用于雨区或喷雾区的泼溅栅板的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于安装在液-气接触工业设备的雨区中的泼溅栅板。所述泼溅栅板具有支撑框架组件和多个基本平行的细长元件，所述细长元件由所述框架组件支撑。所述细长元件都具有横向尺寸和间隔，所述横向尺寸在平面视图中不超过3毫米，所述间隔在平面视图中不超过10毫米。所述细长元件可为模压塑料制件；可选地，所述细长元件与周缘为一整体，所述周缘形成所述支撑框架组件或被附连到所述支撑框架组件上。替代性地，所述细长元件可以为单独制造的柔性细丝或细绳，所述细长元件由形成所述支撑框架组件或被附连到所述支撑框架组件上的周缘支撑。所述细长元件可沿竖直方向交错并且设置有用与使较大物体穿过所述泼溅栅板的间隙。还提供了液体冷却设备，所述液体冷却设备具有安装有泼溅栅板的雨区。
【专利说明】用于雨区或喷雾区的泼溅栅板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在工业设备中使用的泼溅栅板，在所述工业设备中，雨区或喷雾区产生与气体(通常为空气)接触的液体(通常为液滴形式的水或水溶液)，使得传热和传质随之在这两相之间发生。所述工业设备包含通常与热力发电厂有关的冷却塔并且适用于雨区或喷雾区，在所述雨区或喷雾区中，液滴在重力的影响下下落或由喷雾装置推进。
【背景技术】
[0002]发电厂的效率通常由预计的电力费用和动力设备在设计阶段期间的寿命周期成本来确定。通过改进技术，寿命周期成本能够被减少，因此，可在经济上改进发电厂的效率。
[0003]填料式泼溅栅板被使用在冷却塔中以增强传热和传质(尤其当冷却水水质不好时)。然而，市售的泼溅栅板没有针对将液滴大小减少到令人满意的有效水平而进行特殊的设计，并且从现有的泼溅栅板下落进而在所述泼溅栅板下方产生雨区的液滴相当大。现有的泼溅栅板具有较大的开口区域，液滴能够在不冲击所述栅板的情况下穿过所述开口区域。
[0004]雨区或喷雾区包括具有粒径多分散分布的液滴，所述液滴在重力的作用下自由下落到移动或静态的气体中。在冷却塔填料或填充物的下方的雨区中，液滴从所述填料的底部滴下，而在喷雾区中，液滴由喷雾器产生。
[0005]已经通过使用计算流体力学模块半经验地证明了:对于研究的不同情况，冷却塔雨区和冷却塔的性能能够通过减少所述雨区中的液滴的索特尔平均直径而显著地增加。
[0006]提供可用于增强传统冷却塔填料下方的雨区的性能进而增强冷却塔的热性能并且使发电厂成本的减少的泼溅隔板是合乎需要的，并且所述泼溅栅板还可在任何其它适当的雨区或喷雾区环境中使用。
[0007]提供适合于减小在重力的影响下自由下落到移动或静态的气体或蒸汽中的多个液滴的液滴粒径的泼溅栅板也是合乎需要的，以增强传热和传质性能特性。
【发明内容】
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种泼溅栅板，所述泼溅栅板包括支撑框架组件和多个基本平行的细长元件，所述细长元件由所述框架组件支撑，所述细长元件都具有横向尺寸和间隔，所述横向尺寸在平面视图中不超过3毫米，所述间隔在平面视图中不超过10毫米。
[0009]本发明的这一方面的进一步特征在于:采用模压塑料的细长元件，可选地，所述细长元件与周缘为一整体，所述周缘形成所述支撑框架组件或被附连到所述支撑框架组件上；或替代性地，采用单独制造的柔性细丝或细绳的细长元件，所述细长元件所述细长元件由形成所述支撑框架组件或被附连到所述支撑框架组件上的所述周缘支撑；所述细长元件在平面视图中的宽度介于I毫米到3毫米之间；所述细长元件沿竖直方向交错以便减少所述泼溅栅板之间的气体压降；所述细长元件被布置为优化液滴在穿过所述泼溅栅板的通道期间冲击所述泼溅栅板的可能性；间隙被设置在泼溅栅板或泼溅栅板组件中，以使较大物体穿过所述泼溅栅板或所述泼溅栅板组件而不滞留于所述栅板上并且不堵塞所述栅板；并且用于支撑所述细长元件的中间的侧向撑条被最小化以避免产生能够促进滴聚的节点。
[0010]所述泼溅栅板的布置存在多种可能性，使得根据可用的空间和要求来设置剖视图中的细长元件相互之间多种不同的相对位置。以下是一些仅通过示例的方式给出的可能的布置。
[0011]在无需容许较大物体通过的情况下，所述泼溅栅板能够仅为水平面板的形式。所述泼溅栅板可被布置在单独的一层中或多层中，在所述情况下，单独的细长元件能够沿竖直方向相互偏置以提供下落的液滴冲击细长元件的最好的机会。
[0012]在需要容许较大物体通过基本扁平的面板的情况下，所述面板能够相对于水平位置稍微倾斜以在一块板的下端和下一块板的上端之间提供竖直的间隙。
