CN1153948C - 用于气体和液体之间物质和/或热交换的嵌装式构架 - Google Patents

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Abstract

嵌装式构架由多个并排排列的波纹栅格形嵌装单元(2)拼装而成。在这些嵌装单元(2)中两个相邻嵌装单元(2)的、与馈垂线成一定角度直线形和相互平行地延伸的、由波纹构成的通道(31)相互交错。沿通道(3)最深处设有贯通的纵支杆(4)，它们汇聚到端侧面的连接小板(5)上。连接小板(5)构成水平的上、下封闭边条的组成部分。纵支杆(4)与在平行于两个边条分布的水平面内延伸的横档(8)，以及与通向相邻纵支杆(4)的对角线横档(12)节点形地连接。

Description

用于气体和液体之间物质和/或热交换的嵌装式构架
技术领域
这一类嵌装式构架和许多其他的嵌装式构架这样地装在例如液体冷却塔内，使得一方面待冷却的水可以从上向下，另一方面冷空气按横流和/或对流的方式穿过嵌装式构架。
背景技术
在这方面已知由波纹板式膜片形的嵌装单元拼装成的各种不同的嵌装式构架，在DE-PS-23 22 683中对此做了叙述。所有这些嵌装单元都具有封闭的表面，薄层的待冷却水在这些表面上流过。为了阻止形成液流或液束的趋势，在这方面还已知，设有孔或突起，它们可以设置在表面内或表面上，也可以设置在波纹的拐角区。
无论由波纹形成的通道怎么分布，水平的、垂直的或者倾斜的，原则上封闭的水层始终与冷空气处于热交换的接触之中。热交换效率由此强制地受到限制。
已知结构形式的另一个特性是，对于污染很敏感。(但)在装配状态下对嵌装单元进行清洗几乎是不可能的。
其次在DE41 11 451 C2内已知管状体形式的喷淋式嵌装单元，它们拼装成盒式元件。管状体用一个其长度相当于元件高度或宽度的、连续制造的、由交叉的管段构成的管状栅格体隔开，其中相互接触的栅格体至少在它们的端面上相互固定连接。
在这种喷淋式嵌装单元中螺旋形管路也输送在它上面流出的水。管路的各个节点应该起着不断地分配和汇扰各路沿着(管路)流动的水束的作用。
发明内容
从现有技术状况出发，本发明的目的在于：创造一种用来在气体和液体之间进行物质和/或热交换的嵌装式构架，它在很高热交换效率的情况下对污染不敏感，并且容易制造和安装。
为实现上述目的，本发明提供一种用于气体和液体之间物质和/或热交换的嵌装式构架，它由许多并排排列的波纹栅格形嵌装单元拼装而成，在这些嵌装式元件中两个相邻嵌装单元的、与铅垂线成一个角度的、直线形和相互平行延伸的、由波纹构成的通道相互交错，其中沿通道最深处设有连续的纵支杆，这些纵支杆通到端侧的连接小板上，连接小板构成水平的上、下封闭边条的组成部分，纵支杆与在平行于两个边条分布的水平面内延伸的横挡节点形地连接。
本发明的核心是形成类似编织品形态的相同的栅格形嵌装单元。通过与铅垂方向成一定角度分布的、由波纹形成的、带有大面积透孔的通道原则上不再存在层状或丝状的待冷却水可以沿着在其上面流动的表面；在两个相邻的但是绕铅垂轴转过180°的相配的嵌装单元中透孔相互交叉。通过嵌装单元的编织物结构和由此形成的嵌装式构架的栅状物，每个从配水器中掉下来的水滴在上边条区域当掉落在边条、纵支杆和横档上时分裂成许多小的水滴，然后它们又相互以及朝纵支杆和横档抛洒，由此使它们的体积减小到这样的程度，使得在嵌装式构架内形成仿佛雾状的液态基体，这种液态基体由冷空气携带。用这种方式方法造成很大的热交换表面，并导致很高的热交换效率。
嵌装单元的编织形结构还带来另外一个优点，由它拼装成的嵌装式构架对污染不敏感，此外在装配状态下本身可以用高压水来清洗。这里在通道最深处延伸的和各自与相邻嵌装单元的纵支杆相结合的纵支杆，连同形成两个边条的连接小板的端侧构件和横档确保具有必要的刚性。两个相邻的嵌装单元相互通过连接小板连接。
有利地，嵌装单元的通道可以与铅垂线成10°至80°角延伸。但是从工艺的观点来看，如果通道与铅垂线成30°角分布有好处。
为了进一步改进各个嵌装单元的刚性，以及特别是在液体冷却塔内所追求的、为了产生大的热交换面积淋出的水的雾状紊流，纵支杆与横档的每个节点、和相邻纵支杆与分布在相邻水平面内的横档的节点通过对角线横挡相连。所以通过对角线横档在两个相邻纵支杆和横挡的两个相互重叠的节点之间造成另外的交叉斜撑。这些由对角线横档构成的斜撑和横挡在一定程度上构成纵支杆之间的通道的编织形壁板。
优选地，横档和对角线横档在其纵向成之字形分布，该之字形分布分别具有一个较长的中段和两个相对较短的端臂，其中端臂位于垂直平面内，各个嵌装单元的纵支杆也在这个平面内延伸。横档和对角线横档的组态有利于提高各个嵌装单元的刚性，然而不损害编织形构造。此外它用来使加工方便，特别是在注塑嵌装单元时。
