模块式热回收塔

技术领域

本发明涉及一种模块式热回收塔。

背景技术

许多工业过程涉及例如蒸汽或热气(可能是湿气)形式的热能的产生。现今所产生的热能通常例如通过使用热回收塔而被回收和利用。EP1552234中描述了热回收塔的一个例子，其公开了由模块形成的紧凑的热回收塔。

现今大多数现有的热回收塔以过压模式(即，热回收塔内部的压力高于热回收塔外部的周围环境压力)运行。这样的结果是，塔结构的所有可能的接头必须被仔细地密封，以避免冷凝的湿气和/或液体通过接头泄漏。例如，通过两个叠置的塔模块之间的接头的泄漏可能导致在工厂地板上形成水洼，由于工人可能滑倒，这会给工人造成职业危害。在泄漏的水分或液体带有颜色的情况下，热回收塔的表面会因径流而出现不美观的条纹，而这会对工厂的整体整洁度或感知整洁度产生负面影响。

两个叠置的塔模块之间的接头可通过使用如EP1552234所示的密封件来密封。但实践表明，难以将所述密封件正确地安装在叠置的塔模块之间。密封件必须被切割成适当的长度、例如通过胶粘而彼此附接、并随后被仔细地安装到正确的位置。这是费时费力的操作。此外，如果密封件没有被正确地安装和/或彼此附接，则必须从塔结构内部将进一步的接头密封化合物(例如硅酮填缝剂(silicone caulk))施加到接头，而这甚至是更加复杂和耗时的操作。因此，迫切需要创新的解决方案来简单有效地密封模块式热回收塔中的两个叠置模块之间的接头。

发明内容

本发明的一目的是最小化或可能甚至于消除现有技术中存在的缺点。

本发明的另一目的是提供一种热回收塔，其中两个叠置且优选预制的模块之间的接头可被有效地密封以防泄漏。

本发明的再一目的是提供一种热回收塔，其中密封件容易且快速地正确安装在两个叠置模块之间。

这些目的是借助本发明的热回收塔实现的。

除非另有明确说明，否则本文中的各个实施例中列举的特征可相互自由地组合。

根据本发明的典型模块式热回收塔包括叠置的至少第一模块和第二模块，其中，第一模块至少在其上部边缘处包括第一安装结构，该第一安装结构包括竖直部分和向外定向的水平部分，且第二模块至少在其下部边缘处包括第二安装结构，该第二安装结构包括竖直部分和向外定向的水平部分，

其中，第一安装结构和第二安装结构适于彼此配合，并且

至少一个密封条被设置在第一安装结构的水平部分与第二安装结构的水平部分之间，

其中，密封条是一密封构件的一部分，该密封构件还包括能压缩的轮廓密封件，

其中，能压缩的轮廓密封件和密封条彼此连接，且能压缩的轮廓密封件被设置成抵靠第一安装结构的水平部分与竖直部分的结合部。

现在已经令人惊讶地发现，通过使用包括彼此连接的密封条和能压缩的轮廓密封件的密封构件，热回收塔中的两个叠置模块之间的接头被有效地密封。能压缩的轮廓密封件易于设置成抵靠第一安装结构的水平部分与竖直部分的结合部。当能压缩的轮廓密封件与密封条彼此连接时，密封条被自动地定位在距能压缩的轮廓密封件最佳距离处，且位于第一安装结构的水平部分与第二安装结构的水平部分之间的正确位置处。不需要例如通过会刺穿密封构件并降低密封效果的螺钉或螺栓来将密封构件附接至安装结构。反之，密封构件的双重密封结构改善密封效果，并减少或甚至于完全消除使用进一步的接头密封化合物(例如硅酮填缝剂)的需要。

因此，根据本发明的密封构件包括密封条和能压缩的轮廓密封件，密封条和能压缩的轮廓密封件借助于适当的(一个或多个)连接部分彼此物理地连接。密封条与能压缩的轮廓密封件之间的距离例如可在15-50mm、优选地20-40mm的范围内。密封条和能压缩的轮廓密封件可优选地借助均匀的密封表面彼此连接。因此，密封构件包括在其第一侧边缘处的能压缩的轮廓密封件和在其第二侧边缘处的密封条，能压缩的轮廓密封件与密封条通过适当的连接部分(诸如下面描述的平面密封件部分)连接。

根据一个优选实施例，密封构件包括平面密封件部分，该平面密封件部分连接密封条和能压缩的轮廓密封件。平面密封件部分实质上比密封条和能压缩的轮廓密封件薄。平面密封件部分可与密封条一起部分地起到承重密封件的作用，并确保保持正确的密封间隙。平面密封件部分的厚度可以是例如1-3mm，优选地是1.5-2.5mm。平面密封件部分有效地提供了进一步防止泄漏。优选地，平面密封件部分是均匀的，即，其具有无断开表面。然而在某些实施例中，平面密封件部分可包括一个或多个开口。

