填料元件、填料组件和填料总成件以及制作填料组件的方法技术

用于蒸发冷却器的具有组合飞溅和滴淌作用的填料组件，它包括由延展的金属片或塑料片制成的填料元件１０、１２。填料元件１０、１２在冷却器中的使用排列方式是它们叠堆得使其宽度和长度分别为填料组件的宽度和深度。多个元件１０、１２中的每个都有一个倾斜表面，其倾斜角度在使用中变化，使该表面的第一区域相对水平面足够地倾斜以用作一个滴淌表面，使表面的第二区域对水平面足够的靠近，以作为一个飞溅表面。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关填料元件(Packing element)、一种填料组件(Pack)、一种制作填料组件的方法以及一种将填料总成件安装在蒸发冷却器中的方法。蒸发冷却器可用于使用一种液体(如水)作致冷剂，对气体(如空气)进行冷却，或使用气体作致冷剂，对液体进行冷却，和(或者)对气体进行湿润。引风的和自然拔风的湿式冷却塔(有交叉式和逆流式两种结构)是本专利技术涉及的蒸发冷却器(装置)的两种例子，它们用空气作致冷剂对水进行冷却。本专利技术尤其涉及到它们所用的填料总成件。然而，应该理解到尽管本专利技术仅用冷却塔为例进行具体说明，但是申请人的意图(就蒸发冷却装置本身或它们所用的填料组件或填料总成件的范围而言)并不限于冷却塔。申请人知道有不同型式的用于湿式冷却塔和蒸发冷却装置的填料总成件，所述的蒸发冷却装置的工作原理与冷却塔是相同的。这些填料总成件就申请人所知分别有“层状填料组件”、“滴淌式填料组件”以及“飞溅式填料组件”。在湿式冷却塔中，层状式的和滴淌式的填料组件提供水流经其上的增大的表面积，由此增大水的暴露表面积以促进其冷却;而飞溅式填料组件给水提供被它冲击的表面，水与这些表面撞击时便分裂成相当小的水滴，由此增大了水的暴露表面积以促进其冷却。在纯飞溅式填料组件的结构中，提供有水平的飞溅表面。飞溅式填料组件为了得到与层状式填料组件同样的冷却效果就需要非常大的体积。层状式填料组件含有大量的薄板，这些薄板可在各种结构中被制成波纹形以增大其表面积，使在给定的单位体积内获得尽可能大的表面积。要冷却的水流过这些板的表面成薄膜形式扩散，使在单位体积内产生最大的空气和水的接触面积。滴淌式填料组件类似于层状填料组件(但并不提供水可扩散流过的连续表面)，它设有相互靠得很近的基本上垂直的带孔薄板或栅板。水滴顺着穿孔间狭长条向下淌滴，该狭长条的形状要可使水滴移动的距离获得延长。在一个淌滴式组件中的栅板可以与层状填料组件上的薄板相类似方式制成波纹状。根据本专利技术提供了一种用于蒸发冷却器的填料组件，这种填料组件具有宽度、深度和长度的尺寸，包含一些用穿孔材料制成的、在使用中于冷却器内排列得形成一叠堆的填料元件，填料元件的数量确定了填料组件的长度，而这些填料元件具有确定填料组件的宽度和深度的实际宽度和长度，所述的组件的特点是，它是一种具有飞溅和淌滴组合作用的填料组件，其多个填料元件的每一个均有一个倾斜表面，其倾斜角可在元件的宽度或长度方向上予以变化，使得元件具有比其实际宽度或实际长度大的一个外形宽度或外形长度，以及在使用中使该倾斜表面的第一区域和水平面足够地倾斜以用作滴淌表面，并使该倾斜表面的第二区域足够地靠近水平面，并与在该叠堆中于它上面的另一填料元件足够地分开，以用作一个飞溅表面。以下还可以看到该填料组件的长度在使用中就是其高度尺寸。根据本专利技术还提供了一种用于蒸发冷却器的填料总成件，这种填料总成件具有宽度、深度和高度尺寸，包括由一种穿孔材料制成的若干填料元件的叠层，其层数确定了这种总成件的高度，这些填料元件具有实际的宽度和长度尺寸，和排列成使在每一层内的填料元件的实际宽度、实际长度和数目确定该填料总成件的宽度和深度，并且在多层中的每一层上的填料元件，其每个都有一倾斜表面，其倾斜角可在元件的宽度或长度方向予以变化。以使元件具有比其实际宽度或实际长度大的外形宽度或外形长度。这种填料总成件的特点是，它是一种带有所述的填料元件的具有飞溅和滴淌组合作用的填料总成件，这些填料元件的形状要能在所述多层的每一层中提供一个相对水平面足够倾斜的第一表面，以用作滴淌表面，和一个足够地靠近水平面并与在它上面的一层的另一填料元件足够分开的第二表面，以用作一个飞溅表面。该多个填料元件中的第一个倾斜表面可以是一个在一个方向上弯曲的曲面，而该多个填料元件的第二个的倾斜表面可以是一个在另一方向上弯曲的曲面，而第一个和第二个填料元件可以排列成使在应用中的液体流经该填料组件进可促进液体连续地分散和阻止液体集中的方式。