用于雨區(qū)或噴霧區(qū)的潑濺柵板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于安裝在液-氣接觸工業(yè)設(shè)備的雨區(qū)中的潑濺柵板。所述潑濺柵板具有支撐框架組件和多個(gè)基本平行的細(xì)長元件，所述細(xì)長元件由所述框架組件支撐。所述細(xì)長元件都具有橫向尺寸和間隔，所述橫向尺寸在平面視圖中不超過3毫米，所述間隔在平面視圖中不超過10毫米。所述細(xì)長元件可為模壓塑料制件；可選地，所述細(xì)長元件與周緣為一整體，所述周緣形成所述支撐框架組件或被附連到所述支撐框架組件上。替代性地，所述細(xì)長元件可以為單獨(dú)制造的柔性細(xì)絲或細(xì)繩，所述細(xì)長元件由形成所述支撐框架組件或被附連到所述支撐框架組件上的周緣支撐。所述細(xì)長元件可沿豎直方向交錯(cuò)并且設(shè)置有用與使較大物體穿過所述潑濺柵板的間隙。還提供了液體冷卻設(shè)備，所述液體冷卻設(shè)備具有安裝有潑濺柵板的雨區(qū)。
【專利說明】用于雨區(qū)或噴霧區(qū)的潑濺柵板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在工業(yè)設(shè)備中使用的潑濺柵板，在所述工業(yè)設(shè)備中，雨區(qū)或噴霧區(qū)產(chǎn)生與氣體(通常為空氣)接觸的液體(通常為液滴形式的水或水溶液)，使得傳熱和傳質(zhì)隨之在這兩相之間發(fā)生。所述工業(yè)設(shè)備包含通常與熱力發(fā)電廠有關(guān)的冷卻塔并且適用于雨區(qū)或噴霧區(qū)，在所述雨區(qū)或噴霧區(qū)中，液滴在重力的影響下下落或由噴霧裝置推進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電廠的效率通常由預(yù)計(jì)的電力費(fèi)用和動(dòng)力設(shè)備在設(shè)計(jì)階段期間的壽命周期成本來確定。通過改進(jìn)技術(shù)，壽命周期成本能夠被減少，因此，可在經(jīng)濟(jì)上改進(jìn)發(fā)電廠的效率。
[0003]填料式潑濺柵板被使用在冷卻塔中以增強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)(尤其當(dāng)冷卻水水質(zhì)不好時(shí))。然而，市售的潑濺柵板沒有針對(duì)將液滴大小減少到令人滿意的有效水平而進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，并且從現(xiàn)有的潑濺柵板下落進(jìn)而在所述潑濺柵板下方產(chǎn)生雨區(qū)的液滴相當(dāng)大?，F(xiàn)有的潑濺柵板具有較大的開口區(qū)域，液滴能夠在不沖擊所述柵板的情況下穿過所述開口區(qū)域。
[0004]雨區(qū)或噴霧區(qū)包括具有粒徑多分散分布的液滴，所述液滴在重力的作用下自由下落到移動(dòng)或靜態(tài)的氣體中。在冷卻塔填料或填充物的下方的雨區(qū)中，液滴從所述填料的底部滴下，而在噴霧區(qū)中，液滴由噴霧器產(chǎn)生。
[0005]已經(jīng)通過使用計(jì)算流體力學(xué)模塊半經(jīng)驗(yàn)地證明了:對(duì)于研究的不同情況，冷卻塔雨區(qū)和冷卻塔的性能能夠通過減少所述雨區(qū)中的液滴的索特爾平均直徑而顯著地增加。
[0006]提供可用于增強(qiáng)傳統(tǒng)冷卻塔填料下方的雨區(qū)的性能進(jìn)而增強(qiáng)冷卻塔的熱性能并且使發(fā)電廠成本的減少的潑濺隔板是合乎需要的，并且所述潑濺柵板還可在任何其它適當(dāng)?shù)挠陞^(qū)或噴霧區(qū)環(huán)境中使用。
[0007]提供適合于減小在重力的影響下自由下落到移動(dòng)或靜態(tài)的氣體或蒸汽中的多個(gè)液滴的液滴粒徑的潑濺柵板也是合乎需要的，以增強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)性能特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種潑濺柵板，所述潑濺柵板包括支撐框架組件和多個(gè)基本平行的細(xì)長元件，所述細(xì)長元件由所述框架組件支撐，所述細(xì)長元件都具有橫向尺寸和間隔，所述橫向尺寸在平面視圖中不超過3毫米，所述間隔在平面視圖中不超過10毫米。
