CN102109297A - 逆流式冷却塔高效填料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了逆流式冷却塔高效填料，由复数张波形填料片组合而成，每张填料片上有相应的热质交换区；其中填料片呈梯形波状，所述填料片之间交叉重叠组合成填料体，并在填料片的波形之间形成流体通道。本发明优化了填料比表面积与阻力关系，并采用胶水粘结组成组装块，方便安装。

Description

逆流式冷却塔高效填料

技术领域：

本发明涉及一种冷却塔技术，特别涉及一种用于冷却塔的填料。

背景技术：

随着冷却塔的问世，各种各样的填料不断涌现，无论从材料还是结构型式，都是在加大水与空气的接触面积，同时又设法减小阻力。目前冷却塔应用的填料以薄膜式的居多，比表面积大，阻力也比较高，当比表面积与阻力匹配失衡时，空气在填料中通过所消耗的马达功率也增加，就会造成能源浪费。

发明内容：

本发明针对上述现有薄膜式填料所存在的各种缺陷，而提供一种新型的逆流式冷却塔薄膜式填料，该填料经过优化比表面积和阻力两者关系，其采用胶水粘结组成组装块，方便安装的冷却塔填料。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

逆流式冷却塔高效填料，由复数张波形填料片组合而成，每张填料片上有相应的热质交换区；所述填料片呈梯形波状，所述填料片之间交叉重叠组合成填料体，并在填料片的波形之间形成流体通道。

所述填料片在位于填料体的入口处、出口处以及中部都设有导流区。

所述导流区与填料片的热质交换区呈一定折角设置。

所述导流区的面积为每张填料片面积的5～10％。

所述填料片上每个梯形波内部两侧设置有强化换热的凹槽。

所述凹槽为圆弧形。

所述填料片上每个梯形波的顶部和底部设置有多组用于定位的双夹型凸台。

所述填料片采用PVC平板或CPVC平板加热真空成型。

根据上述技术方案得到的本发明具有以下特点：

(1)截面采用近似等腰梯形设计，梯形高度和波距进行了优化设计，交叉重叠时成为每个波形组合成蜂窝状的流体流道；

(2)填料的进入口、离开处以及中部均设有特殊的导流区，使得空气与水在导流区再分配；

(3)每个梯形内部设计了强化换热的细微弧形凹槽，使得水和空气流动时产生扰动，并且随扰动延长了空气与水传热传质时间；

(4)梯形顶部和底部平台设有多组双夹型凸台，该凸起设定了合适角度、最佳距离与高度，使得片与片上胶时具有良好的定位作用，不会产生滑动，粘结时既快捷又整齐。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明中填料片的结构示意图。

图2为填料片位于填料体入口处的导流区示意图。

图3为填料片位于填料体中部的导流区示意图。

图4为填料片位于填料体出口处的导流区示意图。

图5为填料片上热质交换区和双夹型凸台的示意图。

图6为填料片上双夹型凸台的定位示意图。

图7为本发明的组合结构示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明在充分研究薄膜间隙与形状基础上，优化了填料比表面积与阻力关系，设计了一种新型的逆流式冷却塔高效填料，特别适用于空调型逆流冷却塔。

参见图1，本发明提供的逆流式冷却塔高效填料，主要由若干波形填料片100组合而成。

其中填料片采用PVC平片或CPVC平片加热真空成型。每片成型的填料片为波形填料片，由相应的波形面形成相应的热质交换区200(如图5所示)，且波形截面为梯形，该梯形采用近似等腰梯形设计，同时对梯形高度和波距进行了优化设计，在实际应用中填料片梯形波的高度和波距大小直接影响填料阻力特性和热力特性高低；本发明中填料片梯形波的高度为15～16mm，波距为43～44mm。

本发明将相应的填料片100之间进行交叉重叠组合，并粘结而成相应的填填料体。在交叉重叠时，将填料片之间的每个波形组合成蜂窝状的流体流道，使得填料体的上、下两个面呈蜂窝状(如图7所示)，这种组合优于其他各种形状组合，首先是组合后遮蔽率小，再者外观美观、多片叠加粘结也比较方便，无空间上困扰。

进一步，本发明还对上述结构进行了改进。在填料片100在位于填料体的入口处、中部以及出口处分别都设有相应的导流区300、400、500(如图2-图4所示)。填料片上的入口导流区300、中部导流区400和出口导流区500整体形状与填料片一样为梯形波，但是其与热质交换区200都呈一定的折角设置，该折角在148°～150°。这样在实际应用时，使冷却塔内空气和水的流向加以改变，入口导流区使四周进冷却塔空气在填料下部入口处整流，入风均匀，中部导流区设计是为强化水和空气部分热交换后再次整流，出口导流区设置折角，保证出口的导流区垂直于水平面，使得冷却塔运行时上部散水系统的水能尽可能的均匀分布在填料上表面。

填料片100上的导流区域的面积占整个填料片面积比例为5～10％，能够起到对空气和水再分配与整流作用。整个填料体的导流区在冷却塔上安装后保证垂直于水平面，促使下部四周空气来流进入填料体时在入口和出口空气流动趋于均匀。

为了进一步提高填料片的功效，本发明在填料片的梯形波形内部设计有强化换热的凹槽600(如图5所示)，该凹槽600的截面为圆弧形，深度和尺寸大小设计时考虑真空成形过程中材料的延展和成形后材料强度，既能增大填料热交换面积，也延长了水与空气的接触时间，同时又增强了填料的强度；为此本发明中圆弧形凹槽600的深度为1～3mm，长度为15～20mm。

由于本发明中的填料体是由相应的填料片相互交叉叠加组合而成的，为了提高组装效率，本发明在填料片上的梯形波形顶部和底部设置了多组双夹型凸台700(如图5所示)。该凸台角度、间距、高度独特设计，每组凸台平行布置，组与组间距等于填料梯形波的波距，高度1mm，并设有0.5的倒角，方便真空成形。该多组双夹型凸台700在填料片进行交叉组合粘结时，对填料片起到定位的作用，使得粘结的效率高，外观整齐，并保证了内部空气与水的流通通道。

通过上述技术方案得到的填料体在性能上优化了填料比表面积与阻力关系，在结构采用填料片粘结组合而成，从而具有现场安装方便快捷，组装时间短，维修拆装方便的优点。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.逆流式冷却塔高效填料，由复数张波形填料片组合而成，每张填料片上有相应的热质交换区；其特征在于，所述填料片呈梯形波状，所述填料片之间交叉重叠组合成填料体，并在填料片的波形之间形成流体通道。

2.根据权利要求1所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述填料片在位于填料体的入口处、出口处以及中部都设有导流区。

3.根据权利要求2所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述导流区与填料片的热质交换区呈一定折角设置。

4.根据权利要求2或3所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述导流区的面积为每张填料片面积的5～10％。

5.根据权利要求1所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述填料片上每个梯形波内部两侧设置有强化换热的凹槽。

6.根据权利要求5所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述凹槽为圆弧形。

7.根据权利要求1所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述填料片上每个梯形波的顶部和底部设置有多组用于定位的双夹型凸台。

8.根据权利要求1所述的逆流式冷却塔高效填料，其特征在于，所述填料片采用PVC平板或CPVC平板加热真空成型。

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