所谓“集中”，它意味着液体向着填料组件的一个或一个以上的特定区域会聚，从那里流向该填料组件中的下面的填料元件的表面上的液体就不容易再分散了。这些填料元件可以是在填料组件或填料总成件的长度方向上成一直线或者错开。填料元件可以基本呈矩形，并且可在填料组件内排列成使至少这些填料元件之一与其余的约成90°，即它的倾斜面具有一倾角可在相应其宽度方向上变化，而在填料组件中的其余元件的倾斜表面具有它们各自的倾角可在相应于这些元件的长度方向上变化。这种填料总成件可包含多个的如上所述的填料组件，至少这些填料组件之一与别的填料组件约成90°，即在填料组件中的至少一个内的填料元件的倾斜面具有一个倾角，它在相应于这些元件的各宽度或长度的第一方向上变化，而在其余的填料组件中的元件的倾斜面是在基本上与第一方向成90°的第二方向上变化的。多数填料元件可以含有由一种穿孔材料制成的弯曲板片，它们相互连接或与填料组件中的别的板片相连接以便这些多个板片保持其弯曲的形状。该第二填料元件可包含一个颠倒的第一填料元件。第一填料元件和第二填料元件的每一个都包含一由穿孔材料制成的板片，它弯曲成一定角度的弓形以限定一个曲面，并且第一和第二填料元件的角度弯曲可以是错开的。本专利技术的填料组件组件有滴淌式和飞溅式两种填料组件所具有的特点。这些填料组件具有足够大的孔的尺寸使在使用中阻止在这些孔之上的液体生成薄膜。此外，这些穿孔的空隙率和尺寸大小要取决于该填料组件空间是要用于横流环境还是用于逆流环境。在横流环境中穿孔的尺寸需要足以允许液体能通过它们。在逆流环境中，穿孔的尺寸需要足以使液体克服同时地被向上引导通过穿孔的气体的压力而通过它们。由于类似的原因，要想用于横流状态时的本专利技术的填料组件中的填料元件的空隙率一般比要想用在逆流状态时的填料元件的空隙率小。穿孔的尺寸也将取决于特定液体的性质和液体的状态(例如它的清洁度)。而相当小的穿孔可适用于相当清洁的水，相当大的穿孔和相当宽的穿孔间狭长条可较好地适用于具有高杂质比例的相当脏的水。此外，填料元件孔间狭长条的宽度尺寸要足够大，以提供在其飞溅区域内的有效冲击面或飞溅面，并有效地增大在组合元件的滴淌组件区域的表面上流经的液体的暴露表面积。然而，每个填料元件的上表面面积(取决于其空隙率和孔间狭长条宽度)被限制在可阻止形成液膜(在薄膜式填料组件应用中是需要的)和能促进液体在填料元件的滴淌区域的表面上流动或滴淌的范围之内。因而对具有飞溅和滴淌组合作用的填料组件的填料元件来说，其穿孔尺寸、孔间狭长条尺寸和空隙率就存在优化值。本专利技术的这种具有飞溅和滴淌组合作用的填料组件，如上所述，包括具有变化倾角的斜面的填料元件。因此在填料组件中相邻的(即一个在另一个之上)填料元件之间的距离是变化的。相邻的填料元件的各区域可以相互接触或靠近，而其余的区域垂直地隔开一个距离，该距离大到足以可使冷却液在元件之间降落，与邻近处或更远处的填料元件撞击时飞溅开来以形成足够小的液滴。这样在直接相邻的填料元件间的最大间距要小于降落的液体为积聚撞击时飞溅足够能量所需的距离，这是因为填料元件的穿孔尺寸和空隙率常会使降落的液体错过相邻的填料元件而在下面的填料元件上撞击。在本专利技术的一个较佳的具有飞溅和滴淌组件作用的填料组合件中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蒸发冷却装置的填料组件，这种填料组件具有宽度、深度和长度的尺寸，包括由一种穿孔材料制成的填料元件，这些填料元件排列得使它们在使用时在冷却装置内形成一堆填料元件，这些填料元件的数量决定了该填料组件的长度，这些填料元件具有的实际宽度和长度尺寸决定了填料组件的宽度和深度。其特征在于，所述的填料组件是一种飞溅和滴淌的组合式填料组件，其多个填料元件的每个都具有一个倾斜表面，它带有一个在相应于元件的宽度或长度的方向（Ｄ）上可以变化的倾角，以使该元件具有比其实际宽度或实际长度大的一个外形宽度或外形长度，以及在使用时，该表面的第一区域相对水平而有足够倾斜，作为一个滴淌表面，而该表面的第二区域足够靠近水平面，并与在其上的另一个填料元件隔有足够的距离，而作为一个飞溅表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：彼得巴里，博斯门，
申请(专利权)人：TC沃脱梅厄集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]