IT8249093A1

IT8249093A1 - Torre di raffreddamento per acqua con strati di piastrella a piu' celle e distanziatori.

Info

Publication number: IT8249093A1
Application number: ITRM1982A049093A
Authority: IT
Original assignee: Ceram Cooling Tower Company
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1984-03-09
Also published as: BE894456A; DE3234251A1; FR2513364A1; IT8249093A0; GB2106622A; GB2106622B; US4382046A; DE3234251C2; IT1155237B

Description

DESCRIZIONE

a. corredo..di una domanda di brevetto per invenzione avente per titolo:

"Torre di raffreddemento .per acqua con strati .di pia-. strelle a pi? celie e.distanziatori"

a nome: CERAMIC COOLINU TOWER COMPANY </5 -COCX, RIASSETTO DELLA ESPOSIZIONE I o _j_ o _Una_torre di raffreddamento..per ac.qua..ini a clude una sezione di trasferimento di calore e di ? massa che ? formata da una pluralit?.di strati di.pia-O? strelle _a_pi?.celie e distanziatori fra gli strati^: <s> di^piastrelle .V acqua,fluisce,al..disopra ed in bas- _

i so. attraverso le_._ce.ile .delle_.piastre11e. e frajpia-__ _ strelle adiacenti! ed aria viene attirata. in_.alto_ai-, traverso, la torre per raffreddare l'acqua._ _ !_

INTRODUZIONE

Quest a_invenzione..si. riferisce a.torri_di ;

raffreddamento di liquidi, e_pi? partico1armente a_ torri di raffreddamento di liquidi che includono _una

. pluralit? di strati accatastati di piastrelle a celle...aperte,_ . _

_ Torri di raffreddaiento vengono usate per i r_af.freddare..1iquido.mediante contatto con.aria^. II. ..._ liquido viene__fatto .fiuire in..basso.attraverso.,la ,1.J_ V UU? J- B e uusso Q ' ?U'ia x ui oou wocorreiniB v iene au? i

1

* 1

tirato attraverso il liquido che cade mediante vari !

1

_ ; _ nezzi. Una applicazione comune di torri di raffred-|

damento di liquidi ? per raffreddare acqua (dissipar-!

do calore di rifiuto) usate in impianti di generazio-1 ?

! !

ne di energia elettrica e di processo e sistemi ind?i i r* striali e di condizionamento d' aria - p -er ambienti. i r ? ? . ?= j </$ Un tipo di torre di raffreddamento di tecni-! o ca precedente utilizza strati accatastati di piastrel. - 0 o le di argilla. Le piastrelle vengono formate estru- ;

dendo argilla per formare un tubo avente una s i S - ezione ?j

i o trasversale generalmente rettangolare e una plurali-<: >?

. ... - <" >-- -j - ^ i az ta di celle che si estendono assialmente . Il tubo e-<1 >~ _ I <:>x5 struse viene tagliato trasversalmente da fili metal- ?

? i 1

lici di taglio per formare singole piastrelle aventi

i

una lunghezza assiale da circa 5 ad 8 pollici . (da 12.7

I

j

a 20, 3 cm) . Le piastrelle rettangolari possono avere

. I ;

dimensioni trasversali da circa 9 a 10 pollici (da I

|

22,9 a 25, 4 cm) e da 2 a 5 celle su. ciascun lato . Dopo di ci? , le piastrelle vengono cotte allo stato duro per formare una piastrella strutturale dura. Le !

piastrelle vengono accatastate in strati di modo che

le celle delle piastrelle si estendono verticalmente.

I

Le piastrelle di ciascuno strato vengono accatastate

direttamente sulle piastrelle dello strato precedente ,

e le piastrelle di ciascuno strato preferibilmente sono sfalsate di modo che le celle di una piastrella

non sono allineate verticalmente con le celle delle

i piastrelle al disopra e al disotto. Le piastrelle in ciascuno strato sono distanziate lateralmente da pia-strelle adiacenti dello stesso strato

le piastrelle vengono accatastate in una c:

?TV

parete di ritegno o confinamento , e l' acqua o altro

c cir liquido che deve essere raffreddato viene introdotto

L.-? i H5 sulla sommit? della catasta ad esenplo a mezzo di u- : gelli di spruzzo . L' acqua fluisce in basso sulle pa-i

O

reti e attraverso le celle delle piastrelle e attraae verso gli spazi fra piastrelle adiacenti dello stesso ca ? ? strato . Flusso dd aria viene provocato verso l 'alto j

I ?

attraverso la catasta in controcorrente rispetto all'acqua. L 'aria ? di ausilio nel rompere l ' acqua in ! goccioline, e il contatto fra l' aria e l 'acqua d^ come risultato trasferimento di calore e di massa dal-1 ' acqua all [ aria.

Sommario dell <1 >invenzione

E' stato riscontrato che l 'efficienza di

una tale torre di raffreddamento pu? essere signifj.-estivamente aumentata inserendo distanziatori fra strati adiacenti di piastrelle piuttosto che accatastando ciascuno strato direttamente sullo strato pr?cedente . Questi distanziatori creano uno spazio ver-*

ticale da 1 a 4 pollici (da 2, 5 a 10, 2 cm) fra gli <'>

\

strati di piastrelle ed aria ed acqua perci? possono

? ^ fluire trasversalmente in una certa misura fra stra- d o?

ti adiacenti . La caduta di pressione o la resistenza 3S ! O di flusso d ' aria attraverso la catasta viene perci? r> ? o ?

ridotta. L ' uso di strati di distanziatori da inoltre

? ? come risultato trasferimento migliore di calore e di ?? 1 ! o 1 massa fra l ' acqua ed il liquido . Gli strati distan- <'>

i 1 3 ! ziati consentono -perci? che l ' aria richiesta venga ?a T ! g ( indotta con minore energia, aumentando nel contempo i * i

' l ' efficienza di trasferimento della torte di raffred-

demento o consentendo che la dimensione della torre

!

di raffreddamento venga diminuita senza diminuire la

i

capacit? di raffreddamento . i

\

\ Descrizione del disegno !

i L 'invenzione verr? spiegata congiuntamente

a forme di realizz azione specifiche illustrate nel-

l ' allegato disegno in cui:

|

la figura 1 ? una vista prospettica fram- I

I

raentaria di una torre di raffreddamento che utilizza

! distanziatori fra strati di piastrelle in conformi- i

t? alla presente invenzione ;

la figura 2 ? una vista prospettica fram-

mentaria ingrandita dei due strati di fondo di pia

jstrelle; _

_ la fi gur\a_ 3 b una vista pr? sp e t ti c a frammentaria ingranditaci una coppia. di_strati di pia- <! >_ j strell .e separati da uno strato di distanziatori ; ^ o. _ la figura 4 ? una vista in pianta frammen-<?>al taria di una coppia di strati di piastrelle separati _ _ O O

da uno strato di distanziatori; Q

la figura 5 ? una vista in sezione in elevazione frammentaria presa lungo la linea- 5-5 della _

<?>*s figura 4 ; _ . . _ _ _ _ _ JOC I - - ?OC. la figura 5A ? una vista frammentaria in- | ,?? <">S?<"' >grand it a di una parte della figura 5 ?

la figura 6 ? una vista prospettica di uno

dei distanziatori;

la figura 7 ? una vista simile alla figu- i

ra 3 che^ mostra una forma di realizzazione alterna- ! _

tiva del distanziatore; _ ?

la figura 8 e una vista in pianta da sopra

del distanziatore della figura 7; e

la figura 9 ? una vista in elevazione del

?istanziatore presa lungo la linea 9-9 della figu-

ra 8.

Descrizione di forme di realizzazione spe-

cifiche

Ii 'ivenzione verr? spiegata congiuntamente

_ ad un complesso 10 ?i torre di raffreddamento d 'acqua?

!

_ _ illustrato nella figura 1? che ? un tipo, di torre a !

!

i

_ ^tiraggio meccanico usato ..per .raf freddare acqua per un .

sistema di condizionamento ad aria. Tuttavia si ?m- <:>

prender? , che .1 <1 >inv enzione .pub e ssere...usata. ?in L. alt ri

tipi di torri di raffreddamento ? ad esempio _to.rri_. del.

i

tipo a camino a tiraggio naturale , che vengono .usate

in impianti di generazione di energia elettrica. _ j__

_ Il complesso di torre di raffreddamento include un bacino o vasca 11 e una parete 12 che si e- _

l

s t ende ve rso l ' alto dalla vasca, la va sca _p ar tic p 1 a-i_

. . OS Ire illustrata ? re t tangolare ed includ e par e ti late- co

jrali _13 ? 14? 15 e l6 e una parete di fondo 17. La pairete 12 ? inoltre rettangolare ed include lati j8 e. _

! |

19 ? che sono estensioni delle pareti J 3 e. 14 dell a va-.

sca e lat i_ _2Q__e ._2J__.che_spno distanziai i all 'interno , _

dai lati 15 e 16 della vasca. Le pareti 20 e 21 del-I

la torre terminano al disopra del fondo della vasca i

_ T I e sono supportate da montanti di supporto .22__.e ..2.3? _ L

Griglie 24 per l' aria ricoprono lo spazio fra la pa-^

rete laterale 15 della vasca e la parete laterale flella torre e jfra la parete laterale _l6 della

/ vasca e la

|

parete laterale 21 della torre. L a_ gr iglia ? in gp accato nella figura 1 per chiarezza di illustrazione .

