專利名稱：三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于填料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件。
背景技術(shù)：
填料被廣泛應(yīng)用于電力、空調(diào)制冷、石油化工等行業(yè)，如電廠的水冷塔使用大量的填料進(jìn)行熱濕交換達(dá)到降低循環(huán)冷卻水溫度的目的，其性能的好壞直接影響著冷卻效果， 對(duì)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能耗有比較大影響。按填料的表面形式，通常分為點(diǎn)滴式、薄膜式和點(diǎn)滴薄膜式。電廠冷卻塔填料目前使用最為廣泛的PVC波紋薄膜式填料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體表面積大，成本低。但目前的電廠冷卻塔填料普遍存在換熱效果差、氣阻大，以及容易被雜物、污垢、泥沙堵塞等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件。本發(fā)明的技術(shù)方案為三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于包括多個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元和多個(gè)連接套，是三維陣列排布的多個(gè)所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套連接而成；所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元，包括陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件、單元外圍框架和多個(gè)單元組裝連接插頭，且相互連接為一體，其中所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件，包括多個(gè)陣列排布的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，且相鄰所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向相反，不同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元相鄰陣列排布，多個(gè)陣列排布的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元在邊界處相互連接為一體；所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，包括多個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片且相互連接在一起；所述單元外圍框架位于所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外圍，所述單元外圍框架與所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外邊緣連接為一體；所述單元組裝連接插頭具有多個(gè)，設(shè)置在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的外圍和上下表面，且與所述填料單元外圍框架和陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件連接為一體，三維陣列的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)在所述單元組裝連接插頭外套接所述連接套而方便地連接在一起成為三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件；在所述三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件內(nèi)，相鄰的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋通道中的氣體的螺旋向上流動(dòng)的旋向相反，形成流動(dòng)阻力只有波紋填料間的流動(dòng)阻力的50%左右的多縱向渦流的流動(dòng)，與所述氣體進(jìn)行熱質(zhì)交換的液體從所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的開(kāi)孔處濕潤(rùn)開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的下扭曲表面的同時(shí)，還在所述開(kāi)孔處向下形成液幕并在滴落至下面的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上后形成滴濺，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是波紋填料的2倍以上，從而形成氣體流動(dòng)的換熱和傳質(zhì)過(guò)程。其特征在于所述三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件為多層結(jié)構(gòu)，每層為多個(gè)所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套分別套接在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上的所述多個(gè)單元組裝連接插頭上而連接在一起，多層之間的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元垂直堆放，層與層之間的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套分別套接在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上的所述多個(gè)單元組裝連接插頭上而連接在一起。其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片是連續(xù)螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片，或者百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片。其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的表面設(shè)置有凸起、凹坑和/或微細(xì)孔的凹凸結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為4個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者6個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的星字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者3個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的叉字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者1個(gè)開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的一字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元。其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上設(shè)置有多個(gè)開(kāi)孔，孔的結(jié)構(gòu)為條形孔、圓形孔、橢圓形孔、方形孔和三角形孔中的任何一種或者幾種的組合。其特征在于所述單元外圍框架為近似四邊形，或者近似六邊形，或者近似三角形，或者是四邊形、六邊形和三角形的任意組合，所述單元外圍框架與所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外邊界連接為一體。