[0013]在竖直的空间可更加自由使用的情况下，所述细长元件以组的形式布置，所述组交替地升高和降低，使得用于较大物体的间隙被设置在一个组的末端的细长构件和在所述组的底下或上面的下一个组的末端的构件之间。成组的细长元件可沿弓形布置，使得落位在组上的较大物体将趋于朝所述组或其它组的一侧滚落。
[0014]替代性地，所述细长元件可被布置在倾斜的组中，所述细长元件以平直倾斜的组的形式布置，所述平直倾斜的组在各组之间提供倾斜的间隙，所述倾斜的间隙被用做较大物体穿过所述泼溅栅板的通道，所述泼溅栅板具有基本覆盖平面视图中全部区域的所述倾斜的组。
[0015]根据本发明的第二方面，提供了一种流体冷却设备，所述流体冷却设备包含基本笔直的流动路径、液体配送装置、常规的或类似的填料以及雨区，所液体配送装置用于在其上方区域中的待冷却的液体；所述常规的或类似的填料在所述液体配送装置的下方，并且在使用中待冷却的液体流动到所述常规的或类似的填料上；所述雨区位于所述常规的或类似的填料的下方；所述液体冷却设备的特征在于，上文所限定的泼溅栅板被安装在所述装置下部区域中的液体收集设备上方的雨区内。
[0016]本发明的所述方面的进一步特征在于，被放置在所述填料下方200毫米到600毫米之间处的泼溅栅板；以及在其它方面通常为常规构造的冷却塔的液体冷却设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了可将本发明更完全地理解，将在下文参考附图来描述泼溅栅板的各种配置。
[0018]在附图中:
[0019]图1为两个通常扁平的泼溅栅板面板的等轴侧视图；
[0020]图2为泼溅栅板的一种布置的示意性侧视图，其中，没有较大的物体被容纳；
[0021]图3为泼溅栅板的第二布置的示意性侧视图，其中，较大的物体被容纳并且所述面板趋于水平；
[0022]图4为贯穿图2中示出的类型的简单的面板的示意性剖视图；
[0023]图5为贯穿泼溅栅板的类似的示意性剖视图，其中，细长元件被布置在垂直间隔的平面中；
[0024]图6为贯穿泼溅栅板的类似的示意性剖视图，其中，细长元件被布置在垂直间隔的组中；
[0025]图7为贯穿泼溅栅板的类似的示意性剖视图，其中，细长元件被布置在间隔的倾斜平面中；以及
[0026]图8为贯穿根据本发明的液体冷却设备的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0027]在本发明的最简单的实施例中，如图1、图2和图4所示，泼溅栅板包括注射模塑的塑料面板(通常用数字I表示)，每一个所述注射模塑的塑料面板I都包括周缘2，所述周缘
2具有数量为整数倍的基本平行的细长元件3，所述细长元件3由所述周缘支撑。每个所述细长元件具有横向尺寸和间隔，所述横向尺寸在平面视图中不超过3毫米并且大约为2毫米较为有益，所述间隔在平面视图中大约为5毫米。
[0028]所述细长元件在此情况下为模压塑料制件，但是所述细长元件也能够为单独制造的由所述周缘支撑的柔性细丝或细绳。另外，在本发明的这一实施例中，所述细长元件具有方形的或矩形的横截面，但是所述细长元件能够采用任何其它适合的横截面形状。
[0029]在图1、2和4示出的布置中，所述泼溅栅板被布置在一个单独的水平层中。在这样的情况下，没有为容纳穿过所述泼溅栅板的较大物体而做准备。
[0030]作为本发明的变形并且如图5所示，所述细长元件6可被布置在两个不同的水平平面7中，使得一个平面中的细长元件相对于另一个平面中的细长元件沿竖直方向偏置。所述布置增加了所述细长元件之间的间隔，所述间隔可用于穿过所述泼溅隔板的气体的流动。
[0031]在需要容纳较大物体的情况下，并且如图3所示，通常为扁平的面板能够相对于水平位置稍微倾斜，以在一块面板的下端10和下一块面板的上端11之间提供竖直间隙9。
[0032]在竖直间隔可更加自由使用的情况下，并且如图6所示，所述细长元件可按组14方式的布置，所述组14交替地升高或降低，使得用于较大物体的侧向间隙15被设置在一个组的末端的细长构件16和在该组底下或上面的下一个组的末端的构件17之间。成组的细长元件可被布置为沿弓形布置，使得落位在组上的较大物体将趋于朝所述组或其它组的一侧滚落。
[0033]替代性地，并且如图7所示，所述细长元件20可被布置在平直倾斜的组中，以在用于形成穿过所述泼溅栅板的较大物体的通道的组之间提供倾斜间隙21。所述细长元件被布置为大体上覆盖平面视图中的全部区域。