Sebbene la vasca. e la parete della torre_ ! _

iptu- neo iai L iiJLB brate s-Lario i-efuango.Lari > si comprender? che o la vasca o la parete della torre pu? essere ! circolare ? poli go n ale o di qualsias i altra fo rm a d e -Isiderata

Una pluralit? di archi-travi di supporto di ghisa paralleli 26 (vedi anche figura 2) et tri dono fra le pareti laterali 13 e 14 della vasca e so- ^5 o no supportati da tr avi che si estendo no fra 1 e _ p amti- OC <~ >Qo ?? 20 e 21 della torre . Ciascun architrave ha una forma a T rovescia e supporta una fila di pias trelle di

i fondo 21 (figura 2) . la fila di piastrelle di fondo

-a 1 forma un primo strato orizzontale 28 di piastrelle e Sa CD

strati orizzontali susseguenti 29 ? _ 30i 31 eoe , di piastrelle sono accatastati verticalmente al di- ' sopra dello strato di fondo . Ciascuno strato di pia? strelle ? distanziato dallo strato sottostante a mezz? di uno strato di distanziatori 33 (figura 3) .

Con riferimento alle figure 3 e 4? ciascuna delle piastrelle 32 generalmente _? re ttangolare_>_ in sezione trasversale orizontal? ed include una pa-: rete laterale re tt angolare 34 e celle o spazi aperti

35 che si estendono verticalmente i quali sono definiti da costole o divisori 36 che si incrociano estendentesi lateralmente , le piastrelle preferibilmente sono formate come precedentemente descritto tagliando trasversalmente un tubo di argilla rettangolare estruso . L'argilla viene estrusa per formare le celle

35 JB la distanza fra i tagli determina la altezza verticale 0 assiale delle piastrelle . La operazione di ^

taglio fo rma bordi di sommit? e di fondo 37 e 38 ( fii

gura 5) che usualmente sono grezzi o dotati di bavatura quale risultato di. movimento dell ' elemento di j

taglio attraverso l <1 >argilla morbida. Una delle bava?<z ture ? mostrata su 37a nella figura 5A. Dopo il ta- '

gl io , le pias tre! 1 e vengono cotte a duro per formare

* un materiale duro avente basso assorbimento d' acquai

<?? >: <' . >?

Con riferimento alla figura 2, le piastrelle nello strato di fondo 28 che sono supportate da-- S? gli ar _chitravi 26 so .n. .o rettangol . a..ri piu .ttosto c .he - qu -jadrate ed includono pareti laterali lunghe 39 e pare-;?

ti laterali corte 40. Le piastrelle di fondo ind?- !

dono quattro celle lungo il lato lungo tre celle

lungo il lato corto . _

Una pluralit? di tubi 42 di distribuzione

dell' acqua al disopra dello strato superiore di pia4

strelle si estendono all 'esterno da un tubo collettore 43. Il tubo collettore e collegato ad un tubo

44 di alimentazione dell ' acqua che si estende in basso attraverso la catasta di piastrelle e all' esterno

attraverso la parete laterale 16 della vasca. Il tu

bo di alimentazione dell 'acqua ? collegato alla sorgente Ai acqua che deve essere raffreddata. I tubi _ ! di distribuzione dell ?acqua sono dotati di ugelli o : iorif izi di spruzzatura per distribuire l ' acqua sulla sommit? della catasta di piastrelle .

Nella torre a tiraggio meccanico illustrata? un ventilatore 45 per l'aria supportato in un ca-<? >. <' >| imino cilindrico 48 per il ventilatore al disopra dei tubi di distribuzione dell ' acqua. Il camino per il ventilatore si estende in alto da una parete di sommit?

47 che racchiude la sommit? della torre . Il ventila^ <?>fere viene azionato da un motore 48 che montato sul

la parete superiore . Torri a tiraggio naturale non

| includono un ventilatore ? e il movimento dell ' aria viene ?provocato attraverso un effetto cam ino piut to?

r sto che mediante una apparecchiatura meccanica. _ <?>_ _ Un comp? esso 50 eliminatone di deriva ? poi si zionato fra il ventilato re 45 e i tiii 42 di distrii | huzione dell * acqua. Il complesso eliminatone di dej riva ? destinato a consentire all ' aria di fluire verso l ' alto attraverso ad esso ma ad impedire il pas- !,

. 1 saggio dell'acqua. Il parti colare eliminatone di de-I

riva mostrato nel disegno utilizza tre strati di fessure angolate per formare un percorso a zig-zag? e ? un altro eliminatone di^ deriva che ? stato usato ih ? - ?&?i.-torrii..include _una ..pluralit? di palette, _a forma

a profilo aerodinamico distanziate l 'ima dall ' altra.

? _ Patta. eccezione__per i distanziatori . 33 &e

separano gli strati di piastrelle la struttura an-JL

zidetta ? rappresentativa delle torri di raffredda-!

mento di tecnica precedente vendute dalla Ceramic * ?<" ' " . >0 .

Cooling Tower Company di Fort Worth, Texas. In tali ' **

<? >' *O oc torri di raffreddamento di tecnica precedente ? il

<' " " . >?<? >primo strato 29 di piastrelle 32 sarebbe accatastaj . <3 - ~ ? to direttamente sullo strato di fondo 28 delle pia- ? ac ! 3 strelle rettangolari 27 e ciascuno strato susseguen-CD

te di piastrelle sarebbe accatastato direttamente

sullo strato precedente .

E' stato riscontrato che l ' efficienza di

una tale torre di raffreddamento ? sostanzialmente

i [

aumentata se ciascuno strato di piastrelle ? separato dallo strato adiacente mediante distanziatori . I

distanziatori riducono la caduta di pressione dell ' ? 1-ria che viene attirata attraverso la catasta di pia-!-? strelle dal ventilatore 45 ed aumentano il valore d: trasferimento di calore e di massa fra l ' acqua e 1 * 1?

ria. La combinazione di trasferimento aumentato e caduta di pressione ridotta? consente risparmi di ener I-gi? e di apparecchiatura riducendo la potenza del me >-!

tore del ventilatore e/o il carico di pompaggio ri- j

. - . , cniesxo p er lar circolare 11 liquido che deve essere raffreddato. In ima fqrma_di_rea^izzazione_ specifica,

i dell'invenzione? una torre di raffreddamento con di-I

stanziatori fra^ciascuno strato di piastrelle ha utilizzato il 46^ della potenza richiesta da una torre ?

CL

della stessa dimensione senza distanziatori. In una j ^

- - . i altra forma di realizzazione dell'invenzione? la ca-i ? pacit? di raffreddamento di una torre senza distanzia- 0 ? <' >tori e stata ottenuta in una torre con distanziatori

1 <?>a che aveva soltanto circa il 77% della dimensione del-j o 3 la torre senza distanziatori. Il ventilatore della OC sa stessa potenza ? stato usato in entrambi le torri. o La dimensione ridotta consente risparmi sostanziali nel costo delle piastrelle.

La forma di realizzazione particolare di d<'>istanziatori 33 illustrati nelle figure da 3 a 6 viene

- | formata da argilla estrusa che viene cotta a duro ne.llo stesso modo come le piastrelle 32. Tuttavia? i dii? stanziatori hanno soltanto quattro celle 52 (figura

6) che sono formate da costole o divisori a forma di X indicati su 53 e 54 ed i distanziatori hanno soltanto circa 1/4 dell'area di sezione trasversale delle ; piastrelle 32.

La configurazione di accatastamento delle I piastrelle e dei distanziatori ? illustrata nelle figure 4 e p. ne pxasprene aeno STraxo ^ sono mai-?

| <? >|

jcate dai riferimenti numerici 29a? 29?? 29c ecc. . e j

?le piastrelle dello strato 30 sono indicate co rae_ 3Qa>

'30?> 30c ecc. . . le piastrelle di ciascuno strato sono

; d i sposte coflt i loro lati paralleli a piastrelle adiajcenti, e ciascun a piastrella e sep ar a t a pe r ciascuna _

? i

_ ippiastrella adiacente da uno spazio che ? appros ..sima- j

t/l Itivamente tanto largo come le celle 35 delle piastrel-_ I <* ' >? ; <- >c a_c Ile per ottenere una diqjosizione di costola rispetto :

ia cella degli strati.

