專(zhuān)利名稱(chēng)：用于氣體和液體之間物質(zhì)和/或熱交換的嵌裝式構(gòu)架的制作方法
這一類(lèi)嵌裝式構(gòu)架和許多其他的嵌裝式構(gòu)架這樣地裝在例如液體冷卻塔內(nèi)，使得一方面待冷卻的水可以從上向下，另一方面冷空氣按橫流和/或?qū)α鞯姆绞酱┻^(guò)嵌裝式構(gòu)架。
在這方面已知由波紋板式膜片形的嵌裝單元拼裝成的各種不同的嵌裝式構(gòu)架，在DE-PS-23 22 683中對(duì)此做了敘述。所有這些嵌裝單元都具有封閉的表面，薄層的待冷卻水在這些表面上流過(guò)。為了阻止形成液流或液束的趨勢(shì)，在這方面還已知，設(shè)有孔或突起，它們可以設(shè)置在表面內(nèi)或表面上，也可以設(shè)置在波紋的拐角區(qū)。
無(wú)論由波紋形成的通道怎么分布，水平的、垂直的或者傾斜的，原則上封閉的水層始終與冷空氣處于熱交換的接觸之中。熱交換效率由此強(qiáng)制地受到限制。
已知結(jié)構(gòu)形式的另一個(gè)特性是，對(duì)于污染很敏感。(但)在裝配狀態(tài)下對(duì)嵌裝單元進(jìn)行清洗幾乎是不可能的。
其次在DE41 11 451 C2內(nèi)已知管狀體形式的噴淋式嵌裝單元，它們拼裝成盒式元件。管狀體用一個(gè)其長(zhǎng)度相當(dāng)于元件高度或?qū)挾鹊?、連續(xù)制造的、由交叉的管段構(gòu)成的管狀柵格體隔開(kāi)，其中相互接觸的柵格體至少在它們的端面上相互固定連接。
在這種噴淋式嵌裝單元中螺旋形管路也輸送在它上面流出的水。管路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該起著不斷地分配和匯擾各路沿著(管路)流動(dòng)的水束的作用。
從現(xiàn)有技術(shù)狀況出發(fā)，本發(fā)明的目的在于創(chuàng)造一種用來(lái)在氣體和液體之間進(jìn)行物質(zhì)和/或熱交換的嵌裝式構(gòu)架，它在很高熱交換效率的情況下對(duì)污染不敏感，并且容易制造和安裝。
按照本發(fā)明這個(gè)目的由權(quán)利要求1的特征來(lái)解決。
本發(fā)明的核心是形成類(lèi)似編織品形態(tài)的相同的柵格形嵌裝單元。通過(guò)與鉛垂方向成一定角度分布的、由波紋形成的、帶有大面積透孔的通道原則上不再存在層狀或絲狀的待冷卻水可以沿著在其上面流動(dòng)的表面；在兩個(gè)相鄰的但是繞鉛垂軸轉(zhuǎn)過(guò)180°的相配的嵌裝單元中透孔相互交叉。通過(guò)嵌裝單元的編織物結(jié)構(gòu)和由此形成的嵌裝式構(gòu)架的柵狀物，每個(gè)從配水器中掉下來(lái)的水滴在上邊條區(qū)域當(dāng)?shù)袈湓谶厳l、縱支桿和橫檔上時(shí)分裂成許多小的水滴，然后它們又相互以及朝縱支桿和橫檔拋灑，由此使它們的體積減小到這樣的程度，使得在嵌裝式構(gòu)架內(nèi)形成仿佛霧狀的液態(tài)基體，這種液態(tài)基體由冷空氣攜帶。用這種方式方法造成很大的熱交換表面，并導(dǎo)致很高的熱交換效率。
嵌裝單元的編織形結(jié)構(gòu)還帶來(lái)另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，由它拼裝成的嵌裝式構(gòu)架對(duì)污染不敏感，此外在裝配狀態(tài)下本身可以用高壓水來(lái)清洗。這里在通道最深處延伸的和各自與相鄰嵌裝單元的縱支桿相結(jié)合的縱支桿，連同形成兩個(gè)邊條的連接小板的端側(cè)構(gòu)件和橫檔確保具有必要的剛性。兩個(gè)相鄰的嵌裝單元相互通過(guò)連接小板連接。
按照權(quán)利要求2的特征嵌裝單元的通道可以與鉛垂線(xiàn)成10°至80°角延伸。但是從工藝的觀點(diǎn)來(lái)看，如果通道與鉛垂線(xiàn)成30°角分布有好處。
以權(quán)利要求3的特性進(jìn)一步改進(jìn)各個(gè)嵌裝單元的剛性，以及特別是在液體冷卻塔內(nèi)所追求的、為了產(chǎn)生大的熱交換面積淋出的水的霧狀紊流。所以通過(guò)對(duì)角線(xiàn)橫檔在兩個(gè)相鄰縱支桿和橫擋的兩個(gè)相互重疊的節(jié)點(diǎn)之間造成另外的交叉斜撐。這些由對(duì)角線(xiàn)橫檔構(gòu)成的斜撐和橫擋在一定程度上構(gòu)成縱支桿之間的通道的編織形壁板。
