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.