其特征在于所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上，各個(gè)陣列排布的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元采用相鄰開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向?yàn)椴煌虻慕Y(jié)構(gòu)，或者采用全部為左螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列布置的結(jié)構(gòu)，或者采用全部為右螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列布置的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，具有如下優(yōu)點(diǎn) 三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，可使在該填料中進(jìn)行熱質(zhì)交換的液體從多個(gè)開(kāi)孔處向下形成液幕和滴濺，氣體在螺旋開(kāi)孔扭曲葉片之間的螺旋通道中反復(fù)多次與螺旋扭曲通道間的液幕和滴濺進(jìn)行氣液熱質(zhì)交換，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是波紋填料的2倍以上，氣體流動(dòng)阻力相對(duì)波紋填料要明顯減小，一般為目前普遍使用的波紋填料的流動(dòng)阻力的50%左右，以及不存在類似于波紋填料間的低速區(qū)，不容易被污垢、泥沙等堵塞，使用壽命長(zhǎng)。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件的三維結(jié)構(gòu)圖(3x2x2填料單元陣列組裝)。
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圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的三維結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的結(jié)構(gòu)圖0x2陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元)。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的左螺旋十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的右螺旋十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的結(jié)構(gòu)圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意圖(條形開(kāi)孔)。圖7是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意圖(圓形開(kāi)孔)。圖8是本發(fā)明的實(shí)施例一的在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置條形凸起的局部截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例一的在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置圓包形凸起的局部截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明的實(shí)施例一的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件的結(jié)構(gòu)圖0x5x5填料單元陣列組裝)。圖11是本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件在電廠冷端中的應(yīng)用原理圖。圖12是圖11中的本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件的三維陣列堆放的示意簡(jiǎn)圖。圖13是本發(fā)明的實(shí)施例二的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片截面結(jié)構(gòu)示意圖(百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片)。圖14是本發(fā)明的實(shí)施例三的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(10x10開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布)。圖15是本發(fā)明的實(shí)施例四的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(10x10開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布)。圖16是本發(fā)明的實(shí)施例五的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(星字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元)。圖17是本發(fā)明的實(shí)施例五的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(叉字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元)。圖18是本發(fā)明的實(shí)施例五的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(一字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元)。圖19是本發(fā)明的實(shí)施例六的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件的三維結(jié)構(gòu)圖(3x2x2填料單元陣列組裝)。在圖1中，1是陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元(簡(jiǎn)稱“填料單元”)，同樣的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元共有 3x2x2 = 12個(gè)，分3層布置，每層有2x2 = 4個(gè)陣列布置，12個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元呈有3x2x2陣列布置，陣列布置的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元之間是通過(guò)多個(gè)連接套2連接在一起。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的三維結(jié)構(gòu)圖。在圖2中，3是陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件，301是左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，302是右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，303是扭曲片上的條形開(kāi)孔，4 是單元外圍框架，5是單元組裝連接插頭。