纵支杆、横档以及对角线横档可以具有圆形的横截面。
但是对于纵支杆，如果它们具有矩形横截面的话有好处。横截面的长边垂直于纵支杆的纵向分布。
横档具有正方形横截面比较有利。它还做得比纵支杆细。
对于对角线横档，如果它具有一个楔形横截面的话特别合适。这也同样适合于用注塑方法加工嵌装单元。
优选地，用于两个相邻嵌装单元连接的在一嵌装单元上、下边条处的连接小板具有一个矩形形态，其中矩形形态的纵轴沿铅垂方向延伸。这种类型的结构促使，连接小板的正面可以用来作为两个嵌装单元的接触区。
优选地，连接小板不仅与纵支杆连接，而且通过水平连接横档还相互连接。这些连接横档最好在连接小板的上、下横棱区域延伸。按这种方法上边条的上棱和下边条的下棱由连接小板的自由横棱以及连接横档的自由端棱构成。
为使边条的进一步加固，连接横档通过类似冰球杆的垂直板条与位于相邻水平面内的横档相连。此外这种结构有利于，边条的垂直延伸部分可以连同通道部分一起注塑出来。
为了在两个相邻嵌装单元之间在嵌装单元高度的中部区域也造成附加的连接区，位于高度中部区域的，纵支杆与横档和必要情况下还和对角线横档的连接节点扩大成支承面。
因为在优选结构形式中嵌装单元由塑料制成，两个相互邻接的嵌装单元通过连接小板相互焊在一起。这里支承面最好也相互焊在一起。
根据两个嵌装单元连接的另一种结构形式，两个相邻嵌装单元通过连接小板相互用榫头连接。为此在边条内相互顺序排列的连接小板配有榫头，和与榫头相配的卡槽。在这方面在嵌装单元高度中部区域内的支承面也可以具有相应的结构。
为了使嵌装单元可以用注塑方法作为成批生产的产品制造出来，嵌装单元由聚乙烯(PE)，特别是高密度聚乙烯(HDPE)制成。
但是嵌装单元也可以由聚丙烯制成。
附图说明
下面借助于附图中所示的实施例对本发明作较详细的说明，其中表示：
图1.用于液体冷却塔的嵌装式构架一个局部的透视示意图；
图2.按图1的嵌装式构架的嵌装单元的正视示意图的放大图；
图3.图2的局部III的更加放大的视图；
图4.图2的局部IV的同样放大的视图；
图5.两个相邻排列的嵌装单元的局部放大分解图；
图6.图2中按箭头VI的局部的放大顶视图，和
图7.图2中按照另一种结构形式的局部放大顶视图。
具体实施方式
图1中用1表示用于其他部分没有详细画出来的液体冷却塔的嵌装式构架。这个嵌装式构架由许多并排设置的波纹栅格状且由注塑高密度聚乙烯(HDPE)制成的嵌装单元2组成。
嵌装式构架1按多重结构这样地内装在液体冷却塔内，使得按箭头KW从上面来的待冷却水和按箭头KL的冷空气以对流或横流的形式穿过这个装置。
构成嵌装式构架1的嵌装单元2做得都相同。在这方面特别是由图2至5可以看到，由波纹构成通道3，它们与铅垂线(图2)成α角为30°地直线形地、相互平行地延伸。沿各个通道的最深处分布一个具有矩形横截面的贯通的纵支杆4。横截面的长轴垂直于通道3延伸。纵支杆4的端部汇进其纵轴铅垂地延伸的矩形连接小板5中。连接小板5构成封闭的上、下边条6的组成部分。此外两个相邻连接小板5通过连接横档7相互连接。这些连接横档7沿连接小板5的上、下横棱延伸，使得连接小板5的端面与连接横档7的端面分布在同一个水平面内(图2，4和6)。
纵支杆4通过具有正方形横截面的横档8相互连接。横档8在平行于两个边条6分布的水平面内延伸。它在其纵长方向具有一个带较长的中段9和两个相对较短的端臂10的之字形走向(图5)。端臂10位于铅垂平面内，纵支杆4也在铅垂平面内延伸。
通过纵支杆4和横档8的结合构成节点11。此外纵支杆4与横档8的每个节点11通过对角线横档12，与相邻纵支杆4和在相邻水平面内的横档8的节点相连接。用这种方法建立两个相邻纵支杆4和两个相邻横档8之间的交叉加固。对角线横档12在它的纵向也具有之字形分布，分别具有一个较长的中段13和两个相对比较短的端臂14(图5)。端臂14同样位于纵支杆4的垂直平面内。对角线横档12具有楔形的横截面。
特别地由图4和5还可以看出，连接小板5之间的连接横档7通过类似冰球杆的垂直板条15与位于相邻水平面内的横档8相连。
图2和3表示，位于嵌装单元2中部高度区域的、纵支杆4与横档8及对角线横档12的节点11a扩大成一个支承面。按图1，5和6的结构形式两个相邻嵌装单元2通过这个节点11a以及连接小板5的支承面相互焊在一起。为此嵌装单元2中的一个绕铅垂轴转过180°设置(图1和5)，使得当连接小板5和节点11a相接触时纵支杆4相互交叉。
两个相邻嵌装单元2也可不通过连接小板5和节点11a焊在一起，根据图7的结构形式也可以将两个嵌装单元2相互用榫头连接。为此既在连接小板5上，又在节点11a上交替地设置榫头16和与它相配的孔17，使得嵌装单元2可以方便地拼装，并用这个方法构成一个嵌装式构架1。