Ciascuno dei distanziatori 33 accatastato approssim a t iv am ente s ulle 1 in e e_c entrali di due piarj !

strelle adiacenti dello strato 29 e i distanziatori

sono disposti in modo che i divisori 33 e 54 a formai

di X si estendono a circa 45? rispetto alle pareti la-Iterali delle piastrelle. Il centro di ciascun distanj I <' " ~ " " " >, i

jziatore e posizionato al disopra del mezzo dello spa-I <' ' " " >!

jzio fra le due piastre Ile in ci as c una direzione. _ l_

Le pi as tr e 11 e 30 a ? 30h e c c. . dello s trato

i susseguente 30 di piastrelle sono accatastate sui distanziatoci di modo che le piastrelle dello strato 30

sono sfalsate diagonalmente rispetto alle piastrelle

ideilo strato 29 in una configurazione di costola rispetto a cella.

La dispoazione di accatastamento illustra- , ta nelle figure 4 e 5 ? continuata fino a che l'al- i

<. . . >| tezza della catasta fornisce il grado desiderato di ; raffreddamento. Uno strato^di distanziatori 33 ? arcatastato sullo strato 30_di piastrelle , un altro_strato di piastrelle ? accatastato sui distanziatori ecc. .

ci si render? conto che le piastrelle dello strato al^ diso pra dello strato 30 saranno sovra] e sulle nia- o O

strelle dello strato 29 Q * Con riferimento alla figura 5? i bordi in-: 25 feriori delle piastrelle dello strato 30 sono distanziati al disopra dei bordi superiori delle piastrel-3$ le dello strato 29 a mezzo dei distanziatori 33 i<n >una o configurazione costola su cella. Questa spaziatura consente all'aria di fluire lateralmente fra le pia^-strelle e di cercare il percorso di minore resistenza attraverso lo strato di piastrelle immediatamente i susseguente. Il movimento laterale dell'aria consente inoltre all'aria di venire a contatto con goccioline di acqua e che si formano sui bordi inferiori_ delle piastrelle aumentando perci? il contatto ariaacqua . La ridistribuzione dell?aria e dell'acqua negli spazi verticali creati dai distanziatori consen-;

te che si ottenga in ciascuno strato di piastrelle un potenziale massimo di trasferimento (differenza per entalpia) .

| -i_ UIU U-LV X ?? uuigi cu j-u-Lcii^a auuicu u?- ?

* I 1

ta fornita dai distanziatori non sono completamente ;

jchiari. Uno dei motivi pub essere che i distanziato-*

|ri interrompono "camini" di flusso d'aria che altri-? ?

[menti si manifestano negli spazi fra piastrelle adia-1

1

centi nello stesso strato. Con riferimento alla figa-1

ra 4 , il distanziatore 33a ? posizionato nello spa^ ; v dL -

zio fra le piastrelle 29a e 29b. Se i distanziatori ( ; ?

1 <' >ti non fossero cos? posizionati , un corrispondente spa- ?*

<? >1

zio verticale si estenderebbe attraverso l'intera tori ^ re. L'aria che passasse verso l'alto attraverso que- ? i 3 sti camini avrebbe scarsissimo contatto aria-acqua !

?

e fornirebbe scarso trasferimento di calore e di mas- <33>

1 i? sa. I distanziatori interrompono questi camini e for- <' >?

zano l'aria a fluire lateralmente di modo che l'aria

1 j

fluisce attraverso le piastrelle e viene a contatto ;

con una quantit? maggiore di acqua.

I distanziatori eliminano inoltre restri-

zioni relative al flusso d'aria attraverso le celle

delle piastrelle. Senza i distanziatori, i divisori ;

incrociati di una piastrella verrebbero centrati di-j

rettamente al disopra delle celle della piastrella !

i immediatamente inferiore. I distanziatori muovono <? >que-

1

sti divisori in ?Llontanamento dalle sommit? delle cel-

le.

_ _ Si ritiene che ^' efficienza aumentata pro-j

vocata dai distanziatri abbia anche a che fare con | _

i bordi grezzi o dotati di bavature delle piastrelle _ _ <" >ch^.vengonq^ pr <.>o <.>vocati dal jtaglio_ delle <. >piast <">rell <">e e- i _ <">

? struse mentre l ' argilla fe ancora morbida? I bordi su- _

! periore e inferiore 37 e 38 delle piastrelle dotati :

1

di bavature sono probabilmente alquanto esagerati neli

la figura 5A a scopo illstrativo . Si ritiene che que-l

sti bordi dotati di bavature aumentino la turbolenza

del flusso d 'aria attraverso le torri di raffredda- ;

i mento di tecnica precedente in cui ciascuno strato i

;<? >; <. ' _ . >: <. ' >i

di piastrelle veniva accatastato direttamente sullo ? <! >3 strato precedente ? provocando in tal modo un aumento

<">? ,3 nella caduta di pressione dell ' aria. Sebbene la tur?

\ ; ; n : bolenza aumenti la c adut a d i pressione ? _s i ri t iene _ i _

che la turbolenza sia di ausilio nel frantumare l ' acqua

in goccioline ? che aumenterebbe il contatto ari a- ac- _

qua.

I distanziatori 33 separano i bordi do tati

di bavatura? facilitando pe rci? il movimento 1 at era-

le dell ' aria fra le celle di due strati adiacenti , j

La ri sul tante ri d is tribuzione dell* acqua e dell ' ari p.

fra strati di piastrelle provoca condizioni miglio-^

rate di contatto in un modo che aumenta il trasferi ?

mento di calore e di massa. Tuttavia, anche se la t hr

_ fcolenza_ e__la_ca_d.uta .di pressione vengono ridotte* ili _

cont a 11 p _ar i a- ac qua y i en e_ ad _ e s s e r e . aum e.n t a t o_ ._ Qu e - . _ ...

_jsta _?_una delle caratteristiche sorprendenti dell ' in- _

_ ! venzi .one - i_disteuiziatori riducono sia la caduta di i _

pressione e sia aumentano il trasferimento di . calore; _ _

i \ a.

;e di massa fra l 'acqua ? l'aria. Ci si aspetterebbe^ _ ^

? che una riduzione nella caduta di pres sione, diminuis-. O o .s e il vaio re_d_i _ t rasferi men to poi eh ? _1 ' ar i a. non avr eb^. Q b e tanto contatto con i ' acqua. Contrariamente ?__llau-| _ _a tentare l ' indice di trasferimento generalmente aumen- - <3 ta la caduta di pressione. _ _ _

In una forma di realizzazione dell ' invenzio- _ c <?>o _ no r__l e _p.ias.tr eli e 32 ayevano_ dimensioni ori zzont ali. :

di 10 x 10 pollici _( 2_5 ?_4_x_.2.5 _? .4 cm) e una altezza verticale di 6 pollici ( 15?2 cm) . I distanziatori 33 a-:

<" " " ~ . ' ~ >f

vevano dimensioni orizzontali di 6 x 6. pollici ( 1592-1

x 15 * 2cm) ed una altezza verticale di 2 pollici e 1/4

( 5 *7 cm) ._ La combinazione di piastrelle alte_6 polli-^.

, " <. ' >' i

ci e distanzi atori alti 2 pollici e 1/4 sembra forni-

|

'se a .le caratteristiche operative ottime. Tuttavia * _ ? _

la altezza delle piastrelle pu? variare da circa 5 e i

?

3 pollici (da 12*7 a 20 cm ) * e l 'alt ezza dei distar- j

ziatori pu? variare da circa 1 e 4 pollici (2 * 5-10* 2! cm) .

_ La jalt e z .za o t tima dei distanziatori apparentemente

L dipende dalla ampiezza delle piastrelle. Per esempio * _

per la piastrella alta 7 pollici e l/2 (19 cm) un distanziatore alto 1 pollice e 1/2 (38 cm) sembra <? >Lavori nel modo migliore. Se il distanziatore e troppe alto? esso potrebbe non essere sufficientemente stabile per supportare la catasta di piastrelle al disopra del medesimo e potrebbe essere troppo ingombrar-^ te per essere posto nella torre efficientemente. L'al-^ tazza dei distanziatori preferibilmente ? minore di o o met? della altezza delle piastrelle. I ?

I distanziatori 33 a quattro celle in con-*^ fronto a 16 celle nelle piastrelle? e l'area di se-<1 >

<? >zione trasversale dei distanziatori e circa un terzo? a f dell'area delle piastrelle. L'area dei distanziatori I ? i dovrebbe essere minore dell'area delle piastrelle e preferibilmente minore di met? dell'area delle piastrelle.