能压缩的轮廓密封件优选地具有圆形外部轮廓。能压缩的密封件可具有例如O形或P形或D形横截面。能压缩的轮廓密封件可为实心结构，只要其具有允许其变形/变平的适当能压缩性即可，或者能压缩的轮廓密封件可为中空结构，即，能压缩的轮廓密封件包括由均匀封闭表面包围的空的空间。密封构件的能压缩的轮廓密封件优选为中空轮廓密封件。能压缩的密封件可呈例如中空密封条的形式。

能压缩的轮廓密封件在热回收塔中被设置为抵靠模块的第一安装结构的水平部分与竖直部分的结合部。通过这种方式，即使是没有经验的装配技工，也能容易地将能压缩的轮廓密封件设置在正确的位置处。此外，当能压缩的轮廓密封件被正确地定位时，因为能压缩的轮廓密封件与密封条彼此连接，所以密封条也将无疑地被正确地定位，而这使得密封构件的安装更快，并保证恰当的密封效果，而无需在热回收塔的受限空间内进行复杂的组装操作。

密封构件的密封条被设置在第一安装结构的水平部分与第二安装结构的水平部分之间。密封条承受模块和上述可能的其它结构的至少一部分重量。密封条进一步限制热量从热回收塔的内部朝向密封构件的中空密封件传递。这提高了密封构件的密封效果，并降低了因密封件的热老化(heat deterioration)而产生泄漏的风险。

根据本发明的一个实施例，第一安装结构和第二安装结构、以及密封构件的密封条和能压缩的轮廓密封件是非穿孔的(nonperforated，无孔的)。通过这种方式，泄漏的风险可被最小化。

密封条、能压缩的轮廓密封件和/或(一个或多个)连接部分(诸如平面密封件)可由耐热且耐用、同时提供适当的能压缩性的硅酮、橡胶、橡胶混合物或任何其它合适的材料制成。根据一个优选实施例，密封构件的密封条、能压缩的轮廓密封件和(一个或多个)连接部分(诸如平面密封件)被形成为单个均匀结构。这意味着密封构件的不同部分优选地不是分开制造然后彼此结合，而是密封构件被制造成一个均匀密封结构，且密封构件的各部分(即，密封条、能压缩的轮廓密封件和/或(一个或多个)连接部分)是彼此不可分开的。

密封构件可优选地具有连续密封的形式。这意味着密封构件具有环状的(endless，无端的)矩形或正方形的形式，具有易于被设置在模块的安装结构上的尺寸。根据本发明的一个实施例，密封构件可被准备好装配在优选预制的第一模块的第一安装结构上，这会使得热回收塔的组装甚至更加简单，并可在总组装时间和所需劳动力方面提供显著节约。此外，易于以标准化的形状和尺寸生产密封构件，所述密封构件无需剪裁就能与模块配合。

因此，根据本发明的模块式热回收塔至少包括第一模块和第二模块，第一模块和第二模块是叠置的，即，第二模块被设置在第一模块的顶部上。根据本发明的一个实施例，热回收塔的模块优选是预制的，这进一步提高了制造和组装用于形成热回收塔的模块的简易程度。第一模块和第二模块具有在形状和尺寸上相同的水平横截面，从而能够使模块易于堆叠。典型地，水平横截面呈矩形，且模块呈矩形棱柱状。第一模块和第二模块在竖直方向上的高度可改变，即，第一模块和第二模块可具有不同的高度。

根据一个优选实施例，热回收塔可包括多个模块，所述多个模块选自：底盆、一个或多个空气/空气热交换器单元、一个或多个空气/液体热交换器单元、水收集器装置、和/或液滴去除器装置。这些模块优选地以所述顺序被设置成叠置，其中以底盆位于底部开始且一个或多个热交换器单元位于顶部，以形成模块式热回收塔。热回收塔因此包括多个模块级(module level，模块层)，每个模块级包括一个或多个所述模块。

根据本发明的一个实施例，热回收塔包括至少一个模块级，该模块级包括两个或更多个模块。典型地，至少一个模块级包括三个或四个模块。优选地，这些模块可为热交换器单元，诸如空气/空气热交换器单元或空气/液体热交换器单元。一个模块级中的模块被并排设置。根据一个优选实施例，在已并排设置的相邻模块之间设置有开放空间。