[0009]本發(fā)明的這一方面的進(jìn)一步特征在于:采用模壓塑料的細(xì)長元件，可選地，所述細(xì)長元件與周緣為一整體，所述周緣形成所述支撐框架組件或被附連到所述支撐框架組件上；或替代性地，采用單獨(dú)制造的柔性細(xì)絲或細(xì)繩的細(xì)長元件，所述細(xì)長元件所述細(xì)長元件由形成所述支撐框架組件或被附連到所述支撐框架組件上的所述周緣支撐；所述細(xì)長元件在平面視圖中的寬度介于I毫米到3毫米之間；所述細(xì)長元件沿豎直方向交錯(cuò)以便減少所述潑濺柵板之間的氣體壓降；所述細(xì)長元件被布置為優(yōu)化液滴在穿過所述潑濺柵板的通道期間沖擊所述潑濺柵板的可能性；間隙被設(shè)置在潑濺柵板或潑濺柵板組件中，以使較大物體穿過所述潑濺柵板或所述潑濺柵板組件而不滯留于所述柵板上并且不堵塞所述柵板；并且用于支撐所述細(xì)長元件的中間的側(cè)向撐條被最小化以避免產(chǎn)生能夠促進(jìn)滴聚的節(jié)點(diǎn)。
[0010]所述潑濺柵板的布置存在多種可能性，使得根據(jù)可用的空間和要求來設(shè)置剖視圖中的細(xì)長元件相互之間多種不同的相對(duì)位置。以下是一些僅通過示例的方式給出的可能的布置。
[0011]在無需容許較大物體通過的情況下，所述潑濺柵板能夠僅為水平面板的形式。所述潑濺柵板可被布置在單獨(dú)的一層中或多層中，在所述情況下，單獨(dú)的細(xì)長元件能夠沿豎直方向相互偏置以提供下落的液滴沖擊細(xì)長元件的最好的機(jī)會(huì)。
[0012]在需要容許較大物體通過基本扁平的面板的情況下，所述面板能夠相對(duì)于水平位置稍微傾斜以在一塊板的下端和下一塊板的上端之間提供豎直的間隙。
[0013]在豎直的空間可更加自由使用的情況下，所述細(xì)長元件以組的形式布置，所述組交替地升高和降低，使得用于較大物體的間隙被設(shè)置在一個(gè)組的末端的細(xì)長構(gòu)件和在所述組的底下或上面的下一個(gè)組的末端的構(gòu)件之間。成組的細(xì)長元件可沿弓形布置，使得落位在組上的較大物體將趨于朝所述組或其它組的一側(cè)滾落。
[0014]替代性地，所述細(xì)長元件可被布置在傾斜的組中，所述細(xì)長元件以平直傾斜的組的形式布置，所述平直傾斜的組在各組之間提供傾斜的間隙，所述傾斜的間隙被用做較大物體穿過所述潑濺柵板的通道，所述潑濺柵板具有基本覆蓋平面視圖中全部區(qū)域的所述傾斜的組。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種流體冷卻設(shè)備，所述流體冷卻設(shè)備包含基本筆直的流動(dòng)路徑、液體配送裝置、常規(guī)的或類似的填料以及雨區(qū)，所液體配送裝置用于在其上方區(qū)域中的待冷卻的液體；所述常規(guī)的或類似的填料在所述液體配送裝置的下方，并且在使用中待冷卻的液體流動(dòng)到所述常規(guī)的或類似的填料上；所述雨區(qū)位于所述常規(guī)的或類似的填料的下方；所述液體冷卻設(shè)備的特征在于，上文所限定的潑濺柵板被安裝在所述裝置下部區(qū)域中的液體收集設(shè)備上方的雨區(qū)內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的所述方面的進(jìn)一步特征在于，被放置在所述填料下方200毫米到600毫米之間處的潑濺柵板；以及在其它方面通常為常規(guī)構(gòu)造的冷卻塔的液體冷卻設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了可將本發(fā)明更完全地理解，將在下文參考附圖來描述潑濺柵板的各種配置。
[0018]在附圖中:
[0019]圖1為兩個(gè)通常扁平的潑濺柵板面板的等軸側(cè)視圖；
[0020]圖2為潑濺柵板的一種布置的示意性側(cè)視圖，其中，沒有較大的物體被容納；
[0021]圖3為潑濺柵板的第二布置的示意性側(cè)視圖，其中，較大的物體被容納并且所述面板趨于水平；
[0022]圖4為貫穿圖2中示出的類型的簡(jiǎn)單的面板的示意性剖視圖；
[0023]圖5為貫穿潑濺柵板的類似的示意性剖視圖，其中，細(xì)長元件被布置在垂直間隔的平面中；
[0024]圖6為貫穿潑濺柵板的類似的示意性剖視圖，其中，細(xì)長元件被布置在垂直間隔的組中；
[0025]圖7為貫穿潑濺柵板的類似的示意性剖視圖，其中，細(xì)長元件被布置在間隔的傾斜平面中；以及