Una forma alternativa di distanziatore ?.mostrata nelle figure 7-9. Il distanziatore ,56 ? a forma di X in sezione trasversale orizzontale (figura 8) ed ? formato da una coppia di pareti che si in- j I tersecano 57 e 58. Il distanziatore sagomato ad X i i ? realizzato di plastica 0 metallo? ad esempio? ghi-j sa, alluminio acciaio inossidabile 0 simile. Un distanziatone di metallo a forma di X ha resistenza _

- - sufficiente per supportare la catasta di piastrelle e non abbisogna della parete esterna rettangolare dei

distanzi ato ri 33 di argilla (vedi figura 6). E* stall|a riscontrato che un distanziatore di argilla a forma

ha resistenza <">

s<.>

ufficiente alla <.>

ma<.>

n<.>

ipo<'>

l <? >? di X non azione

!

senza la parete esterna rettangolare?_ 1

Il distanziatore 56_sagomato ad X genepaimente ha le stesse dimensioni dei divisori 53 e 54

_sagomati__ad_X dei distanziatori di argilla 33 e viene

I

usato nello stesso modo? La figura 7 illustra uno_ !_

1

strato di distanziatori 56 che separano una coppia

di_adia.centi strati di piastrelle di argilla 32._ ]

I vantaggi massimi dei distanziatori vengo-N? etno realiz zati_quando i distanziatori vengono usaii

fra ogni coppia di strati adiacenti di piastrelle, j ?: Tuttavia? efficienza migliorata pu? ancora essere ottenuta quando distanziatori vengono usati fra raer i

esempio? i distanzi <?>

at<? >1

no di tutti gli strati. Per ori

potrebbero essere usati fra una coppia si e una coppia

no di strati adiacenti di piastrelle. _ i I

Sebbene sia stata usata qui la parola "pia!-i

strelle<11 >per fare riferimento a piastrelle di argilla estruse a celle aperte? si dovrebbe comprendere_

che la parola ?piastrelle? come usata nella descri-<1>?

zione e nelle rivendicazioni si riferisce anche ad

altro materiale strutturale ehe_? dotato di celle 0

pori attraverso i quali acqua ed aria possono -passare. ? Inoltre ? sebbene il tipo specifico di torre descritta sia una torre a tiraggio meccanico , l 'invenzione pu? anche essere usata in torri del tipo a camino a tira <L>g- __ . gio naturale .

Sebbene nella anzidetta specifica sia stata

: esposta una descrizione dettagliata delle forme di : et.

; vi realizzazione specifiche dell ' invenzione a scopo il- ?f g lustrativo , si sar? compreso che molti dei dettagli

2 OA

qui forniti possono essere variati senza allontanar- 3C i i r>4 si dal vero e proprio senso e dall ' ambito dell <1 >inven-e? ?

.

zione .

??

Claims

RIVENDICAZIONI

co o 1 . In una torre per il raffreddamento di <? >quidi, una pluralit? di strati di piastrelle accatastati verticalmente , ciascuna delle piastrelle pre-.

sentendo una pluralit? di celle aperte attraverso li ? quali possono passare acqua ed aria, ed uno strato i

! di distanziatori fra almeno alcuni strati adiacenti

| di piastrelle per fornire uno spazio verticale fra , detti strati adiacenti . j

I

2. La struttura secondo la rivendicazione (

l 1 , in cui uno strato di distanziatori ? predisposto ; fra ciascuna coppia di adiacenti strati di piastrelE .e . -3. La struttura secondo la rivendicazione

? 1_oppure 2 in cui la altezza di dette piastrelle ?

da circa 5 a I pollici (pari a cm _12?_7 e_ cm 20? 3j e!

I I

la altezza di detti distanziatori ? da circa 1 a 4

?<">

pollici (pari a cm 2? 54 e 10, 16) .

4. La struttura secondo la rivendicazione

1 oppure^ 2 in cui la altezza di dette piastrelle_?

j

di circa 6 pollici (pari a cm 15, 24) e l 'altezza di, ?A Z- i duetti distanziatori ? di circa 2 pollici e 1/4 (pa o o ri a era 5,7) . o 5. La struttura secondo la rivendicazione; "5?

?3 1 oppure 2 in cui l ' area orizzontale di un distanziatore ? minore di met? dell ' area orizzontale di una

? r

CCk piastrella.

6. La struttura secondo la rivendicazione

1 oppure 2 in cui ciascuno di detti distanziatori

h formato da argilla estrusa ed ha una pluralit? a

celle aperte che si estendono verticalmente attraverso ad esso

7 La struttura secondo la rivendicazione*

1 oppur'e 2 In cui ciascuno di detti distanziatori ?j generalmente rettangolare ed ha una pluralit? di celle che si estendono verticalmente attraverso ad esso

8. La struttura secondo la rivendicazione ?

1 oppure 2 in cui ciascuno di detti distanziatori

generalmente ? a forma di X in sezione trasversale

orizzontale

9. In una torre per il raffreddamento di I liquidi _ avente _ una pluralit? di strati di piastrelle

j j i <1 >iacea tas tati verticalmente ? ci ascuna delle pias t r e 11 e _ t <" ? ? ~ ~ . >[ <? >jpresentando una pluralit? di celle aperte che si e- j

| stendono verticalmente attraverso ad esse ? ciascuna ; cL c 7T j p <? >-rt iastrella di ciascuno d;rato essendo sfalsata dall e

? i piastrelle degli strati adiacenti al disopra e al di- _ Q sotto della piastrella? e mezzi di alimentazione del

j ! liquido al disopra degli strati accatastati . di . pi a- i : _ <' >o3

?

3= strelle p e r fp rn i r e li qui do che deve e ssere raf f redi

OC

<! >dato alle piastre! 1 e accatas tate ? per cui il liquid cct i- - o ? CD fluisce in basso attraverso le celle nelle piastrelle _ ? t

! e fra piastrelle adiacenti di uno strato ? il perfezio- _

1 Jj?pmento ^comprendente uno strato di distanziatori fra _

! ciascuna coppia di strati adiacenti di piastrelle per

} 1 fornire uno spazio verticale fra strati adiacenti di

1 piastrelle ? detti distanziatori presentando un * area;

di sezione trasversale orizzontale minore dell? area;

di sezione trasversale orizzontale di dette piastrelle

lo. La struttura secondo la rivendicazionte

9 in c ui l ?altezza di dette piastrelle ? da circa 5?

J _aJB_.pp_ll i ci__(cm _J 2 ? 7:3 .20.,3 )_ e l'alte zza di d etti dist anzi at ori ?_ da__ 1 i 4 pollici ( cm 2 ? 54 e cm 10? 16 [V.

c 11. La struttura secondo la rivendicazione

* 1

1

9 in cui l'altezza di dette piastrelle ? circa 6 poi1-j

lici (cm 15?24) e l'altezza di detti distanziatori 3|

? circa ? pollici e 1/4 (cm 5.7). !

i

12. La struttura secondo la rivendicazione

<s> 9 in cui l'area orizzontale di ciascun distanziatore ^

??t** g h minore di met? dell'area orizzontale di ciascuna : _ ooc piastrella. ! :<

I 3 11. La struttura secondo la rivendicazione

; o 19 in cui ciascuno di detti distanziatori ? formato ? 1

Ida argilla estrusa ed ha una pluralit? di celle aper- ? ? ;

1 <i >o ite che si estendono verticalmente attraverso ad esso. 25

? <? >i?

14. La struttura secondo la rivendicazione

i11

9 in cui ciascuno di detti distanziatori generalmente

? rettangolare ed ha una pluralit? di celle. !

[

15 La struttura secondo la rivendicazione

I

9 in cui ciascuno di detti distanziatori generalmente

? a forma di X in sezione trasversale orizzontale. <'>

<?>

1Roma, ^ 9 SFT ?io**

<1>

i \

jp.: CERAMIC COOLING TOWER COMPANY \

p.: ING.BARZANO ' & ZAMARLO ROMA S.p.A.

<?>

; M li BA/gt.-8475

<? >,

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<' >' ' .

?0/ -)

y

Numero di serie: 104696

No . di serie: 104.696

Data di deposito : 2? Settembre 198 1 ? ? ? ? ? , Q O

4 atjy o \ U L Classe: 62

No . di grunoo: 164

i

\ Richiedente: Paul A. Prohwerk. Granburv. T7. j

l

Dati di continuazione . verificati I

Domande estere/PCT . verificate

Tavole di disegno: 3

Rivendicazioni totali: 15

Rivendicazioni indipendenti: 2

Indirizzare la corrispondenza a: Tilton, Pallon, Lun gmus

\ '

|& Chestnut? 209 S. La Salle St. ? Chicago ? IL 60604 !

Titolo dell ' invenzione: Torre di raffreddamento per

I

acqua oon strati di piastrelle a pi? celle e distane

j |

ziatori i

? i

, Con la presente si certifica che l ' allegato

! costituisce copia fedele tratta dai registri dell 'Ui

1

1

( ficio Brevetti e Marchi degli Stati Uniti della dome nda originariamente depositata come sopra identificaia.

