CN100507433C - 冷却塔膜填充装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于冷却塔的热交换装置，其具有第一波状膜填充片(34)和第二波状膜填充片(34)。每个膜填充片包括多个弓形凹痕特征(46)，所述凹痕特征定向为形成多行(44a，44b)弓形凹痕特征。所述第一片(34)和第二片(34)被连接起来，其中所述片之间的间距等于约1.0英寸。

Description

冷却塔膜填充装置及方法

技术领域

本发明涉及工业水冷却塔，特别是涉及用于逆流型冷却塔中的一种改进的不阻塞的膜填充组件。

背景技术

工业上的水冷却塔长期以来用于排出发电装置中的热量、为石油化工工艺提供的冷却水，并用作降低多种化学处理流体及设备的温度的装置。在发电厂中，冷却塔的需求相当大，并且近年来实际上在建造越来越大的冷却塔。因为逆流塔的效率及塔结构紧凑的特征，已经发现这些塔在这些情形中特别有用。在逆流冷却塔的运转过程中，或者通过使用自然的空气循环管组进行通风或者借助一个或多个大直径动力驱动风扇而使得冷却空气与热水进行热交换。

为了进一步提高用于需要使用非常大的冷却塔的工业应用中的冷却塔的效率，已经进行了一些努力以提高热水和冷却空气之间的热交换效率。待冷却的水与空气之间的直接接触程度与冷却过程的效率具有很大的关系。很久以来已经公知热水和空气反方向流动的逆流塔是有效的热交换单元。起初的方格架式塔或板条搅棒式塔最终由膜填充塔所替代，因为与由搅棒填充物所产生的水滴数量相比，水膜具有更好的热传输特性。此外，膜填充明显短于搅棒填充，因而减少了将热水传送到塔的泵上的压差，并且由于需要较小马力的泵，所以使得塔的运行成本较低。

逆流塔出众的热传输特性以及基于较小泵压差的改进的效率使得其近年来的应用日益增加。冷却塔设计者在寻找提高逆流塔的效率时，也已经致力于通过使得填充物比以往的情形更为有效而进一步降低这种塔的总体高度。随着与以前的情形相比能够承受更高温度而不显著变形的合成树脂片的出现，以及在恒定的潮湿情形下更能抵抗退化的树脂配方设计的发展，膜填充组件在许多情形下完全替代了以前的填充结构。这些以前的填充结构主要依赖于水的分散实现表面增加的目的，而不是在大量靠近地间隔开的塑料片上形成薄的水膜。

尽管已经发现膜填充在包括用于发电厂等的大型工业冷却塔的许多应用中得到认可，但是由于在抑制微生物生长的试剂的添加方面以及冷却水方面政府管理机构已经进行更严格的限制，从而产生了问题。例如，长期以来的做法是将氯或含氯的化合物添加到冷却水中，以抑制微生物的生长。然而，现在已知当高浓度的氯排放到溪流中或者其它自然水体中时，氯能够产生不利的结果，这对溪流中的生物生命有害，并且总体上在某种程度上对流动水增加的不利的污染。

由于上述问题，冷却塔操作者通常以吹出的形式从冷却塔中去除一部分冷却塔水并将其返回到例如溪流的水源中，以避免在水中累计化学添加剂。在吹出时，多达10％的水可连续地返回到溪流或者其它水源中。这些水可能包括较高浓度的添加剂，并因此在排出到邻近的溪流、水塘或湖泊水源中的冷却水的出口处可能出现例如大量的氯。对溪流和水体污染问题的关注已经使得政府管理部门限制在冷却塔水中为了抑制微生物在循环的冷却水中的生长而使用例如氯的添加剂。实际上，由于缺乏比氯更可接受并且能够以合理的价格获得的杀菌剂，所以许多塔操作者选择在冷却塔水中简单地排除或者急剧地减少例如氯的添加剂的使用。

由于减少或者排除使用添加剂，在逆流工业水冷却塔的流动组件中已经出现微生物增长的情形。这是因为逆流塔通常采用波状的塑料片，其设置为使得相邻的波纹彼此以约30°的角度交叉。因此，如果波纹顶点交叉，波纹的顶点彼此接触。在采用的间隔距离使得其间的最大间隔为2/3英寸的量级的塑料波状片的交叉波状的填充中，例如在每立方英尺的填充组件中能够有多达646个接触点或接点。这些节点作为在接触点周围增殖的微生物的生长环境。当待冷却的水向下流经波状的填充结构时，出现在水中并且其生长不再受到水中的合适的杀菌剂化合物抑制的微生物在填充物的波纹的交叉点处聚集。接着微生物开始在填充组件的节点处繁殖。这种生长通常持续到穿过填充单元的水流动路径完全被堵塞。