在圖2中，共有2個(gè)左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301和2個(gè)右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元302，與左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301相鄰的為2個(gè)右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元302且在邊界處連接在一起，與右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元302相鄰的為2個(gè)左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301且在邊界處連接在一起，4個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元連接為一體組成一個(gè)2x2陣列的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件3。在每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元上開(kāi)有多個(gè)條形開(kāi)孔303 (本實(shí)施例的圖2中的每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元上為5x4 = 20個(gè)條形開(kāi)孔)，可以使得液體在重力、表面張力和氣體流動(dòng)的作用下，通過(guò)開(kāi)孔處濕潤(rùn)螺旋扭曲葉片的下扭曲表面的同時(shí)，還可以使得液體(如電廠冷卻塔中的待冷卻的循環(huán)冷卻水)從開(kāi)孔處向下形成液幕和滴濺，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是目前普遍使用的波紋填料的2倍以上，從而顯著強(qiáng)化換熱和傳質(zhì)過(guò)程。與此同時(shí)，與液體進(jìn)行熱質(zhì)交換的氣體(如電廠冷卻塔中用作冷卻循環(huán)冷卻水的空氣)在扭曲片的螺旋通道中做螺旋旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，而且相鄰的扭曲片的螺旋通道中的氣體的螺旋旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的旋向相反，形成多縱向渦流的流動(dòng)，而這種多縱向渦流的流動(dòng)阻力與波紋填料間的流動(dòng)阻力要小的多，一般只有50%左右。而且，氣液熱質(zhì)交換在這種多縱向渦流流動(dòng)過(guò)程中，不存在類似于波紋填料間的低速區(qū)，因而不容易被污垢、泥沙等堵塞的問(wèn)題。在圖2中，填料單元外圍框架4位于陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件3的外圍，其主要作用是將陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件外圍的扭曲葉片邊緣連接為一體，以增強(qiáng)其剛性。在圖2中，設(shè)置有4個(gè)單元組裝連接插頭5，單元組裝連接插頭設(shè)置在填料單元外圍，以便于三維陣列的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的相互連接。 單元組裝連接插頭5與填料單元外圍框架4和陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件3連接為一體，其上下兩端可以分別套接連接套2使得三維陣列的該陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元連接起來(lái)成為三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件(簡(jiǎn)稱為“填料單元組合件”)，為了連接牢固還可以在連接處用膠粘接。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的結(jié)構(gòu)圖(2x2陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件)， 也就是圖2中的陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件3，該陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件3為陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的組合，即2個(gè)左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301和2個(gè)右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元302連接在一起，且與左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301相鄰的為2個(gè)右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元 302且在邊界處連接在一起，與右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元302相鄰的為2個(gè)左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301且在邊界處連接在一起，每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的外邊界為近似正方形，4個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元連接為一體組成一個(gè)2x2陣列的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件3。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的左螺旋十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的結(jié)構(gòu)圖，即圖2和圖3中的301。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的右螺旋十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的結(jié)構(gòu)圖， 即圖2和圖3中的302。在圖4和圖5中，在每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元上開(kāi)有多個(gè)條形開(kāi)孔303，左螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元301是由4個(gè)左螺旋旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的，右螺旋的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元302是由4個(gè)右螺旋旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的右螺旋的，每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的外邊界為正方形。所述的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元類似于一個(gè)具有4個(gè)葉片的風(fēng)扇，所述的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片類似于風(fēng)扇的葉片。本實(shí)施例的圖4和圖5中的，每個(gè)開(kāi)孔螺旋扭曲葉片開(kāi)有5個(gè)條形開(kāi)孔，每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元上有切4 = 20個(gè)條形開(kāi)孔。