Per autorit? del

I

Commissario dell 'Ufficio Brevetti e Marc :hi

|

! F. to . Illeggibile

! ( SIGILLO)

i <1>

! Data: 8 Marzo 1982 i - - ? ? <1 >l

1 ;

i t ;

j 1

1

\ l

jData di deposito ; 22 Settembre 1<Q>&4

No . di serie: 30469 5 TORRE DI RAFFREDDAMENTO PER ACQUA CON STRATI DI PIASTRELLE A PIU? CELLE E DISTANZIATORI

Un a~to r r e d i-r af fr e dd amento per -acqua? in? jclude una sezione? di? trasferimento? di? calore e di -massn-che? ?? formata da una plural-i-t?? di strati? d-i-^p-i'a-> str el 1 e? a? p i?? c elle? e distar zi aio ri? fr a-gli? ntr at id-i? piastrella.? Inacqua? fluisce? al? d-i-eo-p-ra-ed? in?<- >basso? attraverso-^ L-e-cal-le? deL-L-e? p-i-astrelle-e? fra-^pi-ar-

INTRODU Z IONE

Quest a? invenzione? si? rifer? s ce a torri di raffreddamento-di? liquidi-, -e-pi?-^partieo-larmente a torri di? raffreddamento? di liquidi? che? includono? una :plurelit?-d-i? strati accatastati? di? piastrelle a-e el ? >

-Torri d?-raffreddaien-to vengono? usate? per r af fr e dd ar e^Uqu-ido-m e di ante -contai to-eon-ar-i a . ? Il??? -1-i qui4o? v-ien e? fatto? fluide -in? b as so? at traverso? la torre e un flusso d?aria in controcorrente viene attirato attraverso il liauido che cade mediante vari mezzi. Una applicazione comune di torri di raffredlamento di liauidi h ner raffreddare acaua (dissioan? | ! do calore di rifiuto) usate in impianti di generazioni

[- j ! [ striali e di condizionamento d'aria per ambienti. ! i 1 I Un tino di torre di raffreddamento di teeni-1 ^ ca nrecedente utilizza strati accatastati di piastre!-1

le di argilla. Le piastrelle vengono formate estrudendo argilla per formare un tubo avente una sezione trasversale generalmente rettangolare e una plurali--t? di celle che ?i estendono assialmente. Il tubo estruso viene tagliato trasversalmente da fili metal-! lici di taglio per formare singole piastrelle aventi una lunghezza assiale da circa 5 ad 8 pollici (da ii.7 <a >20? 3 cm). Le piastrelle rettangolari possono avere dimensioni trasversali da circa 9 a 10 pollici (da 22i9 a 25?4 cm) e da 2 a 5 celle su ciascun lato. T)o po di ci?? le piastrelle vengono cotte allo stato duL ro per formare una piastrella strutturale dura. Le

|piastrelle vengono accatastate in strati di modo che ile celle delle piastrelle si estendono verticalmente 1

Le piastrelle di ciascuno strato vengono accatastate direttamente sulle piastrelle dello strato preeedent3 e le piastrelle di ciascuno strato preferibilmente son|o sfalaste...di_mo_do__che_le celle di una piastrella jI | <1 >jnon sono allineate verticalmente con le celle delle _ ?piastrelle al disopra e al disotto. Le piastrelle in ciascuno strato sono distanziate lateralmente da piarjsiralle adiacenti dello stesso strato._

1

i

J_ le piastrelle vengono accatastate in una _ j

parete di ritegno o confinamento>_e l?acqua o altro _ liquido che deve essere raffreddato viene introdotto_ 1 ?

!sulla sommit? della catasta ad esetuplo a mezzo di u- _ ?gelli di spruzzo. L?acqua fluisce in basso sulle -par?_ ireti e attraverso le celle delle piastrelle e attrarj yerao^gli spazi fra piastrelle adiacenti dello stesso {strato. Flusso d'aria viene provocato verso l?alto

ime risultato trasferimento di calore e di massa dal? 1 *acqua. all.(aria.

.Sommario,., del1Jiny enzione

E<1 >stato riscontrato che l'efficienza di torre di raffreddamento pu? essere significativamente aumentata inserendo distanziatori fra strati adiacenti di piastrelle piuttosto che accatar? stando ciascuno strato direttamente sullo strato pr?cedente . Questi distanziatori creano ano spazio veri i Mga.Ie__da_l_a_A_pollici (da 2f 5 a 10, 2 cm) fra gli _ L i i strati ?i pias_t_relle__eA^axia^td_acqua^)erci? po.ssQnQL i

Ifluire trasversalmente in una certa misura fra atra-

.tLadiacenti. La caduta di pressione o la reai stanca

di flusso Avaria attraverso la catasta viene peroi? j I

iri dotta. L 'uso _di_.stra_ti_di_?lstan25iatori^a_inoltre ! <r >i LO-Qgie risultatp^tras?erimeB_to_TnigIio.r_e_ai^jS.alore__e__d^

i ! massa fra 1 ' acqua ed il liquido. Sii strati aistan- i

siati consentono, perci? che l'aria richiesta venga !

i indotta con minore energia? aumentando nel contempo

l 'efficienza di trasferimento della tona di raffredi i damento o consentendo che la dimensione della torre \

i di raffreddamento venga diminuita senza diminuire la

capacit? di raffreddamento. 1

I

Descrizione del dissello

1 L'invenzione verr? spiegata congiuntamente i a forme di realizzazione specifiche illustrate nel- i

l 'allegato disegno in cuis i

la figura 1 ? una vista prospettica fram- !

mentaria di una torre di raffreddamento che utilizzi j distanziatori fra strati di piastrelle in conformi- ;

t? alla nresente invenzione: ! | -! la figura 2 h una vista prospettica fram- j

mentaria ingrandita dei due strati di fondo di nia- !

f

j 1 a figura ? fe una vista prospettica fram-?<?>mantaria ingrandita di una coppia di strati di pia?

la figura 4 h una vista in pianta framroen-. taria di una coppia di strati di piastrelle separati da uno strato di distanziatori ;

la figura 5 ? una vista in sezione in eie-L vazione a_presa lungo la linea 5-5 della

grandita ai una parte della figura 5;

l_a_figura_6__?_.una vista prospettica di uno

?Ia^?igur_a_7__?-una vista simile alla figura 3 ohe mostra una forma di realizzazione alternar?

la figura 8 ? una viBta in pi da Bopr?.

la figura Q ? una vista in elevazione del distanziatore presa lungo la linea 9-9 della figu?

rescrizione di_.forme,_di.realizzazione spe?r

Llivenz?one-jve rr? <?>?.ta congiuntamente ad? un_complesso_J 0_ _di_ iorre_ di_ra?fre.ddamento d ' acqq a ?

illustrato? ne_lla_?igura_JL?_che_??Un_tipo_di_torre_a '

; ti roggio meccanico usato _per__ raf freddare? acq.ua_per un

> sistema? di_ condizionamento? ad_ aria.? HuttaV-ia si mm_ i (prender?? che_llinv_enziona_jpu??esser_e_ usata in altri t ! tipi, di torri di raffreddamento, ad esempio ?torri? del

: tipo a c amino a tiraggio naturale, che ..vengono ..usate

! in. rimpiant i _d i generazione? di en.ergia? elettr ica.

?I1? co.mplesso_.di_torre di raffreddamento i r-

| elude un bacino o vasca 1 1 e una parete 12 che . si e-

i siende_jyerso? HaliO?dalla.vasca.? La vasca particolar-

re illustrata h rettangolare ed include pareti late-

rali 13^ _ 1A,_ _15? e_1-6_ e_ una-parete . -di. fondo_ 17.? La. pa-

. rete 12 ? inol-tre_rei_tangolare? ed? include? lati _ l8? e I

13-?? che..sono estensioni delle pareti .13. .e_1_4? della_v_a-

se a. e? lati? 20_. e_2-1? cbe _sono _distanziati_all?int emo_?.

d ai_ lati ? 15? B? _1.6_ della_v.asca._Le? pareti_20 e . 21 - del-

la torre terminano al? disopra_del -fondo della vasnn !

sono_ supportate la montanti di supporto 22. e .2.3,

Griglie_ 2.4? per l?aria ricoprono lo. spazio? fr?- la -pa?? _

I

I

_rete_lat era! e 15? della-V_asea_e_la_parei e_late.rale_ delr i [ Ila to rre_e? traila pare te_ later_ale_1.6_ della?vasca._e la j jparete? 1 ater al e 21 ..della. t or r_e_._La_grigl ia^_e_ in_sp ac=^_

i |.eato_nella_f_igura_J_per_ch.iarezza di? illustrazione_._! _ I

] _ Sebbene? la. vasca e la parete della torre , particolari illustrate siano rettangolari? si conrprerider? che o la vasca o la parete della torre pub essere circolare? poligonale o di aualsiasi altra forma de4 siderata. 1

1 Una pluralit? di archi-travi di supporto ! di ghisa paralleli 26 (vedi anche figura 2) si esteri-1 dono fra le pareti laterali 11 e 14 della vasca e sono supportati da travi che si estendono fra le paieti? 20 e 21 della torre. Ciascun architrave ha una formi a T rovescia e supporta una fila di piastrelle di ! fondo 27 (figura 2) . la fila di piastrelle di fondo ! forma un primo strato orizzontale 28 di piastrelle e strati orizzontali susseguenti 29 ? 10? 11 ecc.. di piastrelle 12 sono accatastati verticalmente al di? sopra dello striato di fondo . Ciascuno strato di pia^j strelle ? distanziato dallo strato sottostante a meZ-zo di uno strato di distanziatori 11 (figura l) .