以类似的方式，除非冷却塔水持续地过滤，从溪流或者其它自然水源补充的水中的悬浮固体能够在水中聚集并汇聚。这些固体被在填充组件中生长的微生物捕获并且更加剧了水流动路径的堵塞。此外，空气携带的固体能够在塔运行过程中积累，除非将水过滤。

冷却塔通常用于大型发电厂中，若发电厂由于用于这些工厂的冷却塔的填充组件的阻塞而必须停工，每天损失的收入极为可观，当意识到这些时，问题的重要性是显然的。填充物的替换可能需要一到两个月的时间，收入损失能够容易地计算。

问题由下列事实进一步激化，上述类型的冷却塔，特别是用于例如核设施的较大能量发电厂中使用的冷却塔所具有的填充组件的平面区域可能例如在一到两英亩的区域内到处都是。

另外的因素与该问题的隐藏特性有关。冷却塔填充部件由微生物和固体物体阻塞必然以渐进的形式出现。从而，塔的性能将随着时间的经过而逐渐地降低，这对工厂中所使用流体的冷却具有有害的经济影响并且降低发电过程的效率。这在输出中产生缓慢的损失，其直接转化为降低的收入。由于去除旧填充物并以新组件对其进行替换需要成本，所以趋势是尽可能远地推迟替换填充物。

因此，在现有技术中需要提供一种装置和方法，其提供用于冷却塔的有效、无阻塞的热传输填充组件。更具体地，在现有技术中需要一种膜填充片，所述膜填充片提供有效的热传输并抑制微生物的生长。

发明内容

前述需求在很大程度上由本发明满足，本发明中提供冷却塔膜填充装置的多个方面。

根据本发明的另一实施方式，提供用于冷却塔的热交换装置，所述热交换装置包括大体位于大体垂直于第二平面的第一平面内的第一波状膜片。该第一波状膜片包括第一系列波纹，所述第一系列波纹包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征，并且其中所述第一系列波纹设置为与所述第二平面成等于约8°到约15°的角度。该装置还包括大体平行于所述第一平面的第二波状膜片。所述第二波状膜片包括第二系列波纹，所述第二系列波纹包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，并且其中所述第二系列波纹设置为与所述第二平面成等于约8°到约15°的角度。所述第一膜填充片和第二膜填充片优选地彼此之间具有等于约1.2英寸的间距，并且其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片中的每个都包括一系列连接点，并且其中所述连接点具有大体平坦的椭圆几何形状。

根据本发明的再一实施方式，提供一种用于冷却塔的热交换装置，该热交换装置包括大体位于大体垂直于第二平面的第一平面内的第一波状膜片。该第一波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征，并且其中所述第一行和所述第二行各自设置为与所述第二平面成等于约8°到约15°的角度。该装置还包括大体平行于该第一平面的第二波状膜片。该第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，并且其中所述第三行和所述第四行各自设置为与所述第二平面成等于约8°到约15°的角度。所述第一膜填充片和第二膜填充片优选地彼此之间具有等于约0.86英寸的间距，并且其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片中的每个都包括一系列连接点，并且其中所述连接点具有大体平坦的椭圆几何形状。并且，位于彼此相邻的所述第一和第二行中的所述凹痕特征以交替的方式定向，其中所述第一凹痕特征相对于所述第一平面在第一方向上延伸，并且其中所述第二凹痕特征相对于所述第一平面在相反的第二方向上延伸。并且，位于彼此相邻的所述第三和第四行中的所述凹痕特征以交替的方式定向，其中所述第三凹痕特征相对于所述第一平面在所述第一方向上延伸，并且其中所述第四凹痕特征相对于所述第一平面在所述相反的第二方向上延伸，并且其中在所述第一行中相邻的所述第一弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

根据本发明的再一实施方式，提供一种用于冷却塔的热交换装置，该热交换装置包括大体位于一平面内的第一波状膜片。该第一波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征。所述装置还包括大体平行于该平面的第二波状膜片。该第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征。第一膜填充片和第二膜填充片优选地彼此之间具有约等于0.86英寸的间距。