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意圖(條形開(kāi)孔)，是本發(fā)明的實(shí)施例一的圖2的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面簡(jiǎn)化表示，簡(jiǎn)化表示的目的是便于后續(xù)專利實(shí)施圖例的描述。本實(shí)施例一的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上的開(kāi)孔為條形開(kāi)孔，也可以為圓形開(kāi)孔，如圖7所示，還可以是橢圓形開(kāi)孔、方形開(kāi)孔、三角形開(kāi)孔等各種形式的開(kāi)孔，可以使液體從開(kāi)孔處向下流過(guò)而形成液幕 (象瀑布一樣的向下流淌的液體)、液線(象線一樣的向下流淌的液體)、液雨(象下雨一樣的向下滴落的液體)和滴濺(向下流淌和滴落的液體在落到下部的物體上時(shí)形成液體的滴濺)，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是波紋填料的2倍以上，從而顯著強(qiáng)化換熱和傳質(zhì)過(guò)程。為了簡(jiǎn)化文字表示，后續(xù)描述液體從開(kāi)孔處流淌和滴落所形成的液幕、液線和液雨，簡(jiǎn)化統(tǒng)稱為“液幕”。在圖6和圖7中，A、B、①、②是圖中位置標(biāo)號(hào)，將圖分為4個(gè)區(qū)域，分別是A①、B①、A②和B②，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)開(kāi)孔十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，其中，A①和 B②為一種螺旋扭曲旋向，如左螺旋，B①和A②為另一種螺旋扭曲旋向，如右螺旋。在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上還可以設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，如在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置凸起、凹坑和/或微細(xì)孔，在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置凸起的結(jié)構(gòu)形式有在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面上設(shè)置橫條形凸起、斜條形凸起、交叉條形凸起和/或正反傾斜條形組合凸起、圓包形凸起，等。在圖8和圖9中，列舉了兩種在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置凸起的結(jié)構(gòu)實(shí)例，在其它的實(shí)施圖中為了清晰表示本發(fā)明的實(shí)施例的重要結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了簡(jiǎn)化，沒(méi)有在實(shí)施圖例中畫出在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置的凸起、凹坑和/或微細(xì)孔的結(jié)構(gòu)。圖8是本發(fā)明的實(shí)施例一的在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置條形凸起的局部截面結(jié)構(gòu)示意圖。在圖8中，3是陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件，303是開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的條形開(kāi)孔，304是開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置的條形凸起，6是液體沿開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面向下流動(dòng)的示意箭頭，7是液體從扭曲葉片開(kāi)孔處向下流淌的示意箭頭，即液體從開(kāi)孔螺旋扭曲葉片開(kāi)孔處向下流淌而潤(rùn)濕開(kāi)孔螺旋扭曲葉片下表面的同時(shí)還在開(kāi)孔處形成液幕并在滴落至下面的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上后形成滴濺，8是氣體在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片之間向上流動(dòng)的示意箭頭。由于開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置條形凸起，延長(zhǎng)了液體在扭曲片的停留時(shí)間，同時(shí)對(duì)氣液流動(dòng)產(chǎn)生擾流，強(qiáng)化了氣液流動(dòng)的熱質(zhì)交換過(guò)程。在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片通道之間的氣體，在與開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上下表面的液體進(jìn)行熱質(zhì)交換的同時(shí)，還多次與液幕和滴濺的液體進(jìn)行熱質(zhì)交換，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是波紋填料的2倍以上，從而顯著強(qiáng)化了氣液流動(dòng)的熱質(zhì)交換過(guò)程。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例一的在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置圓包形凸起的局部截面結(jié)構(gòu)示意圖。在圖9中，3是陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件，303是開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的條形開(kāi)孔，305是開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置的圓包形凸起，6是液體沿開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面向下流動(dòng)的示意箭頭，7是液體從開(kāi)孔螺旋扭曲葉片開(kāi)孔處向下流淌的示意箭頭，8是氣體在扭曲葉片之間向上流動(dòng)的示意箭頭。 在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置凸起的目的，是延長(zhǎng)了液體在扭曲片的停留時(shí)間，同時(shí)還可對(duì)氣液流動(dòng)產(chǎn)生擾流，強(qiáng)化了氣液流動(dòng)的熱質(zhì)交換過(guò)程。圖10是本發(fā)明的實(shí)施例一的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件的結(jié)構(gòu)圖(4x5x5填料單元陣列組裝)。在圖10中的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件中，有4層陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組成，每層為5x5個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元，共100個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元，100個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元相互之間通過(guò)套在單元組裝連接插頭的連接套連接為一體。