相應(yīng)于權(quán)利要求4特征的橫檔和對(duì)角線(xiàn)橫檔的組態(tài)有利于提高各個(gè)嵌裝單元的剛性，然而不損害編織形構(gòu)造。此外它用來(lái)使加工方便，特別是在注塑嵌裝單元時(shí)。
縱支桿、橫檔以及對(duì)角線(xiàn)橫檔可以具有圓形的橫截面。
但是對(duì)于縱支桿按照權(quán)利要求5，如果它們具有矩形橫截面的話(huà)有好處。橫截面的長(zhǎng)邊垂直于縱支桿的縱向分布。
按權(quán)利要求6橫檔具有正方形橫截面比較有利。它還做得比縱支桿細(xì)。
對(duì)于對(duì)角線(xiàn)橫檔根據(jù)權(quán)利要求7，如果它具有一個(gè)楔形橫截面的話(huà)特別合適。這也同樣適合于用注塑方法加工嵌裝單元。
按權(quán)利要求8用于兩個(gè)相鄰嵌裝單元連接的在一嵌裝單元上、下邊條處的連接小板具有一個(gè)矩形形態(tài)，其中矩形形態(tài)的縱軸沿鉛垂方向延伸。這種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)促使，連接小板的正面可以用來(lái)作為兩個(gè)嵌裝單元的接觸區(qū)。
按權(quán)利要求9連接小板不僅與縱支桿連接，而且通過(guò)水平連接橫檔還相互連接。這些連接橫檔最好在連接小板的上、下橫棱區(qū)域延伸。按這種方法上邊條的上棱和下邊條的下棱由連接小板的自由橫棱以及連接橫檔的自由端棱構(gòu)成。
邊條的進(jìn)一步加固用權(quán)利要求10的特征達(dá)到。此外這種結(jié)構(gòu)有利于，邊條的垂直延伸部分可以連同通道部分一起注塑出來(lái)。
為了在兩個(gè)相鄰嵌裝單元之間在嵌裝單元高度的中部區(qū)域也造成附加的連接區(qū)，按照權(quán)利要求11位于高度中部區(qū)域的，縱支桿與橫檔和必要情況下還和對(duì)角線(xiàn)橫檔的連接節(jié)點(diǎn)擴(kuò)大成支承面。
因?yàn)樵趦?yōu)選結(jié)構(gòu)形式中嵌裝單元由塑料制成，按照權(quán)利要求12兩個(gè)相互鄰接的嵌裝單元通過(guò)連接小板相互焊在一起。這里支承面最好也相互焊在一起。
兩個(gè)嵌裝單元連接的另一種結(jié)構(gòu)形式在權(quán)利要求13的特征中看到。按照權(quán)利要求13的特征兩個(gè)相鄰嵌裝單元通過(guò)連接小板相互用榫頭連接。為此在邊條內(nèi)相互順序排列的連接小板配有榫頭，和與榫頭相配的卡槽。在這方面在嵌裝單元高度中部區(qū)域內(nèi)的支承面也可以具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
為了使嵌裝單元可以用注塑方法作為成批生產(chǎn)的產(chǎn)品制造出來(lái)，按權(quán)利要求14設(shè)想，嵌裝單元由聚乙烯(PE)，特別是高密度聚乙烯(HDPE)制成。
但是根據(jù)權(quán)利要求15的特征嵌裝單元也可以由聚丙烯制成。
下面借助于附圖中所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作較詳細(xì)的說(shuō)明，其中表示

圖1．用于液體冷卻塔的嵌裝式構(gòu)架一個(gè)局部的透視示意圖2．按圖1的嵌裝式構(gòu)架的嵌裝單元的正視示意圖的放大圖；圖3．圖2的局部Ⅲ的更加放大的視圖；圖4．圖2的局部Ⅳ的同樣放大的視圖；圖5．兩個(gè)相鄰排列的嵌裝單元的局部放大分解圖；圖6．圖2中按箭頭Ⅵ的局部的放大頂視圖，和圖7．圖2中按照另一種結(jié)構(gòu)形式的局部放大頂視圖。
圖1中用1表示用于其他部分沒(méi)有詳細(xì)畫(huà)出來(lái)的液體冷卻塔的嵌裝式構(gòu)架。這個(gè)嵌裝式構(gòu)架由許多并排設(shè)置的波紋柵格狀且由注塑高密度聚乙烯(HDPE)制成的嵌裝單元2組成。
嵌裝式構(gòu)架1按多重結(jié)構(gòu)這樣地內(nèi)裝在液體冷卻塔內(nèi)，使得按箭頭KW從上面來(lái)的待冷卻水和按箭頭KL的冷空氣以對(duì)流或橫流的形式穿過(guò)這個(gè)裝置。