根据本发明的再一实施方式，提供一种用于热交换的冷却塔，其中所述冷却塔包括热交换流体，该热交换流体沿着竖直平面在大致向下的方向上下落。该冷却塔包括填充组件，该填充组件包括大体位于大体垂直于第二平面的第一平面内的第一波状膜片。该第一波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征，并且其中所述第一行和所述第二行各自设置为与所述第二平面成等于约8°到约15°的角度。该装置还包括大体平行于所述平面的第二波状膜片。该第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，并且其中所述第三行和所述第四行各自设置为与所述第二平面成等于约8°到约15°的角度。所述第一膜填充片和第二膜填充片优选地彼此之间具有等于约1英寸的间距，并且其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片中的每个都包括一系列连接点，并且其中所述连接点具有大体平坦的椭圆几何形状。所述冷却塔还包括支撑所述片的支撑结构。

根据本发明的再一实施方式，提供一种用于在冷却塔中的已加热液体和冷却空气之间进行热交换的方法，所述方法包括下列步骤：使加热液体流经填充组件，其中该填充组件包括：第一波状膜片，其大体位于一平面内，其中所述片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征；和第二波状膜片，其连接至大体平行于所述平面内的所述第一波状膜片，其中所述第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，其中所述第一膜片和所述第二膜片优选地彼此之间具有等于约1.2英寸的间距；引导所述冷却空气经过所述第一和第二膜填充片；以及在已加热液体流经所述填充组件时，使得所述已加热液体与所述冷却空气接触。

根据本发明的再一实施方式，提供一种用于冷却塔的热交换装置，所述热交换装置包括：使已加热液体流经热交换设备的设备，其中所述热交换设备包括：第一波状膜片，其大体位于一平面内，其中所述片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征；和第二波状膜片，其连接至大体平行于所述平面内的所述第一波状膜片，其中所述第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，其中所述第一膜片和所述第二膜片彼此之间具有等于约1.2英寸的间距；用于引导所述冷却空气经过所述第一和第二膜填充片的设备；以及用于在已加热液体流经所述热交换设备时使得所述已加热液体与所述冷却空气接触的设备。

根据本发明的再一实施方式，提供一种用于冷却塔的热交换装置，所述热交换装置包括大体位于一平面内的第一波状膜片。该第一波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征。所述装置还包括大体平行于所述平面的第二波状膜片。该第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征，以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征。在此实施方式中，所述第一、第二、第三和第四弓形凹痕特征每个包括一系列设置在其上的沟槽。

从而，已经广泛地概述了本发明的某些实施方式，以便于更好地理解这里的详细说明，并且更好地理解本发明对现有技术的贡献。当然，将在下面描述本发明的另外的实施方式，并且所述实施方式将形成所附权利要求的主题。

在此方面，在详细地解释本发明的至少一个实施方式之前，需要理解的是，本发明的应用不限于在下面的说明书提出或在附图中示出的部件的结构和构造的细节。本发明可有所描述实施方式之外的实施方式并能够以多种方式实施并实现。而且，需要理解的是，这里所采用的措辞和术语以及缩写是出于说明的目的，而不应该认为是限制的目的。

就这一点而论，本领域的技术人员将理解本公开所基于的概念可容易地用作实现本发明的多个目的的其它结构、方法和系统的设计基础。从而，重要的是，权利要求应该看作包括迄今为止不偏离本发明的精神和范围的这些等同构造。

附图说明

图1是采用根据本发明的实施方式的膜填充组件的冷却塔的概略侧视图。

图2是根据本发明的实施方式的膜填充片的侧视图。

图3是采用类似于图2所示膜填充片的填充包的立体图。

图4是采用类似于图2和3所示的膜填充片的填充包的端视图。

图5是两个膜填充片的部分概略视图，其示出根据本发明的实施方式的相邻膜填充片的波纹角度。

具体实施方式

本发明的多个优选实施方式提供了用于在液体和空气之间进行热交换的膜填充装置和方法，其用于冷却塔中并优选地用于逆流冷却塔中。在一些结构中，所述装置和方法在填充组件的膜填充包中使用，然而，如果需要膜填充装置可单独使用。然而，需要理解的是，本发明不限于其在冷却塔或逆流冷却塔的应用，而是例如能够用于需要在液体和空气之间进行热交换的其它系统和/或其它装置。现在将参照附图进一步描述本发明的优选实施方式，在所述附图中相似的附图标记表示类似的部件。