實(shí)際在應(yīng)用中，一般有許多個(gè)三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件堆放而成，多個(gè)三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件堆放時(shí)一般可以預(yù)留一定的間隙，以避免在熱脹冷縮過(guò)程中造成填料的破壞，以及便于安裝和維修。圖11是本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件在電廠冷端中的應(yīng)用原理圖。在圖11中，9是填料堆，10是冷卻塔下部雨區(qū)，11是水冷塔下部的水池，12是水池中的循環(huán)冷卻水，13是循環(huán)冷卻水泵，14是冷凝器，15是主循環(huán)冷卻水管，16 是進(jìn)入冷卻塔下部的空氣，17是冷卻塔下部的人字形進(jìn)風(fēng)口，18是冷卻塔殼，19是出冷卻塔的濕熱空氣，20是收水器，21是配水系統(tǒng)，22是進(jìn)入冷凝器殼側(cè)的蒸汽，23是冷凝水。水冷塔下部的水池11中的循環(huán)冷卻水12被循環(huán)冷卻水泵13泵送至冷凝器14的管程，被冷凝器殼側(cè)的蒸汽加熱后循環(huán)冷卻水的水溫升高，然后被送至水冷塔內(nèi)由配水系統(tǒng)22按一定要求分配，淋入填料堆9中，在填料堆9內(nèi)與上升空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換而使得水溫降低，然后再流經(jīng)雨區(qū)10與由水冷塔進(jìn)入的新空氣16進(jìn)行熱質(zhì)交換而使得水溫進(jìn)一步降低，最后落入水冷塔下部的水池中完成一個(gè)循環(huán)。在循環(huán)冷卻水的加熱和冷卻的過(guò)程中，進(jìn)入水冷塔的空氣16分別在雨區(qū)10和填料堆9中進(jìn)行熱質(zhì)交換而被加熱和加濕，然后流經(jīng)收水器 20和水冷塔中部和上部，被加熱和加濕的空氣由于密度差而產(chǎn)生升力，最后被送出水冷塔。 一般在填料堆中交換的熱量占總交換的熱量的70-80%，而且填料堆對(duì)空氣流動(dòng)的流阻為其主要流動(dòng)阻力，因此填料堆的熱質(zhì)交換特性和流阻特性是水冷塔的性能的決定因素，其性能的優(yōu)劣也對(duì)機(jī)組有著顯著的影響。圖12是圖11中的本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件
9的三維陣列堆放的示意簡(jiǎn)圖。M是三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件 (簡(jiǎn)稱為“填料單元組合件”，或者稱為“填料單元塊”)，三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件M是由多個(gè)圖2所示的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)連接套連接而成，如圖1或者圖10所示的填料單元組合件。許多個(gè)三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件M按一定的幾何構(gòu)形排列，整齊堆砌成為填料堆9。由于填料堆中空氣的焓值、含濕量存在比較大的差別，填料的非均勻優(yōu)化布置可以進(jìn)一步提高水冷塔的性能。由于本發(fā)明的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元便于組裝，與現(xiàn)有波紋填料相比更容易實(shí)現(xiàn)非均勻優(yōu)化布置。圖12中的填料即為非均勻優(yōu)化布置，由此可以進(jìn)一步增強(qiáng)其冷卻性能。實(shí)施例二圖13是本發(fā)明的實(shí)施例二的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片截面結(jié)構(gòu)示意圖(百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片)。在圖13中，3是陣列十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件，開(kāi)孔螺旋扭曲葉片是百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片，類似于螺旋樓梯且樓梯臺(tái)階為傾斜，303是開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的條形開(kāi)孔，百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片在開(kāi)孔處有一定的錯(cuò)位，6是液體沿開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面向下流動(dòng)的示意箭頭，7是液體從開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的開(kāi)孔處向下流淌的示意箭頭，即液體從開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的開(kāi)孔處向下流淌而潤(rùn)濕開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的下表面的同時(shí)還在開(kāi)孔處形成液幕并在滴落至下面的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上后形成滴濺，8是氣體在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片之間向上流動(dòng)的示意箭頭。該百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片結(jié)構(gòu)，條形開(kāi)孔可以設(shè)置更大一些，使得條形開(kāi)孔處不容易被堵塞，同時(shí)當(dāng)氣體向上流動(dòng)的過(guò)程中， 增強(qiáng)流體擾動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)液體在扭曲葉片上下表面反流，強(qiáng)化了傳質(zhì)傳熱過(guò)程。本實(shí)施例二與實(shí)施例一的主要不同之處是實(shí)施例一的填料單元的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片為連續(xù)螺旋扭曲葉片，而實(shí)施例二的填料單元的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片為百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片。實(shí)施例一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而實(shí)施例二具有更優(yōu)良的傳質(zhì)傳熱性能，防堵塞性能更佳。實(shí)施例三圖14是本發(fā)明的實(shí)施例三的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(10x10開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布)。在圖14中，A、B、C、D、E、F、G、H、I、 J、①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩是圖中位置標(biāo)號(hào)，將圖10分為10x10 = 100個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，其中，每一個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向與其相鄰的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向?yàn)榉聪?