[0026]圖8為貫穿根據(jù)本發(fā)明的液體冷卻設(shè)備的示意性剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在本發(fā)明的最簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，如圖1、圖2和圖4所示，潑濺柵板包括注射模塑的塑料面板(通常用數(shù)字I表示)，每一個(gè)所述注射模塑的塑料面板I都包括周緣2，所述周緣
2具有數(shù)量為整數(shù)倍的基本平行的細(xì)長元件3，所述細(xì)長元件3由所述周緣支撐。每個(gè)所述細(xì)長元件具有橫向尺寸和間隔，所述橫向尺寸在平面視圖中不超過3毫米并且大約為2毫米較為有益，所述間隔在平面視圖中大約為5毫米。
[0028]所述細(xì)長元件在此情況下為模壓塑料制件，但是所述細(xì)長元件也能夠?yàn)閱为?dú)制造的由所述周緣支撐的柔性細(xì)絲或細(xì)繩。另外，在本發(fā)明的這一實(shí)施例中，所述細(xì)長元件具有方形的或矩形的橫截面，但是所述細(xì)長元件能夠采用任何其它適合的橫截面形狀。
[0029]在圖1、2和4示出的布置中，所述潑濺柵板被布置在一個(gè)單獨(dú)的水平層中。在這樣的情況下，沒有為容納穿過所述潑濺柵板的較大物體而做準(zhǔn)備。
[0030]作為本發(fā)明的變形并且如圖5所示，所述細(xì)長元件6可被布置在兩個(gè)不同的水平平面7中，使得一個(gè)平面中的細(xì)長元件相對(duì)于另一個(gè)平面中的細(xì)長元件沿豎直方向偏置。所述布置增加了所述細(xì)長元件之間的間隔，所述間隔可用于穿過所述潑濺隔板的氣體的流動(dòng)。
[0031]在需要容納較大物體的情況下，并且如圖3所示，通常為扁平的面板能夠相對(duì)于水平位置稍微傾斜，以在一塊面板的下端10和下一塊面板的上端11之間提供豎直間隙9。
[0032]在豎直間隔可更加自由使用的情況下，并且如圖6所示，所述細(xì)長元件可按組14方式的布置，所述組14交替地升高或降低，使得用于較大物體的側(cè)向間隙15被設(shè)置在一個(gè)組的末端的細(xì)長構(gòu)件16和在該組底下或上面的下一個(gè)組的末端的構(gòu)件17之間。成組的細(xì)長元件可被布置為沿弓形布置，使得落位在組上的較大物體將趨于朝所述組或其它組的一側(cè)滾落。
[0033]替代性地，并且如圖7所示，所述細(xì)長元件20可被布置在平直傾斜的組中，以在用于形成穿過所述潑濺柵板的較大物體的通道的組之間提供傾斜間隙21。所述細(xì)長元件被布置為大體上覆蓋平面視圖中的全部區(qū)域。
[0034]在所有的情況下，所述細(xì)長元件被布置為優(yōu)化液滴在穿過所述潑濺柵板的通道期間沖擊所述潑濺柵板的可能性。另外，用于支撐所述細(xì)長元件的任何中間或側(cè)向的撐條被最小化以便避免產(chǎn)生能夠促進(jìn)滴聚的節(jié)點(diǎn)。
[0035]現(xiàn)在參考附圖的圖8，并且如本發(fā)明的第二方面所提供，液體冷卻設(shè)備(例如常規(guī)的冷卻塔的相關(guān)的液體冷卻設(shè)備)包含基本筆直的流動(dòng)路徑23，所述流動(dòng)路徑23在其上部區(qū)域具有用于待冷卻的流體的液體配送裝置24。在使用中，所述液體配送裝置配送液體(通常為熱水)到常規(guī)的填料25上，水在所述填料25上流動(dòng)。這產(chǎn)生了位于所述填料下方的雨區(qū)26，并且上述任何類型的潑濺柵板27被安裝在裝置的下部區(qū)域中的液體收集設(shè)備28的上方的雨區(qū)內(nèi)。如上所述，優(yōu)選地，所述潑濺柵板被放置在所述填料下方的大約200毫米到600暈米之間的位置處。
[0036]應(yīng)注意，熱力發(fā)電廠的效率主要取決于其冷卻系統(tǒng)的性能。從熱力學(xué)可知，根據(jù)發(fā)電廠或蒸汽輪機(jī)的性能特征，現(xiàn)代的發(fā)電廠的冷凝器或蒸汽輪機(jī)排氣裝置中的蒸汽溫度減少3°C能夠使得總功率輸出和效率增加超過1%。在濕式冷卻的發(fā)電廠中，這能夠通過使冷卻塔和冷凝器的性能增強(qiáng)至將冷凝器的冷卻水入口的溫度減少大約3°C來實(shí)現(xiàn)，由于熱負(fù)載的減少，這還將導(dǎo)致蒸發(fā)和排泄損失減少0.8%。