现在参照图1，概略地示出了总体上标为10的标准机械式自然通风冷却塔。冷却塔10包括与总体上标为14的框架组件或结构相连接的水池12。框架组件14包括在水池上方位于框架组件14侧部的空气入口16。冷却塔10还包括空气发生器烟囱状通风部或风扇烟囱状通风部18，所述烟囱状通风部连接到框架组件14，并且其内设置有叶片组件20。叶片组件20由齿轮结构22转动，齿轮结构22又由马达24所驱动。

如图1所示，冷却塔10还包括多个热液体分配器26，热液体分配器26优选地为喷嘴，位于叶片组件20下方。总体上标为28的填充结构位于热液体分配器26的正下方，并在空气入口16的正上方在框架组件14的壁之间横跨框架组件14的整个水平区域而延伸。

如图1-4所示，填充结构28由多个膜填充组30组成，其中每个填充组包括多个彼此连接的单个的膜填充片34。根据使用该膜填充组的冷却塔的大小和尺寸，膜填充组30能够具有多种大小和尺寸，然而，在空气入口16之间该填充组具有大致相同的尺寸，而最内侧的填充组30可具有较小的宽度。与其尺寸类似，填充组30的数目取决于使用填充组30的塔的具体安装方式和大小。

膜填充组30由位于液体分配器26上方的多个水平设置并隔开的横梁31支撑在冷却塔10中，液体分配器26连接到管构件32。管构件32延伸穿过膜填充组30的上部。尽管示出每个填充组30对应两个管构件32，但是，根据膜填充组30的总体尺寸，可为每个填充组设置额外的管构件32。

现在参照图2-4，如前所述，每个膜填充组30由一系列竖直的单个膜填充片34组成，所述膜填充片34以平行、并排的方式结合到一起。如图2所示，膜填充片34优选地为真空形成的合成树脂片，以在其表面提供起伏和下陷以及突出，这一点将在下面详细的描述。可选地，片34可由现有技术中已知的多种其它制造方法形成。

出于说明的目的，这里将仅描述其中一个膜填充片34。膜填充片34优选地通过真空成形工艺由合成树脂构造成。片34能够根据应用而变化厚度，然而片34必需具有足够的厚度，使得其能够承受在冷却塔的操作中所通常遇到的升高的温度。片34的厚度优选地位于约15毫英寸到约25毫英寸的范围内。更优选地，膜填充片的厚度约为15毫英寸。

如图1-5所示，膜填充片34大体上是平坦的，其中片34位于垂直于平面B的平面A内。特别地参照图5，示出了膜填充组的两个相邻的膜填充片34，分别为34a和34b，并且每个膜填充片34具有一系列总体表示为36的波纹，所述波纹设置为相对于平面B成角度α和β。例如片34a上的波纹设置成与平面B成角度α，而片34b上的波纹设置成等于角度2的角度β。这些角度可以变化，然而波纹36优选地设置为相对于平面B的角度α，β在从约8°到约15°的范围内。更优选地，波纹36设置为相对于平面B的角度α，β在从约10°到约12°的范围内。在本发明的一个优选实施方式中，波纹36设置成与平面B成约为11°的角度α，β。波纹36包括分别为38和40的峰和谷，所述峰和谷大体上沿着平面A在整个片34上延伸。所述波纹优选地包括两行44(a)和44(b)相邻的交替变化的凹痕(dimple)特征46，其中行44(a)和44(b)的凹痕特征46彼此平行。凹痕特征46大体上为弓形，其中在相邻的行44(a)和44(b)中设置成彼此相邻的凹痕特征在行44(a)中延伸到平面A中，而在相邻的行44(b)中凹痕特征延伸到平面A外。这种方位能够可选地描述为相邻的凹痕特征46沿着平面A在凸形和凹形之间交替变化和过渡，反之亦然。沿着平面B，凹痕特征46也呈这种凸和凹的几何形状的交替变化这种方位还呈现在位于相同的行44(a)和44(b)中的相邻的凹痕特征46中。此外，凹痕特征46优选地设置成使得其每一个轴线位于平面C内。如图2所示，大体上为椭圆形的过渡区域47在位于相邻行44(a)、44(b)中的彼此相邻的凹痕特征46之间延伸。

本发明包括的可选实施方式可包括片34，片34具有由多于两行的波纹所形成的多个波纹。此外，可选实施方式可包括波纹特征，其中凹痕特征46以变化的样式和排列方式——例如不交替变化的排列方式——延伸到以及延伸离开平面A。而且，本发明的可选实施方式可包括几何形状与所示出的弓形几何形状不同的凹痕特征46，例如直线形几何形状、V形几何形状和/或多面几何形状。