，如D⑤區(qū)域的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向?yàn)橛衣菪瑒t與其相鄰區(qū)域D④、D⑥、C⑤、 E⑤的4個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向?yàn)樽舐菪?。本?shí)施例三為10x10開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布，每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的外邊界為正方形，相臨的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元在邊界處連接為一體，100個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元連接為一個(gè)整體。每個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元開(kāi)有切4 = 20個(gè)條形孔。在100個(gè)相互連接為一體的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的外周還設(shè)置有單元外圍框架和12處單元組裝連接插頭，為了加強(qiáng)多個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的連接強(qiáng)度，在陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的中部的上下表面還各設(shè)置了1處單元組裝連接插頭(填料單元中心的黑點(diǎn))。本實(shí)施例三與實(shí)施例一的主要不同之處是實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元為2x2十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列布置，而實(shí)施例三的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元為10x10十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布布置，實(shí)施例三的一個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元相當(dāng)于5x5 = 25個(gè)實(shí)施例一的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元。實(shí)施例一的填料和實(shí)施例三的填料的熱質(zhì)交換性能和流動(dòng)阻力性能相當(dāng)。實(shí)施例三的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元材料成本和加工成本相對(duì)低一些，但其加工難度相對(duì)大一些，組裝靈活性要差一些。實(shí)施例四圖15是本發(fā)明的實(shí)施例三的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(10x10開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布)。在圖15中，A、B、C、D、E、F、G、H、I、 J、①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩是圖中位置標(biāo)號(hào)，將圖12分為10x10 = 100個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，所有十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為同一螺旋扭曲旋向。本實(shí)施例四為10x10開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列排布，每個(gè)開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的外邊界為正方形，相臨的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片在邊界交接處連接為一體，100個(gè)開(kāi)孔螺旋扭曲片單元連接為一個(gè)整體。在100個(gè)相互連接為一體的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的外周還設(shè)置有單元外圍框架和單元組裝連接插頭。本實(shí)施例四與實(shí)施例三的主要不同之處是實(shí)施例三的填料單元的相鄰的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為相反螺旋旋向，而實(shí)施例三填料單元的全部開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為相同螺旋旋向；實(shí)施例三的填料單元的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的上下邊為與邊框平行方向，而實(shí)施例三填料單元扭曲葉片的上下邊為與邊框?qū)?5度方向。實(shí)施例三的填料的熱質(zhì)交換性能要優(yōu)于實(shí)施例四的填料的熱質(zhì)交換性能，而且實(shí)施例三的填料的氣體流動(dòng)阻力更小。實(shí)施例五圖16是本發(fā)明的實(shí)施例五的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。該實(shí)施例的外圍框架為近似六邊形，開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為星字形(*)扭曲片，即每個(gè)開(kāi)孔螺旋扭曲片單元是由6個(gè)相同螺旋旋向的螺旋扭曲葉片連接在一起而成。 采用矩形陣列和/環(huán)形陣列還可以組成多種填料單元結(jié)構(gòu)。在圖16中沒(méi)有畫出扭曲葉片的開(kāi)孔和單元組裝連接插頭。圖16所示的為組裝填料件的最基本開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，可以進(jìn)行三維陣列組合。圖16所示的實(shí)施例的扭曲片為星字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，還可以為叉字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元(如圖17，3個(gè)相同螺旋旋向的螺旋扭曲葉片連接在一起而成)或者一字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元(如圖18，1個(gè)螺旋扭曲葉片)。本實(shí)施例五與實(shí)施例一的主要不同之處是實(shí)施例一的單元外圍框架為近似四邊形，而實(shí)施例五單元外圍框架為近似六邊形。實(shí)施例五的填料單元三維陣列組裝的適應(yīng)性更好，而實(shí)施例一的填料的熱質(zhì)交換性能更優(yōu)。實(shí)施例六圖19是本發(fā)明的實(shí)施例六的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的平面結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。該實(shí)施例的外圍框架為近似三角形，開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為叉字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，采用矩形陣列和/或環(huán)形陣列可以組成多種填料單元結(jié)構(gòu)。在圖19中沒(méi)有畫出扭曲片的開(kāi)孔和單元組裝連接插頭。圖19所示的為組裝填料件的最基本開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，可以進(jìn)行三維陣列組合。