[0037]應(yīng)明白，可在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，對(duì)上述的本發(fā)明的示例做出許多變形。另外，由本發(fā)明提供的潑濺柵板能夠被使用在空調(diào)設(shè)備、蒸餾塔、發(fā)電廠脫氧器中以及一些類型的海水淡化設(shè)備中的填料中。
【權(quán)利要求】
1.一種潑濺柵板，包括支撐框架組件和多個(gè)基本平行的細(xì)長元件，所述細(xì)長元件由所述框架組件支撐，所述細(xì)長元件都具有橫向尺寸和間隔，所述橫向尺寸在平面視圖中不超過3毫米，所述間隔在平面視圖中不超過10毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潑濺柵板，其中，所述細(xì)長元件為模壓塑料制件；可選地，所述細(xì)長元件與周緣為一整體，所述周緣形成所述支撐框架組件或被附連到所述支撐框架組件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潑濺柵板，其中，所述細(xì)長元件為單獨(dú)制造的柔性細(xì)絲或細(xì)繩；所述細(xì)長元件由形成所述支撐框架組件或被附連到所述支撐框架組件上的所述周緣支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的潑濺柵板，其中，所述細(xì)長元件在平面視圖中的寬度介于I毫米到3毫米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的潑濺柵板，其中，所述細(xì)長元件沿豎直方向交錯(cuò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的潑濺柵板，其中，間隙被設(shè)置在潑濺柵板或潑濺柵板組件中，以使較大物體穿過所述潑濺柵板或所述潑濺柵板組件而不滯留于所述柵板上并且不堵塞所述柵板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潑濺柵板，其中，所述柵板具有多個(gè)基本扁平的面板，所述面板相對(duì)于水平位置稍微傾斜以在一塊板的下端和下一塊板的上端之間提供豎直的間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潑濺柵板，其中，所述細(xì)長元件以組的形式布置，所述組交替地升高和降低，使得用于較大物體的間隙被設(shè)置在一個(gè)組的末端的細(xì)長構(gòu)件和在所述組的底下或上面的下一個(gè)組的末端的構(gòu)件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潑濺柵板，其中，所述細(xì)長元件以平直傾斜的組的形式布置，所述平直傾斜的組在各組之間提供傾斜的間隙，所述傾斜的間隙被用做較大物體穿過所述潑濺柵板的通道，所述潑濺柵板具有基本覆蓋平面視圖中全部區(qū)域的所述傾斜的組。
10.一種流體冷卻設(shè)備，包含基本筆直的流動(dòng)路徑、液體配送裝置、常規(guī)的或類似的填料以及雨區(qū)，所液體配送裝置用于在其上方區(qū)域中的待冷卻的液體；所述常規(guī)的或類似的填料在所述液體配送裝置的下方，并且在使用中待冷卻的液體流動(dòng)到所述常規(guī)的或類似的填料上；所述雨區(qū)位于所述常規(guī)的或類似的填料的下方； 所述液體冷卻設(shè)備的特征在于，至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的潑濺柵板被安裝在所述設(shè)備下部區(qū)域中的液體收集設(shè)備的上方的雨區(qū)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液體冷卻設(shè)備，其中，至少一個(gè)潑濺柵板被放置在所述填料下方200毫米到600毫米之間處。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11中任一項(xiàng)所述的液體冷卻設(shè)備，其中，所述液體冷卻設(shè)備是在其它方面通常為常規(guī)構(gòu)造的冷卻塔。
【文檔編號(hào)】F28F25/08GK103765153SQ201280035231
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月15日
【發(fā)明者】漢儂·卡爾·魯?shù)婪颉ち_伊特, 德特勒夫·G·克勒格 申請(qǐng)人:斯泰倫博斯大學(xué)