一种模块化填料层的制作方法

本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种模块化填料层。

背景技术：

冷却塔是利用空气同水的接触(直接或间接)来冷却水的设备，现有的冷却塔淋水填料，大多为片状或波纹状的填料片相互连接构成，相邻的两个填料片之间形成有水和空气通过的通道，用于水和空气实现热交换。

在欧洲专利号wo2000033011a1的专利中，提出了一种扁球形的填料块，这种填料块无序的堆叠在一起构成冷却塔的填料。

上述两类填料，第一种，片状或波纹状的填料片相互连接构成的填料，布水相对均匀，但换热效率低，装卸麻烦，后期的维修更换也相当困难；第二种，扁球形的填料块无序堆叠在一起构成的填料，安装方便，但布水不均匀，并在运输过程中会占用相对大的空间，增加了运输成本；寻求一种布水均匀、风阻小、换热效率高、安装方便，且可以降低运输成本的填料，是我们急需解决的问题。

技术实现要素：

因此，本发明正是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的在于提供一种模块化填料层，该模块化填料层由支撑结构及多个淋水填料模块构成，在运输过程中，多个淋水填料模块中的淋水填料片可紧密堆叠在一起，极大的节约空间，降低运输成本；同时，可轻松组装及维修更换，且多个淋水填料模块构成的填料层，布水均匀、风阻小、换热效率高。

为实现所述目的的一种模块化填料层，包括：上支撑架、下支撑架、淋水填料模块；所述淋水填料模块是由多个淋水填料片沿螺旋支撑杆上端朝向下端依次卡装，而构成的独立的淋水填料单元，且多个淋水填料模块通过上支撑架和下支撑架组装在一起，构成模块化淋水填料层；

所述上支撑架由同轴设置的内支撑环一及外支撑环一构成，该内支撑环一及外支撑环一设置在同一水平面；

所述下支撑架由同轴设置的内支撑环二及外支撑环二构成，该内支撑环二及外支撑环二设置在同一水平面；

所述螺旋支撑杆由内螺旋圆杆和外螺旋圆杆构成，其内螺旋圆杆上下两端分别与内支撑环一及内支撑环二相连接，其外螺旋圆杆上下两端分别与外支撑环一及外支撑环二相连接，该内螺旋圆杆和外螺旋圆杆均为圆柱体，沿其圆柱体外周侧由上至下等距设置有多个环形卡槽；

所述淋水填料片为矩形体，其两端中间部位均设置有一个卡头，该卡头一侧对应螺旋支撑杆上设置的环形卡槽，开设有u形卡口，该淋水填料片两端卡头上开设的u形卡口，可沿螺旋支撑杆上设置的环形卡槽插入，把淋水填料片横向固定在内螺旋圆杆和外螺旋圆杆之间。

进一步地，所述上支撑架的内支撑环一与下支撑架的内支撑环二为同一直径。

进一步地，所述上支撑架的外支撑环一直径小于下支撑架的外支撑环二直径。

进一步地，所述螺旋支撑杆上设置的环形卡槽，由后侧向前呈向下倾斜5—10度设置；

进一步地，受由后侧向前呈向下倾斜5—10度设置的环形卡槽约束，使卡装在螺旋支撑杆上的淋水填料片前端向下呈5—10度倾斜。

进一步地，所述淋水填料片两端的卡头厚度略小于螺旋支撑杆上设置的环形卡槽宽度。

进一步地，所述淋水填料片前后两端均设置为圆角。

进一步地，所述淋水填料片，沿其上端面朝向下端面开设有多个呈阵列排列的锥形通孔，该锥形通孔为上大下小的倒锥形通孔。

进一步地，所述淋水填料片，沿其上端面朝向下端面开设有多个交错排列的梯形通孔，该梯形通孔为上大下小的倒梯形通孔。

依据上述技术方案，所述多组淋水填料模块组成的淋水填料层，整体呈螺旋状，在设备运行时，由上向下的水，会呈螺旋状逐层下落，极大的延长了水在填料层的滞留时间，提升水与空气的热交换效率；由下向上的空气，受到螺旋状淋水填料层引导，产生旋转气流，进而使空气与水混合，充分接触，提升热交换效率，布水更均匀。

有益效果

1、在本技术方案中，该模块化填料层由支撑结构及多个淋水填料模块构成，在运输过程中，多个淋水填料模块中的淋水填料片可紧密堆叠在一起，极大的节约空间，降低运输成本。

2、在本技术方案中，所述多组淋水填料模块组成的淋水填料层，整体呈螺旋状，在设备运行时，由上向下的水，会呈螺旋状逐层下落，极大的延长了水在填料层的滞留时间，提升水与空气的热交换效率；由下向上的空气，受到螺旋状淋水填料层引导，产生旋转气流，进而使空气与水混合，充分接触，提升热交换效率，布水更均匀。

3、在本技术方案中，呈模块化的设置，在后期维护及更换损坏的淋水填料片时，只要把损坏的淋水填料片，从螺旋支撑杆上抽出更换就可以，相当方便。

4、在本技术方案中，其模块化填料层的安装方法，简单高效，其淋水填料模块的组装，无需粘合、焊接等工序，在节约安装成本的情况下，降低了劳动强度。

附图说明

图1为本发明中，一种模块化填料层整体结构示意图。

图2为本发明中，一种模块化填料层俯视图。

图3为本发明中，淋水填料模块结构示意图。

图4为本发明中，螺旋支撑杆结构示意图。

图5为本发明中，开设倒锥形通孔的淋水填料片结构示意图。

图6为本发明中，开设倒梯形通孔的淋水填料片结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作出类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