本實(shí)施例六與實(shí)施例五的主要不同之處是實(shí)施例五的單元外圍框架為近似六邊形，而實(shí)施例六的單元外圍框架為近似三角形。綜上所述，本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，是由多個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元和多個(gè)連接套組成，是三維陣列堆砌的多個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)連接套連接而成。也就是，三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件為多層結(jié)構(gòu)，每層為多個(gè)所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套分別套接在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上的多個(gè)單元組裝連接插頭上而連接在一起，多層之間的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元垂直堆放，層與層之間的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套分別套接在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上的多個(gè)單元組裝連接插頭上而連接在一起。所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元，包括陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件、單元外圍框架和多個(gè)單元組裝連接插頭，且相互連接為一體。陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上設(shè)置的所述單元組裝連接插頭具有多個(gè)，設(shè)置在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的外圍和上下表面，且與所述填料單元外圍框架和陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件連接為一體。陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上設(shè)置的所述單元外圍框架位于所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外圍，所述單元外圍框架與所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外邊緣連接為一體。開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者星字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者叉字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者一字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，相鄰的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋旋向可以為不同旋向或者為相同旋向，但實(shí)施例一的相鄰開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋旋向?yàn)椴煌虻氖中伍_(kāi)孔螺旋扭曲片單元的結(jié)構(gòu)形式為優(yōu)選結(jié)構(gòu)，其熱質(zhì)交換性能和流阻性能最優(yōu)。開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上設(shè)置有多個(gè)開(kāi)孔，孔的結(jié)構(gòu)為條形開(kāi)孔、圓形開(kāi)孔、橢圓形開(kāi)孔、方形開(kāi)孔、和/或三角形開(kāi)孔，其中條形開(kāi)孔為優(yōu)選結(jié)構(gòu)。單元外圍框架為近似四邊形、近似六邊形，或者近似三角形，或者是四邊形、六邊形和三角形的組合，但近似四邊形和近似六邊形的外圍框架的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單實(shí)用。所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片是連續(xù)螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片或者百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片。具有百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜但性能更優(yōu)。為了強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，在螺旋扭曲葉片上設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)，如在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置凸起、凹坑和/或微細(xì)孔。在開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面設(shè)置凸起的結(jié)構(gòu)形式有 條形凸起、圓包形凸起。本發(fā)明的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件用于氣液兩相進(jìn)行熱質(zhì)交換。本發(fā)明的基本工作原理和特點(diǎn)是液體在重力、表面張力和氣體流動(dòng)的作用下，通過(guò)開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上多個(gè)開(kāi)孔處濕潤(rùn)螺旋扭曲葉片的下扭曲面的同時(shí)，還使得液體從多個(gè)開(kāi)孔處向下形成液幕和滴濺；而氣體在螺旋開(kāi)孔扭曲葉片之間的螺旋通道中做多縱向渦流流動(dòng)，在與開(kāi)孔螺旋扭曲葉片表面進(jìn)行氣液熱質(zhì)交換的同時(shí)，反復(fù)多次與螺旋扭曲通道間的液幕和滴濺進(jìn)行氣液熱質(zhì)交換，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是目前普遍使用的波紋填料的2倍以上，同時(shí)氣體流動(dòng)阻力相對(duì)波紋填料要明顯減小，一般流動(dòng)阻力只有目前普遍使用的波紋填料的50%左右。
權(quán)利要求
1.三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于包括多個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元和多個(gè)連接套，是三維陣列排布的多個(gè)所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套連接而成；所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元，包括陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件、單元外圍框架和多個(gè)單元組裝連接插頭，且相互連接為一體，其中所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件，包括多個(gè)陣列排布的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，且相鄰所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向相反，不同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元相鄰陣列排布