürtők épültek hengeres alakkal, acéllemez gyűrűből. A vasbeton térhódításával, több mint ötven esztendeje, leginkább az egyköpenyű hiperboloid alak terjedt el a palást számára. Az egyik legnagyobb hűtőtorony 1950-ben lépett üzembe a Shell olajvállalat Manchester melletti olajfinomítójába. A palást építéséhez 12542 köbméter betont és 300 tonna betonacélt használtak fel; az acélbetétek hossza meghaladta a 325 km-t. A palást alapköre 82,71 m, felső köre a +103,65 m magasságban 53,95 m átmérőjű, (Technik, a Neue Zürcher Zeitung melléklete, 1950. nov. 8.) Az építkezéshez szükséges nehéz állványzat, a kettős görbületű felület zsaluzata és általában az építkezés költségeinek csökkentésére különböző elgondolások láttak napvilágot. így a zsaluzás egyszerűsítésére hiperbolid helyett kettőskúp alakú tornyok épültek. Felhasználva a hiperboloidnak azt a geometriai tulajdonságát, hogy alkotói egyenesek, rombusz alakú előregyártott vasbeton elemekből állítottak össze hiperboloid alakú tornyokat. Az állványozás költségeinek és az építési idő csökkentésének terén jelentős eredménnyel járt a folyamatosan mozgatott csúszózsaluzás alkalmazása. Az első Uyen építkezések egyike 1952-ben fejeződött be a Köln melletti Göldenberg-erőműben. A hengeres palást átmérője 56 m, magassága 75 m, falvastagsága 24 cm. (Beton und Stahlbetonbau, 1952. aug.) Közismert, hogy műanyag ponyvákat elteijedten alkalmaznak sporthaj de vitorlái, valamint a levegő túlnyomásával egynesúlyban tartott kupolák céljára^ Számos ilyen szerkezettel épült raktár és uszódafedés ismert. (Frei Otto: Tensile Structures 1-76. MIT Press, 1973. Cambridge, Massachusetts, USA; Hintersdorf G.: Műanyag Tartószerkezetek, p.: 36., Műszaki Kiadó, Budapest). A hajlításiágy, teherbíró műanyag ponyvák a gyártási technológia szempontjából kétféle fajtája használatos: a fólia és a textil (szövet). A fólia alapanyaga műanyag préspor vagy granulátum. A gyártás hőkezeléssel — hevítéssel és hűtéssel történik. A polietilén, polivinilklorid és pliészter , fóliák szilárdsága 30-200 MPa (300-2000 kp/cm1 )., Ennél nagyobb húzószi2 ' lárdság fonalháló beágyazásával vagy üvegszálerősítéssel érhető el. A textil cémázott szintetikus szálból készül, lehetőleg nagy fonalsűrűséggel. A textilanyag simasága és szilárdsága érdekében a textilt forró hengerek közötti áthúzással kalenderezik. Ezt appretálás követi. A sző* vetváz hőrögzített kivitele meggátolja a vetülékfonalak elcsúszását és a textilanyag torzulását. A műanyag textil előnye a magas rugalmassági modulus és húzószilárdság, az alak és méretállandóság, az ellenállás vegy- és sugárhatásokkal szemben, valamint a vízhatlanság és légzáróképesség. Tartóssága mostoha körülmények között is 10-15 évre tehető és hibás vagy elöregedett részei felújíthat ók. Nagyobb felületű ponyvaszerkezetek megvalósításának fontos gyakorlati kérdése a műanyag ponyva mechanikai szempontból kielégítő módja. Ilyen a varrás, a ragasztás és a hegesztés. Nagyfrekvenciás hegesztés csak üzemi körülmények között végezhető. A helyszínen végzett toldás egyik lehetősége az anyagszélek fémlemezek közé helyezése és ezeknek csavarokkal való összeszörítása. A különféle műanyag fóliák és textiliák fizikai jellemzőit szakkönyvek ismertetik. (Enzyklopadie-Technik. Biblio‘-graphisches Institut, Leipzig, 1980., p.: 699-701; Das grosse Handbuch des Segelns, BLV, Wien-Zürich, 1981., p.: 65-67). Ugyancsak ismeretes a műanyag ponyva szilárdság számításának módja (12-11. Szabványgyűjtemény, Magyar Szabványügyi Hivatal, p.: 309-353, MKH55-78, Irányelvek műanyagszerkezetek erőtani tervezéséhez.) Találmányom célja a hűtőtoronyok számára olyan szerkezet és kivitelezési eljárás kidolgozása, amellyel lehetővé válik a beruházási költség és az építési időtartam jelentős csökkentése. A találmány szerinti hűtőtorony lényege, hogy függőleges középárbóca, ehhez csatlakozó sugárirányú konzoljai és ezeken nyugvó felső szegélytartója, valamint a szegélytartókhoz erősített ponyvapalástja van. Az alsó szegélytartót az alépítménnyel az alsó kúpfelület alkotóirányába eső sodronykötelek kötik össze, amelyekhez páronként menetes horgokból és ellenmenetes csavarházból álló vízszintes kapcsolóelemek csatlakoznak. A ponyvapalást csíkokból álló kettős csonkakúp és ezek találkozásánál a ponyvapalástot körbefogó abroncs van. A ponyvapalást műanyag textilponyva vagy fólia. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a palástot képező ponyvacsíkoknak mind a felső, mind az alsó szélét szegélytartókhoz erősítjük olymódon, hogy a csíkok alkotóirányú sodronykötelekkel az alépítményhez kötjük és a ponyvapalástot a sodronykötelek harántirányú összevonásával alkotóirányban előfeszítjük. Az előfeszítés olyan mérvűi, hogy kiküszöbölje a ponyvapalást hőmérsékletváltozás és szélteher okozta alakváltozását. A találmány szerinti hűtőtorony szerkezeti részleteit és kivitelezési módját az 1. ábrán feltüntetett építménnyel kapcsolatban ismertetjük. Az ábra kettős csonkakúp alakú torony függőleges metszetét és részbeni oldalnézetét mutatja be. Az 1 ponyvapalást alkotóirányú csíkokból tevődik össze. A csíkok hosszirányú szélei átfedik egymást, következésképp szabadon elcsúszhatnak egymáson anélkül, hogy kilépnének a palást felszínéből. A csíkok keresztirányú szélei a 2 felső — illetve 3 alsó szegélytartókhoz vannak rögzítve. A szegélytartók osztott szelvényűek. A két szelvényfal közé helyezett 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