構(gòu)成嵌裝式構(gòu)架1的嵌裝單元2做得都相同。在這方面特別是由圖2至5可以看到，由波紋構(gòu)成通道3，它們與鉛垂線(xiàn)(圖2)成α角為30°地直線(xiàn)形地、相互平行地延伸。沿各個(gè)通道的最深處分布一個(gè)具有矩形橫截面的貫通的縱支桿4。橫截面的長(zhǎng)軸垂直于通道3延伸。縱支桿4的端部匯進(jìn)其縱軸鉛垂地延伸的矩形連接板5中。連接小板5構(gòu)成封閉的上、下邊條6的組成部分。此外兩個(gè)相鄰連接小板5通過(guò)連接橫檔7相互連接。這些連接橫檔7沿連接小板5的上、下橫棱延伸，使得連接小板5的端面與連接橫檔7的端面分布在同一個(gè)水平面內(nèi)(圖2，4和6)。
縱支桿4通過(guò)具有正方形橫截面的橫檔8相互連接。橫檔8在平行于兩個(gè)邊條6分布的水平面內(nèi)延伸。它在其縱長(zhǎng)方向具有一個(gè)帶較長(zhǎng)的中段9和兩個(gè)相對(duì)較短的端臂10的之字形走向(圖5)。端臂10位于鉛垂平面內(nèi)，縱支桿4也在鉛垂平面內(nèi)延伸。
通過(guò)縱支桿4和橫檔8的結(jié)合構(gòu)成節(jié)點(diǎn)11。此外縱支桿4與橫檔8的每個(gè)節(jié)點(diǎn)11通過(guò)對(duì)角線(xiàn)橫檔12，與相鄰縱支桿4和在相鄰水平面內(nèi)的橫檔8的節(jié)點(diǎn)相連接。用這種方法建立兩個(gè)相鄰縱支桿4和兩個(gè)相鄰橫檔8之間的交叉加固。對(duì)角線(xiàn)橫檔12在它的縱向也具有之字形分布，分別具有一個(gè)較長(zhǎng)的中段13和兩個(gè)相對(duì)比較短的端臂14(圖5)。端臂14同樣位于縱支桿4的垂直平面內(nèi)。對(duì)角線(xiàn)橫檔12具有楔形的橫截面。
特別地由圖4和5還可以看出，連接小板5之間的連接橫檔7通過(guò)類(lèi)似冰球桿的垂直板條15與位于相鄰水平面內(nèi)的橫檔8相連。
圖2和3表示，位于嵌裝單元2中部高度區(qū)域的、縱支桿4與橫檔8及對(duì)角線(xiàn)橫檔12的節(jié)點(diǎn)11a擴(kuò)大成一個(gè)支承面。按圖1，5和6的結(jié)構(gòu)形式兩個(gè)相鄰嵌裝單元2通過(guò)這個(gè)節(jié)點(diǎn)11a以及連接小板5的支承面相互焊在一起。為此嵌裝單元2中的一個(gè)繞鉛垂軸轉(zhuǎn)過(guò)180°設(shè)置(圖1和5)，使得當(dāng)連接小板5和節(jié)點(diǎn)11a相接觸時(shí)縱支桿4相互交叉。
兩個(gè)相鄰嵌裝單元2也可不通過(guò)連接小板5和節(jié)點(diǎn)11a焊在一起，根據(jù)圖7的結(jié)構(gòu)形式也可以將兩個(gè)嵌裝單元2相互用榫頭連接。為此既在連接小板5上，又在節(jié)點(diǎn)11a上交替地設(shè)置榫頭16和與它相配的孔17，使得嵌裝單元2可以方便地拼裝，并用這個(gè)方法構(gòu)成一個(gè)嵌裝式構(gòu)架1。
權(quán)利要求
1．用于氣體和液體之間物質(zhì)和/或熱交換的嵌裝式構(gòu)架，它由許多并排排列的波紋柵格形嵌裝單元(2)拼裝而成，在這些嵌裝式元件中兩個(gè)相鄰嵌裝單元(2)的、與鉛垂線(xiàn)成一個(gè)角度(α)的、直線(xiàn)形和相互平行延伸的、由波紋構(gòu)成的通道(3)相互交錯(cuò)，其中沿通道(3)最深處設(shè)有貫通的縱支桿(4)，它們匯聚到端側(cè)的連接小板(5)上，連接小板構(gòu)成水平的上、下封閉邊條(6)的組成部分，縱支桿(4)與在平行于兩個(gè)邊條(6)分布的水平面內(nèi)延伸的橫擋(8)節(jié)點(diǎn)形地連接。
2．按權(quán)利要求1的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于通道(3)與鉛垂線(xiàn)成10°至80°、最好是30°的(α)角分布。
3．按權(quán)利要求1或2的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于縱支桿(4)與橫檔(8)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)(11,11a)通過(guò)對(duì)角線(xiàn)橫擋(12)與相鄰縱支桿(4)與分布在相鄰水平面內(nèi)的橫檔(8)的節(jié)點(diǎn)(11,11a)相連。