，多個(gè)陣列排布的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元在邊界處相互連接為一體；所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，包括多個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片且相互連接在一起；所述單元外圍框架位于所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外圍，所述單元外圍框架與所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外邊緣連接為一體；所述單元組裝連接插頭具有多個(gè)，設(shè)置在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元的外圍和上下表面，且與所述填料單元外圍框架和陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件連接為一體，三維陣列的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)在所述單元組裝連接插頭外套接所述連接套而方便地連接在一起成為三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件；在所述三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件內(nèi)，相鄰的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋通道中的氣體的螺旋向上流動(dòng)的旋向相反，形成流動(dòng)阻力只有波紋填料間的流動(dòng)阻力的50%左右的多縱向渦流的流動(dòng)，與所述氣體進(jìn)行熱質(zhì)交換的液體從所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的開(kāi)孔處濕潤(rùn)開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的下扭曲表面的同時(shí)，還在所述開(kāi)孔處向下形成液幕并在滴落至下面的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上后形成滴濺，單位體積的熱質(zhì)交換表面積是波紋填料的2倍以上，從而形成氣體流動(dòng)的換熱和傳質(zhì)過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件為多層結(jié)構(gòu)，每層為多個(gè)所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套分別套接在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上的所述多個(gè)單元組裝連接插頭上而連接在一起， 多層之間的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元垂直堆放，層與層之間的陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套分別套接在所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上的所述多個(gè)單元組裝連接插頭上而連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片是連續(xù)螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片，或者百葉窗式螺旋扭曲的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的表面設(shè)置有凸起、凹坑和/或微細(xì)孔的凹凸結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲片單元為4個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的十字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者6個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的星字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者3個(gè)相同螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲葉片連接而成的叉字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元，或者1個(gè)開(kāi)孔螺旋扭曲葉片的一字形開(kāi)孔螺旋扭曲片單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述開(kāi)孔螺旋扭曲葉片上設(shè)置有多個(gè)開(kāi)孔，孔的結(jié)構(gòu)為條形孔、圓形孔、橢圓形孔、 方形孔和三角形孔中的任何一種或者幾種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述單元外圍框架為近似四邊形，或者近似六邊形，或者近似三角形，或者是四邊形、六邊形和三角形的任意組合，所述單元外圍框架與所述陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件的外邊界連接為一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，其特征在于所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元上，各個(gè)陣列排布的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元采用相鄰開(kāi)孔螺旋扭曲片單元的螺旋扭曲旋向?yàn)椴煌虻慕Y(jié)構(gòu)，或者采用全部為左螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列布置的結(jié)構(gòu)，或者采用全部為右螺旋扭曲旋向的開(kāi)孔螺旋扭曲片單元陣列布置的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
三維陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元組合件，屬于填料技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于包括多個(gè)陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元和多個(gè)連接套，是三維陣列排布的多個(gè)所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元通過(guò)多個(gè)所述連接套連接而成；所述陣列開(kāi)孔扭曲片式旋流液幕滴濺填料單元，包括陣列開(kāi)孔螺旋扭曲片單元集合件、單元外圍框架和多個(gè)單元組裝連接插頭，且相互連接為一體。該填料單元組合件的結(jié)構(gòu)可使在填料中進(jìn)行熱質(zhì)交換的液體從多個(gè)開(kāi)孔處向下形成液幕和滴濺，氣體在螺旋開(kāi)孔扭曲葉片之間的螺旋通道中反復(fù)多次與螺旋扭曲通道間的液幕和滴濺進(jìn)行氣液熱質(zhì)交換，具有強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)效果好，氣體流動(dòng)阻力小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J19/32GK102302921SQ20111016527
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者孟繼安 申請(qǐng)人:清華大學(xué)