第一模块至少在其上部边缘处包括第一安装结构，该第一安装结构包括向外定向的水平部分和向上定向的竖直部分。向外定向的水平部分可水平地延伸例如30-70mm的距离，而向上定向的竖直部分可竖直地延伸例如20-60mm。第一安装结构环绕第一模块的整个上部边缘。

被设置在第一模块的顶部上的第二模块至少在其下部边缘处包括第二安装结构，该第二安装结构包括向外定向的水平部分和向上定向的竖直部分。第二安装结构的向外定向的水平部分和向上定向的竖直部分的尺寸略小于第一安装结构的相应尺寸，以有利于其简单适配性。第一安装结构和第二安装结构适于彼此配合。本领域技术人员能够基于其知识和技能来设定第二安装结构的尺寸，而无需大量试验。典型地，第二安装结构的尺寸比该第二安装结构所要配合的第一安装结构的尺寸小5-15mm。

热回收塔优选包括多个模块，所述多个模块优选是预制的模块，各模块既包括位于其上部边缘处的第一安装结构也包括位于其下部边缘处的第二安装结构。

在安装之后，第一安装结构和第二安装结构还在热回收塔的外部提供一种贯通状结构。在不太可能发生的液体泄漏的情况下，相邻模块之间的这种贯通状结构能够捕获可能的泄漏。第二安装结构的向上定向的竖直部分优选地比第一安装结构的向上定向的竖直部分短，这意味着来自这些安装结构之间的间隙的可能液体泄漏会流到贯通状结构并在贯通状结构中被收集，而不会向下流到热回收塔的外表面上。通过这种方式，能够使得液体泄漏到工厂地板上并导致行走表面打滑的风险最小化。

模块式热回收塔可优选地进一步包括外部框架结构，该外部框架结构包括通过水平支撑杆连接的角部支撑件。模块被设置在外部框架结构内，而且这些模块可由外部框架结构支撑。例如，最下部的模块(诸如底盆)可被设置成由框架结构的水平支撑杆来支撑。随后的模块以上下堆叠的方式被叠置。外部框架结构可具有用于支撑每两个、每三个或每四个模块级的水平支撑杆。根据一个实施例，每个单独的模块被设置成在随后的水平支撑杆之前，承载已被设置在其顶部上的模块的重量。

通常，不需要单独的紧固装置将热回收塔的叠置的模块彼此紧固。重力足以将这些模块保持就位，并保持热回收塔的结构稳定性。然而，根据本发明的一个实施例，第一模块和第二模块能够借助多个紧固装置在第一安装结构和第二安装结构处被紧固至彼此。紧固装置可包括与第一安装结构的外部接触的第一部分和与第二安装结构的外部接触的第二部分。模块借助多个紧固装置抵靠彼此被支撑，所述多个紧固装置被设置成将第一安装结构的水平部分和第二安装结构的水平部分保持在其位置上，特别是在热回收塔的上部模块级中。紧固装置将各模块保持正确地上下对齐。紧固装置可附接至外部框架结构。紧固装置提供了抵抗风和其它力的阻力，否则这些力可能导致模块的移动和/或热回收塔的倾斜。

根据一个优选实施例，模块式热回收塔包括至少一个水收集器装置和/或液滴去除器装置。水收集器装置和/或液滴去除器装置可包括水收集器表面(诸如以一角度设置的水收集器板)，以及连接至排水管道的水收集器槽(chute)。在水收集器装置中，收集器表面被设置成以其顶部表面收集可能的冷凝水和清洁水，而在液滴去除器装置中，收集器表面被设置成以其下表面捕获液滴且防止液滴离开热回收塔。这些收集器表面可通过任何期望的方式形成，以提供最大的收集效率，而且这些收集器表面被设置成将所收集的水引向水收集器槽。水收集器槽则被设置成沿期望的方向将冷凝水以及清洁水引导远离热回收塔的内部。水收集器装置和/或液滴去除器装置通过水收集器槽例如经由污水管道被连接至设置于热回收塔的外部的排水管道。通过这种方式，冷凝水和清洁水可有效地从热回收塔的内部被导出，而无需在热回收塔内部设置复杂结构。

附图说明

本发明的一些实施例在所附的非限制性示意图中被示出，其中：

图1示出根据本发明一个实施例的热回收塔；

图2示出处在第一模块和第二模块被设置成叠置之前的根据本发明一个实施例的密封构件；

图3示出本发明的一个实施例，其中第一模块和第二模块借助多个紧固装置抵靠彼此被支撑；

图4示出从三个相邻模块的上方观察到的本发明的一个实施例；以及

图5以两个相邻模块的侧视图示出本发明的一个实施例。

在附图中，相同的附图标记被用来表示相应的部分。

具体实施方式

图1示出根据本发明一个实施例的热回收塔。热回收塔1包括多个模块，这些模块被设置成以多个模块级2、2'和外部框架结构3的形式叠置。热回收塔1包括底盆21，底盆21由外部框架结构3的水平支撑杆31来支撑。底盆21的顶部上设置有：多个空气/空气热交换器单元22、22'、22”；具有水收集器装置27的单元23；多个空气/液体热交换器单元24、24'；以及具有液滴去除器25的单元23'。热回收塔1还可包括任何数量的适配模块26，如果需要，适配模块26可被设置在任何模块级2之间。