4．按權(quán)利要求3的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于橫檔(8)和對(duì)角線(xiàn)橫檔(12)在其縱向成之字形分布，分別具有一個(gè)較長(zhǎng)的中段(9,13)和兩個(gè)相對(duì)較短的端臂(10,14)，其中端臂(10,14)位于垂直平面內(nèi)，各個(gè)嵌裝單元(2)的縱支桿(4)也在這個(gè)平面內(nèi)延伸。
5．按權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于縱支桿(4)具有矩形橫截面。
6．按權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于橫檔(8)具有正方形橫截面。
7．按權(quán)利要求3至6之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于對(duì)角形橫檔(12)具有楔形橫截面。
8．按權(quán)利要求1至7之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于連接小板(5)具有矩形構(gòu)形，其中矩形的縱軸沿鉛垂線(xiàn)方向延伸。
9．按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)的嵌入式構(gòu)架，其特征在于構(gòu)成邊條(6)組成部分的連接小板(5)通過(guò)水平連接橫檔(7)相互接合。
10．按權(quán)利要求9的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于連接橫檔(7)通過(guò)類(lèi)似冰球桿的垂直板條(15)與位于相鄰水平面內(nèi)的橫檔(8)相連。
11．按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于至少是位于嵌裝單元(2)中部高度區(qū)域的、縱支桿(4)和橫檔(8)的節(jié)點(diǎn)(11a)擴(kuò)大成支承面。
12．按權(quán)利要求1至11之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于兩個(gè)相鄰嵌裝單元(2)通過(guò)連接小板(5)相互焊接在一起。
13．按權(quán)利要求1至11之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于兩個(gè)相鄰嵌裝單元(2)通過(guò)連接小板(5)相互用榫頭連接。
14．按權(quán)利要求1至13之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于嵌裝單元(2)由聚乙烯，特別是高密度聚乙烯制成。
15．按權(quán)利要求1至13之任一項(xiàng)的嵌裝式構(gòu)架，其特征在于嵌裝單元(2)由聚丙烯制成。
全文摘要
嵌裝式構(gòu)架由多個(gè)并排排列的波紋柵格形嵌裝單元(2)拼裝而成。在這些嵌裝單元(2)中兩個(gè)相鄰嵌裝單元(2)的、與饋垂線(xiàn)成一定角度直線(xiàn)形和相互平行地延伸的、由波紋構(gòu)成的通道(31)相互交錯(cuò)。沿通道(3)最深處設(shè)有貫通的縱支桿(4),它們匯聚到端側(cè)面的連接小板(5)上。連接小板(5)構(gòu)成水平的上、下封閉邊條的組成部分?？v支桿(4)與在平行于兩個(gè)邊條分布的水平面內(nèi)延伸的橫檔(8),以及與通向相鄰縱支桿(4)的對(duì)角線(xiàn)橫檔(12)節(jié)點(diǎn)形地連接。
文檔編號(hào)F28F25/08GK1218175SQ98116769
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1998年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月1日
發(fā)明者弗拉迪米爾·沃迪奇卡, 阿爾諾·卡策曼 申請(qǐng)人:Gea能量技術(shù)有限公司