Con riferimento alle figure 1 e 4? ciascuna delle piastrelle 12 generalmente ? rettangolare in sezione trasversale orizontale ed include una pai rete Morale rettangolare 14 e celle o spazi aperti 15 che si estendono verticalmente i auali sono defi? niti da costole o divisori 16 che si incrociano est? endente si lateralmente. Le piastrelle preferibilmente sono formate come precedentemente descritto tagliane lo ; t.rasve.r salme nt.e. un tubo di argilla rettangolare e-I

s_t.ruso_._L_<,>_argllla__v2ane__e_s_trusa^p_er__f_o.rmare__le_c_elle 35 e__la_ distanza fra i tagli determina la altezza verjticale-O-naslale? delle-piastreXLej La^?peraziQne^li _i_taglio_.fonna -bordi di .sommi t?? e -di fondo 37 e 38 (fi-_^ura__ 5)_ che _usualm.ente? sono-graz^i-O? dotati^ii-Jiavarv I tura quale risultato di movimento dell ?elemento di , taglio attraverso l ' argilla morbida. Una delle bava-; _ture ? mostrata su 37a nella figura 5?. ???? il taglio , le piastrelle vengono cotte a duro per formare ' un materiale duro avente basso assorbimento d* acqua.<1>

Con riferimento alla figura 2# le piastrel-Jl.e_nello_s_trato....di._ fondo 28 che sono supportate. da^? ! _i_gl.i_ar_ehi_tr_avi? ?S> _sojno_re_t_taGgo.lar.i_p2utto_s?o__che_qua= -dr_ate_ed_includono pareti laterali lunghe 39 e- par_e-;_ . ti. _la ter. al i._ cor_t e_il.O..__L e_p.i as_tre.ll e__di__ f ondo_inc.lu^? |_dono__q.ua.t_tro_celle_lungo_ll_la.to_J-ungo_e__tr_a_c.ell-e _ L l_lungo_.il? lato corto. _ ^ _

j _ Una_plural-i-t?_di__tub.i_4_2_di_distr_i.buzione^ ielll aeq.ua_al_disopr a. d elio strato sup e rior.e _di_pi a^. ; s.trelle si esten&ono . all_<,>_e.st.erno_?a_un_tub.o_...c.olle_t=i+ _tor_e_..4_3._Il_tubo_ collettore ? colXegato ad_^urL_tubo_i_ AA_jii__al.iment.azione de ll 'acqua che .si e stende in basi I

so attraverso la catasta di piastrelle e all* esterno attraverso la parete laterale 16 della vasca. Il tu- L

; \ bo di alimentazione dell'aca * -ua fe colleg -ato alla s -or-<1 >-gente di aeaua che deve essere raffreddata. T tubi t di distribuzione dell 'acqua sono dotati di ugelli o orifizi di spruzzatura per distribuire 1' aeaua sulla sommit? della catasta di piastrelle . \ Nella torre a tiraggio meccanico illustrata? ? un ventilatore 4 5 per l'aria ? supportato in un ca- j mino cil?ndrico 48 per il ventilatore al disopra dei? ' tubi di distribuzione dell 'acqua. Il camino per il ventilatore si estende in alto da una parete di sommit?! 47 che racchiude la sommit? della torre . Il ventila^ jtece viene azionato da un motore 48 che ? montato sulla parete superiore. Torri a tiraggio naturale non includono un ventilatore? e il movimento dell 'aria viene provocato attraverso un effetto camino piutto-

1 sto che mediante una apparecchiatura meccanica.

Dh complesso 50 eliminato re di deriva ? p?i si zionato fra il ventilatore 45 e i tlii 42 di distri-1 buzione dell ' aeaua. Il complesso eliminatore di deriva ? destinato a consentire all 'aria di fluire ver-1 so l 'alto attraverso ad esso ma ad impedire il pas-<1 >I saggio dell ' aeaua. Il particolare eliminatore di de? riva mostrato nel disegno utilizza tre strati di fesi aure angolate per formare un percorso a zig-zag? e , un altro eliminatore di deriva che ? stato usato ini Ll_torri-?nc-l^de-una-plural-it?? di-palette? ar-forma-?-- a? p-i^filo-aerod-tnam-i-co distanziate? f-una? dal-l-'-al-t-ra-s-- 1 - - Pa-t-t a-e e c ez?one-p e r? i? d-i-s t an z-i-ato r i? 3-3--d?-*-t - separano-gli? strati? di? p-i-asire-lle-?? la? struttura-an?*-!-- ^zide tta^??r appio sentati^ a? da 11 e? torri? di? raffre dda ? - mento d i teonica precedente vendute dalla Geremie -- i-Cooling? Tower? Company? d4^ort? Worth,? Texas.? ?? tali-- i-t orr-i-di? raff r e d daraen to?di? t e cniea-^pre ee deni e-?? i-1 -I

- tp rimo? atr at o? 29? di? p iastr elle? 32? s arebbe? aeea$ as ta? _ h to . direttamente sullo strato di fondo 28 delle -pia- } | strali e? ret-t angolari 27- ?? ci a seuno? strato? suso eguc n--te di -piastrelle sarebbe accatastato? direttamente -I

H-SU11O? s trato? prece dan te-.- -^ - E ?? stato -r iscontrato-ehe? 1 ' efficienza? di -i-una? tale? torre-d-i? raffreddamento? ?? scstanz-ialmente -aumentata se -ciascuno atrato di piastrelle & separai

-to? dallo? st rat o-adiac en-t e-me diante distanziato ri . I ? .-distanziatori riducono la caduta di pressione dell-'i*-l

4-r-ia^cha? viene? attirata-a-ttraverso?la-caiasta-di?p-i-a- ? I

?strelle -dal? ventilatore? 4-5-ed? aumentano? i-1?? valore-di? i- calore e di massa fra l-acqua-e-l-' - hria._la-eombinazione? d?? trasferimento? aumentato? e? e ar*-- >-duta-di pressione ridott a? c ons ente -ri sparrai di enei-- ?-gia-e? di? apparecchi atura- ri ducendola? potenza? de-t-mo-- ntore? del? ventilatore-e/o? il? carico? di? pompaggio? ri -

I

chiesto per far

raffreddato. In una forma di realizzazione specifica dell ' invenzione f_

stanziatori fra ciascuno strato di piastrelle ha utir lizzato il della potenza richiesta da una torre della stessa" dimensione senza distanziatori. In una altra forma di realizzazione dell 'invenzione t la toaoit? di raffreddamento di una torre senza distanzia-tori ? stata ottenuta in una torre con distanziatori che_ aveva soltanto circa il ?4 della dimensione del-la torre senza distanziatori. Il ventilatore della stessa ? stato usato in entrambi le torri La dimensione ridotta consente risparmi ..sostanziali^ I

nel__go.st o deUe piastrelle . _

La forma dj_r e ali zz azione particolare di di-stanziatori 33 illustrati nelle figure da l a 6 viene formata da argilla estrusa che viene_cotta a duro nel-lo stesso modo come le piastrelle 3?. Tuttavia? i di-stanziatori hanno soltanto quattro celle 5? (figura _6 )__ch e_ so no f ormat eda_co stole od ivi so.ri? a formadi _jK inr?icati_su_5.3 e 54 e 3 _i._dis_tanziatori_hanno .soltaijto circa 1/4 dell * are a di sezione trasversaledelle piastrelle ?P. _