如图1-5所示，每个凹痕特征优选地是凹槽形的或者包括一系列沿着每个凹痕特征的表面延伸的凹槽。凹槽49的数目和每个单独的凹槽之间的间距可根据膜填充片34的应用而变化，然而，凹槽49优选地设置为使得其中心线到中心线的间距等于约0.009英寸。

现在参照图2-4，膜填充组30由多个彼此连接的单独的膜填充片34组成。片34优选地在连接点48处通过粘合剂彼此连接，其中连接点48在相邻的片34之间提供精确的间距。膜填充片34可利用交替的附着或连接方式——例如机械附着或热的施加——彼此交替地连接。

如图3-5所示，单个片34优选地彼此连接，使得单个膜填充组30是视线不可透过的，然而，视线不可透过不是必需的。视线不可透过是指如果试图直接透过填充组30观察，不能直接看穿或看到另一侧。由于前述的视线不可透过性，从喷雾嘴26掉落的水滴不会不受阻止地穿过填充组30，而是接触到组成膜填充组30的单个片34。

如前所述，多个单个膜填充片34结合而形成膜填充组30。根据使用膜填充组30和片34的冷却塔的尺寸，单个填充组30的大小和用于每个填充组30的片34的数目可以变化。此外，根据冷却塔的尺寸，在单个膜填充组30内，相邻的膜填充片34之间的间距也可变化。然而，在本发明的一个优选实施方式中，膜填充组30优选地在每英尺内包括10个膜填充片。在该优选实施方式中，相邻片34之间的间距约为1.2英寸。在本发明的另一优选实施方式中，膜填充组30优选地在每英尺内包括12个膜填充片。在该优选实施方式中，相邻片34之间的间距约为1.0英寸。在本发明的另一优选实施方式中，膜填充组30优选地在每英尺内包括14个膜填充片。在该优选实施方式中，相邻片34之间的间距约为0.86英寸。

而且如图3-5所示，填充组30内相邻的膜片34设置为使得一个片设置在平面A或平面B内，而相邻的片设置为使得其绕平面A或平面B转动，以顺应位于平面A或平面B内的片34。相邻片34的前述位置提供了如图4和5所示的所需的横向波状几何形状。

参照图1-4，在冷却塔10的运行过程中，未经过明显处理以阻碍藻类生长和微生物增殖的热水被传送到喷雾嘴26。然后，水被传送到填充结构28的单个填充组30的顶部，而空气同时通过入口16由叶片组件20抽吸而穿过冷却塔10。当撞击到膜填充组30和片34时，水容易在膜填充片34的表面及位于其上的波纹上形成膜，并且受重力作用沿着片34的长度向下运动。当水膜受重力作用向下时发生热交换，接着，剩余的液体受重力作用而到达收集箱12中。

根据所述详细的说明，本发明的许多特征和优点是明显的，因此所附的权利要求意在覆盖落入本发明的真正主旨和范围内的本发明的所有这些特征和优点。而且，由于本领域技术人员将很容易地发现多种改进和变化形式，所以不应该将本发明限制于所示出和描述的确切的构造和操作，因此，所有合适的改进和等同形式可认为是落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于冷却塔的热交换装置，其包括：

第一波状膜片，其位于垂直于第二平面的第一平面内，其中所述第一波状膜片包括第一系列波纹，所述第一系列波纹包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征，并且其中所述第一系列波纹设置为与所述第二平面成等于8°到15°的角度；和

第二波状膜片，其连接到所述第一波状膜片并绕所述第一平面转动，其中所述第二波状膜片包括第二系列波纹，所述第二系列波纹包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，并且其中所述第二系列波纹设置为与所述第二平面成等于8°到15°的角度，

其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片彼此之间具有等于1.2英寸的间距，并且其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片中的每个都包括一系列连接点，并且其中所述连接点具有平坦的椭圆几何形状。

2.如权利要求1所述的热交换装置，其中位于彼此相邻的所述第一和第二行中的所述凹痕特征以交替的方式定向，其中所述第一凹痕特征相对于所述第一平面在第一方向上延伸，并且其中所述第二凹痕特征相对于所述第一平面在相反的第二方向上延伸，并且

其中位于彼此相邻的所述第三和第四行中的所述凹痕特征以交替的方式定向，其中所述第三凹痕特征相对于所述第一平面在所述第一方向上延伸，并且其中所述第四凹痕特征相对于所述第一平面在所述相反的第二方向上延伸。