从图1中可看出，模块级2'包括并排设置的多个空气/液体热交换器单元24、24'。在相邻的热交换器单元24、24'之间设置有开放空间241、241'。

在热回收塔1的上部可看到具有带有水收集器板的液滴去除器装置25的单元23'，该单元23'被设置在包括多个空气/液体热交换器单元24、24'的模块级2'的顶部上。液滴被收集(例如冷凝)在水收集器板的下表面上，且液滴去除器装置的这些水收集器板将液滴引导至水收集器槽28。水收集器槽28连接至设置于热回收塔1外部的污水管道281(其出口可在图1中看到)。

在图1中也可看到具有带有水收集器板的水收集器装置27的单元23。水被收集在水收集器板的上表面上，且水收集器装置27的这些水收集器板将所收集的水引导至水收集器槽28'。

在图1中可看到多个紧固装置12，所述多个紧固装置将热回收塔支撑和紧固至外部框架结构3。紧固装置被更详细地示出于图3中。

图2示出了在第一模块和第二模块被设置成叠置之前的根据本发明一个实施例的密封构件。密封构件4包括通过平面密封件7连接的密封条5和中空密封件6。密封构件4被设置在第一安装结构10的向外定向的水平部分8上，使得中空密封件6被设置成抵靠第一安装结构10的水平部分8与向上定向的竖直部分9的弯曲结合部A。从图2中可看出，当第二模块将被设置在第一模块的顶部上时，密封构件4将位于第一安装结构10与第二安装结构11之间，该第二安装结构包括向外定向的水平部分8'和向上定向的竖直部分9'。更准确地说，密封构件4的密封条5和平面密封件7将位于第一安装结构10的向外定向的水平部分8与第二安装结构11的向外定向的水平部分8'

之间。密封条5和平面密封件7因此将均起到承重密封件的作用，并有助于在安装结构之间保持适当的密封间隙。中空密封件6将对泄漏提供最终密封，并受到密封条5和平面密封件7的保护。此外，由于中空密封件紧贴式地定位至弯曲结合部A，所以易于确保密封构件4及其各部分的正确放置。

图3示出本发明的一实施例，其中第一模块和第二模块借助多个紧固装置抵靠彼此被支撑。密封构件4被设置在第一安装结构10的向外定向的水平部分8与第二安装结构11的向外定向的水平部分8'之间。安装结构10、11被支撑抵靠外部框架结构的水平支撑杆31'。紧固装置12的第一端附接至支撑杆31'，且紧固装置12的第二端12'对第一安装结构10的水平部分8和第二安装结构11的水平部分8'施加压力，由此水平部分8、8'相对于彼此被推压。紧固装置12包括加强构件121，加强构件121防止紧固装置12在应力下变形。

图4示出从三个相邻模块上方看到的视图。一个模块级2中的三个模块22、22'、22”被设置成彼此相邻。密封构件4被设置成环绕模块22、22'、22”的第一安装结构。还可看到带有水平支撑杆31、31'以及竖直角柱32的外部框架结构3。

图5是本发明一个实施例中的两个相邻模块的侧视图。模块24、24'是空气/液体热交换器单元，且其结构仅以虚线示意性地示出。在相邻模块24、24'之间设置有开放空间241、241'。从图5中可看出，开放空间241、241'的上端和下端优选地被结构件(structuralform，结构成型件)50、51封闭，所述结构件为开放空间241、241'提供平滑的端部。这有利于空气在热回收塔内流动，以及将水朝向设置在模块24、24'下方的水收集器装置27引导。水收集器装置27包括水收集器板，这些水收集器板将其上表面上所收集的水引导至水收集器槽28。

在模块24、24'的上方设置有清洁喷淋装置30以及带有水收集器板的液滴去除器装置25，其将水收集器板的下表面上所收集的液滴引导至水收集器槽28。槽28与污水管道281连接，所述污水管道将所收集的液滴引导至热回收塔的外部，其中污水管道281的出口连接至外部排水管道(未示出)。

虽然本发明是参照目前看来最实用和最优选的实施例来描述的，但应理解，本发明不应被局限于上述实施例，而是本发明理应涵盖落在所附权利要求范围内的不同修改和等同的技术方案。