La configurazionje_dLaccs,tas_tamento delle piastre 11 e_e _de_i distanziatori h illustrata nelle fiL igure 4 e 5. Le piastrelle dello strato PQ aon_o_ indiJ cate dai riferimenti numerici 29a? P9b? P9e eec. . e ! ! . le -piastrelle dello strato 10 gono indicate come IQajt I IQb? IQc eoe. . ? le piastrelle di ciascuno strato gonio disposte cori i loro lati paralleli a piastrelle adiar _ jeenti? e ciascuna piastrella h separata per ciascun^ piastrella adiacente da uno spazio che ? approssima-:

i tivamente tanto largo come le celle 15 delle piastre?!-le per ottenere una deposizione di costola rispetto j i a cella degli strati. !? i - - i -j_ Ciascuno dei distanziatori U ? accatasta-.<1 >! ; ito approssimativamente sulle linee centrali di due pia-strelle adiacenti dello strato P9 e i distanziatori sono disposti in modo che i divisori ^ e 'id a forma ai X si estendono a circa rispetto alle pareti 1 8r terali delle piastrelle. Il centro di ciascun distar ziatore ? posizionato al disopra del mezzo dello sue <' >1 1 zio fra le due piastrelle in ciascuna direzione. ! Le niastrelle lOa? 10b eco. , dello strato susseguente 10 di niastrelle sono accatastate sui di 1 stanziatori di modo che le piastrelle dello strato 10 j sono sfalsate diagonalmente rispetto alle piastrelle! dello strato 29 in una configurazione di costola ri-[spetto a cella.

la di spo azione di accatastamento illustra-

t

;ta_nelle figure_4_e_5???continuata _fino_a-ch.e-l ?.al-^te^za-della catasta-fom isce?il-grado?desiderato-fli ! raffreddamento.??Uno?strato.Idi distanziatori?33_?^aeca-^tastato sullo stratO?30-di? piastrelle.??un_altro stra^_ i<;>to..di^pias-trelle??_accataatato?su<'>i_distanaiatori-eccI_ i i jI Ci..si_render??conto-che_le.~piastrelle dello?strato al_ i | idisopra elio,strato 30?saranno?sovrapposte?sulle?pia-_ {sLtrell.e_.dello_ strato? 21.

Con-riferiinento?alla_f.igura-5-??1?hordi in. ferio.ri_a.ell.e_?piastrelle dello? s-trato_30_sono_distan-!ziati al_diso.pr.a-dej? bordi?superiori-delie piastr<p>l_ |le_dello strato._29_a_me.zzo_de_i?distanziatori 33 in__una [configurazione? costo.la?su cella.?Questa spaziature. i

<?>consente?allLar.ia?di? fluire?lateralmente?fra_le_pis-!Btrelle?e_di_cercare? il?percorso di-minora-rasiaten. .za attraverso?lo strato_di_piastrelle_ immediatamente jgusseguente-.?Il?mov-imento-laterale delllaria-COM-aen^? i

^te?inoltre?allLaria di venire_a-Contatto_ con_gocci?-.line?di-acqua?e-che?si-formano?sui?bordi inferiori _ delle piastrelle .aumentando?perci??il?contatto aria-_ acqua.?La-ridistribuzione? deli-taria e dellLacquam e-_ gli_spazi?verticali-creati -dai distanziatori_ consen-__ te_cha_ si-ottenga in .c.iascuno_strato-di piastre.lle__un potenziale Piassimo?di .trasferimentc^(differ_enza per entalpia.)-?_ _ _

I motivi precisi dell'efficienza aumentata fornita dai distanziatori non sono completamente chiari. Uno dei motivi pu? essere che i distanziatori interrompono "camini" di flusso d 'aria che altrimenti si manifestano negli spazi fra piastrelle adis rcenti nello stesso strato. Con riferimento alla figt ra 4? il distanziatore 33a ? posizionato nello spa-1

'zio fra le piastrelle 29 a e 29b. Se i distanziatori L ^ -on fossero cos? posizionati? un corrispondente spa-I jzio ve ;rticale si estenderebbe attraverso l'intera tc rjre . L 'aria che passasse verso l?alto attraverso questi camini avrebbe scarsissimo contatto aria-acqua e fornirebbe scarso trasferimento di calore e di maE sa. I distanziatori interrompono questi camini e foi ?a? zano l'aria a fluire lateralmente di modo che l'ariE . fluisce attraverso le piastrelle e viene a contatto con una quantit? maggiore di acqua.

I distanziatori eliminano inoltre restrizioni relative al flusso d'aria attraverso le celle delle piastrelle. Senza i distanziatori, i divisori incrociati di una piastrella verrebbero centrati direttamente al disopra delle celle della piastrella immediatamente inferiore. I distanziatori muovono ;q? .esti divisori in ?Llontanamento dalle sommit? delle ce ille .

S i ritiene che 1*efficienza aumentata proJ aracata dai distanziatri abbia anche a che fare con i bordi grezzi o dotati di bavature delle piastrelle ;ohe vengono provocati dal taglio delle piastrelle ele mentre 1<1>a:rgilla ? ancora morbida. I bordi sU-.periore e inferiore 37 e 38 delle piastrelle dotati idi bavature sono probabilmente alquanto esagerati nel-.la figura 5A a SCOOP illustrativo. Si ritiene che queleti bordi botati di bavature aumentino la turbolenza flusso d?aria attraverso le torri di raffreddamento di tecnica precedente in cui ciascuno strato di piastrelle veniva accatastato direttamente sullo strato precedente? provocando in tal modo un aumento nella caduta di pressione dell?aria. Sebbene la tur-i bnlangia aumenti la caduta di pressione? si ritiene

0ba la turbolenza aia di ausilio nel frantumare l?acqua in.goccioline^ _che. aumenterebbe il contatto aria-ac-jqua,

I distanziatori 33 separano i bordi dotati! di bavatura, facilitando perci? il movimento lateraA le dell?aria fra le celle di due strati adiacenti.

La risultante ridistribuzione dell?acqua e dell'aria fra strati di piastrelle provoca condizioni migliorate di coniatto in un modo che aumenta il trasfer?-_mento di calore e di massa.J'ut tavia? anche se la turJ)olenza?e__la_caduia. di. preBsionejr_engono_jridotte_,_il I l contatto? aria-acq_ua__vlene_ad_e.s sere aumentato-.? Questa h una delle caratteristiche sorprendenti dell *111-.' .venziona i distanziatori riducono sia la caduta di<1 >.pressione e sia aumentano il trasferimento di calore e di massa fra 1* acqua g l ?aria. Ci si aspetterebbe .che una riduzion.e_nella_:caduta_di?pre.ssione_d?Tninuisr? _ ,s e il _ valojre?di_trasferimen_to-_po ich? 1' aria_non tanto_c.ontatto con 1 ' ac_qua_._(lontiiariarnent.e?__l_<,>.au^_ mentare l 'indice di trasferimento generalmente aumenta la caduta di pressione . _

In una forma di realizzazione dell?invenziot ne ? le__p-iastnelle^2_av_ev_ano._dimensioni orizzontali di_iQ_x_Jl_0?? pollici (?<l>5>4 x P5f 4 cm) e una altezza vertical.e_di 6 pollici_(_1_5_,_2_ciiOL. isianziator_i_33 a-vavano__dimensioni__Qrizzontall_di 6 x_6 polllci_(_15j P x 15 i 2cm)_ ed_una_altezzajferttcale_di__2_ pollici e \/A_ (5f7 cm) . La combinazione di piastrelle alte 6 Lci_e._d i s t an z i atoxi_al ti.JL_pollici e j/^semhr a_f orn if<?>il.e_caratteristiciie? operative ottime_.__Tuttav_ia [la_al tazza delle p.ias_tr_elle^p46_variare_da_circa_5 ? 8__pollici? (da 19,7 a 90 cm) t e 1 * altezza dei _dist?nziatori pu? variare da circa 1 e 4 pollici om) , L a__al_tezza^ottim a_dei ._ d i s t an z ia tor?_apparentemente dipende dalla ampiezza delle piastrelle. Per esempio,.

per la piastrella alta 7 pollici e 1/2 ( 19 cm) , un distanziatore alto 1 pollice e 1/2 ( 3,8 cm) sembra la>-veri nel modo migliore. Se il distanziatore ? troppo alto ? esso potrebbe non essere sufficientemente sta4 ?' - .. bile per supportare la catasta di piastrelle al disopra del medesimo e potrebbe essere troppo ingombri inte oer essere posto nella torre efficientemente. L'a iltezza dei distanziatori preferibilmente ? minore di ! met? della altezza delle piastrelle. ! I

I distanziatori 33 a quattro celle in con-( fronto a 16 celle nelle piastrelle, e l'area di sezione trasversale dei distanziatori ? circa un terz? dell'area delle uiastrelle. L'area dei distanziatori I dovrebbe essere minore dell'area delle piastrelle e | preferibilmente minore di met? dell'area delle pia- !i strelle . f t Una forma alternativa di distanziatore ?erao? i strata nelle figure 7-9. H distanziatore 56 h a forma di X in sezione trasversale orizzontale (figura 8) ed ? formato da una coppia di pareti che si in? ter secano 51 e 58. Il distanziatore sagomato ad X i > h realizzato di plastica o metallo? ad esempio , ghiisa, alluminio, acciaio inossidabile o simile. Un di stanziatone di metallo a forma di X ha resistenza sufficiente per supportare la catasta di piastrelle I

[ 11 1 1 1 \ j e non abbisogna_ della__par_e-te? esterna re tt angolare dei <' >di stanziato ri 33-di argilla (vedi figura- 6-)^? E -?? stata .ri s co n_t rat o_ che un. d istanziatore? di? argilla? a- f orma ! j d i_X_hon_h arresisi enza s uf f i c i ent e? alla-manipolazior ? !senza.?la parete esterna rettangolare misian.ziatore?56? sagomato? ad? X- gener al-me? te_ha_le_ stesse dimensioni dei divisori? 5-3? e? 54 i B agoraat i _ nd- JC_dei_ distanzi atori? di-argilla -33 e vi ere usato nello stesso modo-.? La-?igura^7 illustra-une 'strato di. distar zi a to ri? 56 eh ?? s sparano? una~copp ia di adiaceiLti^trati? di? p iast nelle? d i ar gii la 32.