[0034]在所有的情况下，所述细长元件被布置为优化液滴在穿过所述泼溅栅板的通道期间冲击所述泼溅栅板的可能性。另外，用于支撑所述细长元件的任何中间或侧向的撑条被最小化以便避免产生能够促进滴聚的节点。
[0035]现在参考附图的图8，并且如本发明的第二方面所提供，液体冷却设备(例如常规的冷却塔的相关的液体冷却设备)包含基本笔直的流动路径23，所述流动路径23在其上部区域具有用于待冷却的流体的液体配送装置24。在使用中，所述液体配送装置配送液体(通常为热水)到常规的填料25上，水在所述填料25上流动。这产生了位于所述填料下方的雨区26，并且上述任何类型的泼溅栅板27被安装在装置的下部区域中的液体收集设备28的上方的雨区内。如上所述，优选地，所述泼溅栅板被放置在所述填料下方的大约200毫米到600晕米之间的位置处。
[0036]应注意，热力发电厂的效率主要取决于其冷却系统的性能。从热力学可知，根据发电厂或蒸汽轮机的性能特征，现代的发电厂的冷凝器或蒸汽轮机排气装置中的蒸汽温度减少3°C能够使得总功率输出和效率增加超过1%。在湿式冷却的发电厂中，这能够通过使冷却塔和冷凝器的性能增强至将冷凝器的冷却水入口的温度减少大约3°C来实现，由于热负载的减少，这还将导致蒸发和排泄损失减少0.8%。
[0037]应明白，可在不超出本发明的范围的情况下，对上述的本发明的示例做出许多变形。另外，由本发明提供的泼溅栅板能够被使用在空调设备、蒸馏塔、发电厂脱氧器中以及一些类型的海水淡化设备中的填料中。
【权利要求】
1.一种泼溅栅板，包括支撑框架组件和多个基本平行的细长元件，所述细长元件由所述框架组件支撑，所述细长元件都具有横向尺寸和间隔，所述横向尺寸在平面视图中不超过3毫米，所述间隔在平面视图中不超过10毫米。
2.根据权利要求1所述的泼溅栅板，其中，所述细长元件为模压塑料制件；可选地，所述细长元件与周缘为一整体，所述周缘形成所述支撑框架组件或被附连到所述支撑框架组件上。
3.根据权利要求1所述的泼溅栅板，其中，所述细长元件为单独制造的柔性细丝或细绳；所述细长元件由形成所述支撑框架组件或被附连到所述支撑框架组件上的所述周缘支撑。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的泼溅栅板，其中，所述细长元件在平面视图中的宽度介于I毫米到3毫米之间。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的泼溅栅板，其中，所述细长元件沿竖直方向交错。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的泼溅栅板，其中，间隙被设置在泼溅栅板或泼溅栅板组件中，以使较大物体穿过所述泼溅栅板或所述泼溅栅板组件而不滞留于所述栅板上并且不堵塞所述栅板。
7.根据权利要求6所述的泼溅栅板，其中，所述栅板具有多个基本扁平的面板，所述面板相对于水平位置稍微倾斜以在一块板的下端和下一块板的上端之间提供竖直的间隙。
8.根据权利要求6所述的泼溅栅板，其中，所述细长元件以组的形式布置，所述组交替地升高和降低，使得用于较大物体的间隙被设置在一个组的末端的细长构件和在所述组的底下或上面的下一个组的末端的构件之间。
9.根据权利要求6所述的泼溅栅板，其中，所述细长元件以平直倾斜的组的形式布置，所述平直倾斜的组在各组之间提供倾斜的间隙，所述倾斜的间隙被用做较大物体穿过所述泼溅栅板的通道，所述泼溅栅板具有基本覆盖平面视图中全部区域的所述倾斜的组。
10.一种流体冷却设备，包含基本笔直的流动路径、液体配送装置、常规的或类似的填料以及雨区，所液体配送装置用于在其上方区域中的待冷却的液体；所述常规的或类似的填料在所述液体配送装置的下方，并且在使用中待冷却的液体流动到所述常规的或类似的填料上；所述雨区位于所述常规的或类似的填料的下方； 所述液体冷却设备的特征在于，至少一个根据权利要求1-9中任一项所述的泼溅栅板被安装在所述设备下部区域中的液体收集设备的上方的雨区内。
11.根据权利要求10所述的液体冷却设备，其中，至少一个泼溅栅板被放置在所述填料下方200毫米到600毫米之间处。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的液体冷却设备，其中，所述液体冷却设备是在其它方面通常为常规构造的冷却塔。
【文档编号】F28F25/08GK103765153SQ201280035231
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2011年7月15日
【发明者】汉侬·卡尔·鲁道夫·罗伊特, 德特勒夫·G·克勒格 申请人:斯泰伦博斯大学