如图1、图3所示，本发明提供的一种模块化填料层，包括：上支撑架1、下支撑架2、淋水填料模块3；所述淋水填料模块3是由多个淋水填料片31沿螺旋支撑杆32上端朝向下端依次卡装，而构成的独立的淋水填料单元，且多个淋水填料模块3通过上支撑架1和下支撑架2组装在一起，构成模块化淋水填料层；

所述上支撑架1由同轴设置的内支撑环一11及外支撑环一12构成，该内支撑环一11及外支撑环一12设置在同一水平面；

所述下支撑架2由同轴设置的内支撑环二21及外支撑环二22构成，该内支撑环二21及外支撑环二22设置在同一水平面；

如图1、图4所示，所述螺旋支撑杆32由内螺旋圆杆321和外螺旋圆杆322构成，其内螺旋圆杆321上下两端分别与内支撑环一11及内支撑环二21相连接，其外螺旋圆杆322上下两端分别与外支撑环一12及外支撑环二22相连接，该内螺旋圆杆321和外螺旋圆杆322均为圆柱体，沿其圆柱体外周侧由上至下等距设置有多个环形卡槽323；

如图3、图4所示，所述淋水填料片31为矩形体，其两端中间部位均设置有一个卡头311；该卡头311一侧对应螺旋支撑杆32上设置的环形卡槽323，开设有u形卡口3111；该u形卡口3111，可沿螺旋支撑杆32上设置的环形卡槽323插入，把淋水填料片31逐层横向固定在内螺旋圆杆321和外螺旋圆杆322之间。

进一步地，所述上支撑架1的内支撑环一11与下支撑架2的内支撑环二21为同一直径。

进一步地，所述上支撑架1的外支撑环一12直径小于下支撑架2的外支撑环二22直径。

进一步地，如图4所示，所述螺旋支撑杆32上设置的环形卡槽323，由后侧向前呈向下倾斜5—10度设置；

进一步地，如图3所示，受由后侧向前呈向下倾斜5—10度设置的环形卡槽323约束，使卡装在螺旋支撑杆32上的淋水填料片31前端向下呈5—10度倾斜；此设置，引导水沿淋水填料片31上端面朝向前端流动，并由前端下落至下一个淋水填料片31上。

进一步地，所述淋水填料片两端的卡头厚度略小于螺旋支撑杆上设置的环形卡槽宽度；以便于淋水填料片卡装在螺旋支撑杆上。

进一步地，所述淋水填料片31前后两端均设置为圆角；使水在其圆角处平缓向下，提升水在淋水填料片31上的滞留时间，增大水膜面积，同时，在空气通过时，减少风阻。

进一步地，如图5所示，所述淋水填料片31，沿其上端面朝向下端面开设有多个呈阵列排列的锥形通孔312，该锥形通孔312为上大下小的倒锥形通孔；该上大下小的倒锥形通孔，在水流过时，其上端大孔会形成水汇集现象，提升水滞留时间，及有助于水在淋水填料片31上端面形成水膜，同时，水受自然重力影响，由其下端小孔溢出，在淋水填料片31下端面形成水膜或湿润面；水滞留时间的提升及淋水填料片31上下端面形成水膜，增大了空气和水的接触面积及接触时间，提升热交换效率。

进一步地，如图6所示，所述淋水填料片31，沿其上端面朝向下端面开设有多个交错排列的梯形通孔313，该梯形通孔313为上大下小的倒梯形通孔；该上大下小交错排列的倒梯形通孔，在水流过时，其上端大孔会形成水汇集现象，提升水滞留时间，及有助于水在淋水填料片31上端面形成水膜，同时，水受自然重力影响，由其下端小孔溢出，在淋水填料片31下端面形成水膜或湿润面；水滞留时间的提升及淋水填料片31上下端面形成水膜，增大了空气和水的接触面积及接触时间，提升热交换效率。

依据上述技术方案，由多组淋水填料模块组成的淋水填料层，整体呈螺旋状，在设备运行时，由上向下的水，会呈螺旋状逐层下落，极大的延长了水在填料层的滞留时间，提升水与空气的热交换效率；由下向上的空气，受到螺旋状淋水填料层引导，产生旋转气流，进而使空气与水混合，充分接触，提升热交换效率。

根据上述技术方案，本发明的安装由下列步骤完成：

(1)首先，把下支撑架2和上支撑架1同轴固定在冷却塔内；

(2)再根据需要，沿上支撑架1的内支撑环一11呈圆形阵列设置多个内螺旋圆杆321；

(3)随后，对应呈圆形阵列设置多个内螺旋圆杆11，沿上支撑架1的外支撑环一12呈圆形阵列设置同等数量的外螺旋圆杆322；

(4)当上支撑架1、下支撑架2与多组螺旋支撑杆32连接后，整体支撑框架形成，此时，要对支撑框架进行检查，主要检查每组螺旋支撑杆32的内螺旋圆杆321和外螺旋圆杆322，是否对称设置在上支撑架1、下支撑架2上，如不对称，要及时进行调整；以便于后续的淋水填料片31进行卡装；

(5)淋水填料片31安装时，淋水填料片31两端卡头311沿螺旋支撑杆32上对应设置的环形卡槽323插入，并沿每组螺旋支撑杆32的内螺旋圆杆321和外螺旋圆杆322之间，由下向上逐层进行安装；

(6)当一个淋水填料模块安装完成后，继续步骤(5)安装下一个淋水填料模块，直至把所有待安装的淋水填料片31全部插接在对应的螺旋支撑杆32上，完成整个填料层安装；

(7)需要提出的是：整个填料层安装也可以在冷却塔外部来完成，然后进行一次性吊装，使安装更方便。