3.如权利要求2所述的热交换装置，其中在所述第一行中相邻的所述第一弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

4.如权利要求3所述的热交换装置，其中在所述第二行中相邻的所述第二弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

5.如权利要求4所述的热交换装置，其中在所述第三行中相邻的所述第三弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

6.如权利要求5所述的热交换装置，其中在所述第四行中相邻的所述第四弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

7.如权利要求6所述的热交换装置，其中所述第一方向是进入所述第一平面的方向，所述第二方向是离开所述第一平面的方向。

8.如权利要求1所述的热交换装置，其中所述第一、第二、第三和第四弓形凹痕特征包括一系列设置在其上的凹槽。

9.如权利要求8所述的热交换装置，其中所述凹槽具有中心线，相邻凹槽的中心线之间的间距等于0.009英寸。

10.如权利要求1所述的热交换装置，其中所述第一系列波纹设置为与所述第二平面成等于11°的角度并且所述第二系列波纹设置为与所述第二平面成等于11°的角度。

11.一种用于冷却塔的热交换装置，其包括：

第一波状膜片，其位于垂直于第二平面的第一平面内，其中所述第一波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征，并且其中所述第一行和所述第二行各自设置为与所述第二平面成等于8°到15°的角度；和

第二波状膜片，其连接到所述第一波状膜片并绕所述第一平面转动，其中所述第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，并且其中所述第三行和所述第四行各自设置为与所述第二平面成等于8°到15°的角度，

其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片彼此之间具有等于0.86英寸的间距，并且其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片中的每个都包括一系列连接点，并且其中所述连接点具有平坦的椭圆几何形状，并且

其中位于彼此相邻的所述第一和第二行中的所述凹痕特征以交替的方式定向，其中所述第一凹痕特征相对于所述第一平面在第一方向上延伸，并且其中所述第二凹痕特征相对于所述第一平面在相反的第二方向上延伸，并且

其中位于彼此相邻的所述第三和第四行中的所述凹痕特征以交替的方式定向，其中所述第三凹痕特征相对于所述第一平面在所述第一方向上延伸，并且其中所述第四凹痕特征相对于所述第一平面在所述相反的第二方向上延伸，并且其中在所述第一行中相邻的所述第一弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

12.如权利要求11所述的热交换装置，其中在所述第二行中相邻的所述第二弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

13.如权利要求12所述的热交换装置，其中在所述第三行中相邻的所述第三弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

14.如权利要求13所述的热交换装置，其中在所述第四行中相邻的所述第四弓形凹痕特征以所述交替的方式定向。

15.如权利要求14所述的热交换装置，其中所述第一方向是进入所述第一平面的方向，所述第二方向是离开所述第一平面的方向。

16.如权利要求11所述的热交换装置，其中所述第一和第二行设置为与所述第二平面成等于11°的角度并且所述第三和第四行设置为与所述第二平面成等于11°的角度。

17.一种用于热交换的冷却塔，其具有热交换流体，该热交换流体沿着竖直平面在向下的方向上下落，该冷却塔包括：

填充组件，所述填充组件包括：

第一波状膜片，其位于垂直于第二平面的第一平面内，其中所述第一波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第一行的多个第一弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第二行的多个第二弓形凹痕特征，并且其中所述第一行和所述第二行各自设置为与所述第二平面成等于8°到15°的角度；和

第二波状膜片，其连接到所述第一波状膜片并绕所述平面转动，其中所述第二波状膜片包括彼此相邻地定向以形成第三行的多个第三弓形凹痕特征以及彼此相邻地定向以形成第四行的多个第四弓形凹痕特征，并且其中所述第三行和所述第四行各自设置为与所述第二平面成等于8°到15°的角度，

其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片彼此之间具有等于1英寸的间距，并且其中所述第一波状膜片和所述第二波状膜片中的每个都包括一系列连接点，并且其中所述连接点具有平坦的椭圆几何形状；以及

支撑结构，其支撑所述第一波状膜片和所述第二波状膜片。

18.如权利要求17所述的冷却塔，其中所述第一、第二、第三和第四弓形凹痕特征包括一系列设置在其上的凹槽。

19.如权利要求18所述的冷却塔，其中所述凹槽具有中心线，相邻凹槽的中心线之间的间距等于0.009英寸。

20.如权利要求17所述的冷却塔，其中所述第一和第二行设置为与所述第二平面成等于11°的角度并且所述第三和第四行设置为与所述第二平面成等于11°的角度。

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