Claims (16)

1.用于气体和液体之间物质和/或热交换的嵌装式构架，它由许多并排排列的波纹栅格形嵌装单元(2)拼装而成，在这些嵌装式元件中两个相邻嵌装单元(2)的、与铅垂线成一个角度(α)的、直线形和相互平行延伸的、由波纹构成的通道(3)相互交错，其中沿通道(3)最深处设有连续的纵支杆(4)，这些纵支杆通到端侧的连接小板(5)上，连接小板构成水平的上、下封闭边条(6)的组成部分，纵支杆(4)与在平行于两个边条(6)分布的水平面内延伸的横挡(8)节点形地连接。
2.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：通道(3)与铅垂线成10°至80°的角度(α)分布。
3.按权利要求1或2的嵌装式构架，其特征在于：纵支杆(4)与横档(8)的每个节点(11，11a)、和相邻纵支杆(4)与分布在相邻水平面内的横档(8)的节点(11，11a)通过对角线横挡(12)相连。
4.按权利要求3的嵌装式构架，其特征在于：横档(8)和对角线横档(12)在其纵向成之字形分布，该之字形分布分别具有一个较长的中段(9，13)和两个相对较短的端臂(10，14)，其中端臂(10，14)位于垂直平面内，各个嵌装单元(2)的纵支杆(4)也在这个平面内延伸。
5.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：纵支杆(4)具有矩形横截面。
6.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：横档(8)具有正方形横截面。
7.按权利要求3的嵌装式构架，其特征在于：对角形横档(12)具有楔形横截面。
8.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：连接小板(5)具有矩形构形，其中矩形的纵轴沿铅垂线方向延伸。
9.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：构成边条(6)组成部分的连接小板(5)通过水平连接横档(7)相互接合。
10.按权利要求9的嵌装式构架，其特征在于：连接横档(7)通过类似冰球杆的垂直板条(15)与位于相邻水平面内的横档(8)相连。
11.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：至少是位于嵌装单元(2)中部高度区域的、纵支杆(4)和横档(8)的节点(11a)扩大成支承面。
12.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：两个相邻嵌装单元(2)通过连接小板(5)相互焊接在一起。
13.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：两个相邻嵌装单元(2)通过连接小板(5)相互用榫头连接。
14.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：嵌装单元(2)由聚乙烯，特别是高密度聚乙烯制成。
15.按权利要求1的嵌装式构架，其特征在于：嵌装单元(2)由聚丙烯制成。
16.按权利要求2的嵌装式构架，其特征在于：通道(3)与铅垂线成30°的角度(α)分布。
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