I v_artaggi massimi_dei-d.istanziaiori? v-engc ho realrzzati_q.uando? i distanziatori vengono usati fra ogni coppia_di_strati -adiacenti-di- -piastrel-le. T uttavia,? efficienza- migliorata pu? ancora essere o-t tenuta-quando_i_dis-tanziatori? vengono? UBati?fra-me- ; ro_di _tut-ti? gli?strati-.? Eer_ esempio,- -i? distanziatori

! potrebbero? essere- usati f raduna -coppia-si -e-una^eoppia no_j di-strati? adiacenti? di? piastrelle.

Sebbene? sia-stata-usata-qui? la-parola? "pia? str-ellei!? per f are-riferimento a piastrelle di -argilla es_tr_use_ a_celle? aper_te, -si dovrebbe comprendere che l a_p aro l a- <n >p i as t r e li e "?come? usat agnello. deserx4 -zione e nelle . riv_endicaziondLsi_rif erisce-euiche ad materiale-strutturale che h dotato -di? celle <?>cori attraverso i quali acqua ed aria possono passare. Inoltre? sebbene il tipo specifico di torre descritt(a sia una torre a tiraggio meccanico? l'invenzione pu? anche essere usata in torri del tipo a camino a tiraggio naturale. i Sebbene nella anzidetta specifica sia sta<J>;a esposta una descrizione dettagliata delle forme di realizzazione specifiche dell'invenzione a scopo illustrativo? si sar? compreso che molti dei dettagli qui forniti possono essere variati senza allontanar--j

si dal vero e proprio senso e dall'ambito dell'inve?L-zione.

RIVENDICAZIONI

1. In una torre per il raffreddamento di <' >iquidi, una pluralit? di strati di piastrelle accata? stati verticalmente? ciascuna delle piastrelle presentendo una pluralit? di celle aperte attraverso l? quali possono passare acqua ed aria? ed uno strato di distanziatori fra almeno alcuni strati adiacenti! di piastrelle per fornire uno spazio verticale fra detti strati adiacenti. |

2. La struttura secondo la rivendicazione 1* in cui uno strato di distanziatori ? predisposto fra ciascuna coppia di adiacenti strati di piastrelle.

3. La struttura secondo la rivendicazione!

! 1 1 1 , 1 oppure 2 in cui la altezza di dette piastrelle ? i

I

, da circa 5 a 8 pollici (pari a era 12?7 e era 20? e.

I

la altezza di d -ett -i dista -nziatori e da circa 1 a 4 ? -' pollici (pari a era 2?54 e 10? 16) . !

4. La struttura secondo la rivendicazione.

; 1 oppure 2 in cui la altezza di dette piastrelle ? ! -: di circa 6 pollici (pari a era 15? 24) e l'altezza di! I -detti distanziatori h di circa 2 pollici e 1/4 (pa-, ri a era 5?7) .

5. La struttura secondo la rivendicazione;

<1>

, 1 oppure 2 in cui l'area orizzontale di un distar- I ziatore ? minore di met? dell 'area orizzontale di una piastrella.

6. La struttura secondo la rivendicazione I

1 oppure 2 in cui ciascuno di detti distanziatori

, ? formato da argilla estrusa ed ha una pluralit? a

! celle aperte che si estendono verticalmente attrave: r?-, so ad esso.

; 7. La struttura secondo la rivendicazione

, 1 oppure 2 ?? cui ciascuno di detti distanziatori h

! generalmente rettangolare ed ha una nluralit? di ce'

' ??

? le che si estendono verticalmente attraverso ad esso.

| 8. La struttura secondo la rivendicazione

> 1 oppure 2 in cui ciascuno di detti distanziatori

I -: generalmente ? a forma di X in sezione trasversale '

I

orizzontale .

9_._ _In_una_torre _per il raffreddamento di liquidi avente. una pluralit? di strati di_piastrelle accatastati verticalmente ?-.ciascuna delle piastrelle presentando .una pluralit? di celle aperte che si estendono verticalmente attraverso ad esse? ciascuna p ias tr eli a di ci as euno jtratq _ e ssendo sfalsata dalle piastrelle degli strati adiacenti al disopra e al disotto della piastrella? e mezzi di alimentazione de. L liquido al disopra degli strati accatastati di pias?r_e.lle._.p.er__f.o.rnire_liquido che deve essere raffred4 dato alle. -piastrelle? accatastate ? _ per cui il liquido fl?i se e in.. basso_at_tr_avar so__le_ce.lle_ne Ile -piastrelle -.piastrelle adiacenti di uno strato? il perfezionamento cQmpr.endente uno strato di distanziatori fra.

_ ciascuna coppia, di. strati adiacenti di piastrelle per -Pornirp uno spazio verticale fra strati adiacenti . dj.

_p i astr eli e.? ..de 11 i di stanzi atori presentando un'area sezione trasversale orizzontale minore dell * area jii sezione trasversale orizzontale di dette piastrel-_le_.

_10... La struttura secondo la rivendic azione 9.._in_cui .1 ?.altezza _di_ de ti_e_ni astrali e_ ? da cir oa 5 _a_8 ^pollici ( cm 12*7 e 20, 3 ) e _1 Altezza di detti di? stanziatorL k. da ? _a_ A pollici (cm 2? 54 e cm 10> 16) ! 11* La struttura secondo la rivendicazione i

i9 in cui l 'altezza di dette niastrelle ? circa 6 noi lici (cm 15 *24) e l'altezza di detti distanziatori i

i? circa 2 pollici e 1/4 (cm 5.7) .

? 12. La struttura secondo l? rivendicazione i | ?9 in cui l 'area orizzontale di ciascun distanziatore l

[? minore di met? dell 'area orizzontale di ciascuna niastrella.

11. La struttura secondo la rivendicazione 19 in cui ciascuno di detti distanziatori ? formato da argilla estrusa ed ha una nluralit? di celle aoei te che si estendono verticalmente attraverso ad ess|*

14 La struttura secondo la rivendicazione 9 in cui ciascuno di detti distanziatori generalmen? ;e ? rettangolare ed ha una nluralit? di celle .

15. La struttura secondo la rivendicazione 9 in cui ciascuno di detti distanziatori generalmenl ;e ? a forma di X in sezione trasversale orizzontale.

DICHIARAZIONE E PROCURA

Domanda Originale

Come un sotto menzionato inventore* io ino 1-tre dichiaro che:

la mia residenza* l ' indirizzo postale e la cittadina nza sono stati riportati sotto vicino al mio nome? Io in verit? ritengo di essere 1 ' originale , primo e

1

Isolo Inventore (se un solo nome ? riportato nel pa-(ragrafo ?01 ) o un co- inventore ( se una pluralit? di I

| inventori sono nominati nel paragrafi 201-20 delj

ll 'invenzione intitolata:

I "Torre di raffreddamento per accia con strati di piar strelle a pi? celle e distanziatori"

che ? descritta e rivendicata nell ' allegata descrizione;

Io non so e non credo che detta invenzione sia mai stata conosciuta od usata negli Stati Uniti d 'Ameri< :a prima della mia o nostra invenzione di essa; | | Io non so e non ritengo che l ' invenzione sia mai staj ta breve tt?ta.n dessrit-ta in alcuna pubblicazione stampata in alcun paese prima della mia o nostra invenzione di essa o pi?ydi .un anno prima di detta domanda;

Io non so e non ritengo che l 'invenzione sia in uso pubblico o in vendita negli Stati Uniti d 'America pi? di un anno prima di detta domanda;

Io sono a conoscenza del mio dovere di descrivere t itte le informazioni a me note che 9ono materiale di esame per questa domanda;

che l ' invenzione non ? stata brevettata oppure fatt a oggetto di un certificato di inventore depositato prima della data di detta domanda in alcun paese e