冷却塔填料板、填料结构、冷却塔及空调系统的制作方法

1.本技术涉及冷却设备技术领域，具体涉及一种冷却塔填料板、填料结构、冷却塔及空调系统。


背景技术：

2.各种冷却塔填料属于冷却塔散热换热的核心部件，担负着开式冷却塔直接蒸发散热能力的80％以上，其性能优劣直接关乎冷却塔的冷却效果。现有市场的填料种类众多，其原理均为增加水膜的换热面积，增加冷却水与空气直接接触的时间，来达到冷却效果的目的。其主要存在的问题是随着水膜在与空气换热的过程当中，其空气的湿度会逐渐增大，也就意味着填料在增加到一定的长度时，其湿度会达到100％，再增加长度也不会起到散热降温的效果。换而言之其降温效果最多只能无限接近湿球温度，要想获得更低水温，需增加填料数量和辅助装置。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种冷却塔填料板、填料结构、冷却塔及空调系统，能够提高单位体积填料的换热效果。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种冷却塔填料板，包括板主体，所述板主体在横向上分为第一部分和第二部分，所述第一部分具有纵向的水通道，重叠设置的相邻两块填料板的所述第一部分之间形成横向的风通道，相邻两块填料板的所述第二部分之间形成风水混合通道。
5.可选实施例中，所述填料板的外表面具有曲线形的凸起或凹槽，和/或所述水通道的内表面具有曲线形的凸起或凹槽。
6.可选实施例中，所述板主体的横向两侧分别具有垂直于所述板主体方向起伏的波浪形的板边缘，重叠设置的相邻两块填料板的两侧的板边缘之间分别形成风入口和风出口。
7.可选实施例中，所述板边缘的波谷内具有导流凸起。
8.可选实施例中，所述板边缘的波谷线与纵向的夹角为锐角，以使所述风入口和所述风出口向上倾斜。
9.可选实施例中，所述板主体上具有多个环形压痕，去除环形压痕范围内的板主体以形成组装孔。
10.可选实施例中，所述板主体的外表面具有多个隔离凸块，所述隔离凸块用于重叠设置的相邻两块填料板之间保持一定的间隙。
11.第二方面，本技术实施例提供了一种冷却塔填料结构，包括多块上述任一实施例所述的冷却塔填料板。
12.第三方面，本技术实施例提供了一种冷却塔，其包括上述任一实施例的填料结构。
13.第四方面，本技术实施例提供了一种空调系统，其包括上述任一实施例的冷却塔。
14.本技术实施例的冷却塔填料板一侧形成风水混合的单通道结构，另一侧形成风水分离的双通道结构，空气和水不直接接触，将横向(水平方向)流动的环境温度的空气与纵向(竖直方向)流动的水在不直接接触的情况下，间接换热，将空气的温度降低。通过双通道结构冷却后的空气再进入一侧的单通道结构，与冷却水直接接触蒸发换热。因为冷却后的空气温度比环境温度低，所以在与冷却水接触直接蒸发换热后，冷却水温度更低，甚至能够低于环境湿球温度。提高了单位体积填料的换热效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1示出本技术实施例的填料板的横截面的结构示意图；
17.图2示出本技术实施例的填料板构成填料结构的换热原理说明示意图；
18.图3示出本技术实施例的填料板构成填料结构的结构示意图；
19.图4示出图3的a-a剖面结构示意图；
20.图5示出图3的b-b剖面结构示意图；
21.图6示出图3的c-c剖面结构示意图。
22.图中：1-水通道；2-风通道；3-风水混合通道；10-第一部分；20-第二部分；30-板边缘；31-导流凸起；40-环形压痕；50-隔离凸块。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
25.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
26.参见图1至图6，本技术实施例提供了一种冷却塔填料板，包括板主体，板主体在横向上分为第一部分10和第二部分20，第一部分10具有纵向的水通道，重叠设置的相邻两块填料板的第一部分10之间形成横向的风通道，相邻两块填料板的第二部分20之间形成风水混合通道。
27.本技术实施例的冷却塔填料板一侧形成风水混合的单通道结构，另一侧形成风水分离的双通道结构，空气和水不直接接触，将横向(水平方向)流动的环境温度的空气与纵向(竖直方向)流动的水在不直接接触的情况下，间接换热，将空气的温度降低。通过双通道结构冷却后的空气再进入一侧的单通道结构，与冷却水直接接触蒸发换热。因为冷却后的空气温度比环境温度低，所以在与冷却水接触直接蒸发换热后，冷却水温度更低，甚至能够低于环境湿球温度。提高了单位体积填料的换热效果。
28.参见图2和图3，一些实施例中，填料板的外表面具有波浪形结构以使风通道和风水混合通道形成曲折通道。另外一些实施例中，水通道的内表面具有波浪形结构，以使水通道形成曲折通道。波浪形结构能够将冷却水的水膜分散的更为均匀，并且能够延长水膜在填料停留的时间，其目的是增加水膜的散水面积和增加跟空气的接触换热时间。本技术实施例的填料板可以同时具有上述实施例的结构也可以仅具有其中一个实施例的结构。
29.继续参考图2和图3，示例性实施例中，波浪形结构可以是填料板的外表面和/或水通道的内表面具有曲线形的凸起或凹槽，从而形成上述实施例的波浪形结构。上述波浪形结构可以是在填料板的内表面或外表面分别凸起或分别设置凹槽，也可以是在一面上设置凸起，相对的另一面对应形成凹槽。
30.继续参考图2和图3，一些实施例中，板主体的横向两侧分别具有垂直于板主体方向起伏的波浪形的板边缘30，重叠设置的相邻两块填料板的两侧的板边缘30之间分别形成风入口和风出口。板边缘30设置为波浪形，利于空气进入。
31.继续参考图2和图3，一些实施例中，板边缘30的波谷内具有导流凸起31。导流凸起31可以对空气进行导流。
32.继续参考图2和图3，一些实施例中，板边缘30的波谷线与纵向的夹角为锐角，以使风入口和风出口向上倾斜。风入口和风出口向上倾斜可以减少冷却水从风入口或风出口溢出。波谷线与纵向的夹角可以是30
°‑
50
°
。具体的可以是35
°
、40
°
、45
°
等。
33.继续参考图2和图3，一些实施例中，板主体上具有多个环形压痕40，去除环形压痕40范围内的板主体以形成组装孔。去除环形压痕40范围内的板主体可以形成组装孔，通过组装孔可以将多块填料板组装成填料结构。根据具体情况，可以在多个环形压痕40中选择需要的位置和数量的环形压痕40形成组装孔，更加灵活。
34.继续参考图2和图3，一些实施例中，板主体的外表面具有多个隔离凸块50，隔离凸块50用于重叠设置的相邻两块填料板之间保持一定的间隙。隔离凸块50可以保证组装后的填料板之间保持一定的间隙形成相应的通道。
35.参见图1至图5，本技术实施例提供了一种冷却塔填料结构，包括第一部分10和第二部分20，第一部分10具有纵向的水通道和横向的风通道，水通道和风通道相互隔绝；第二部分20具有与风通道相对的风水混合通道。
36.本技术实施例的冷却塔填料结构一侧形成风水混合的单通道结构，另一侧形成风水分离的双通道结构，空气和水不直接接触，将横向流动的环境温度的空气与纵向流动的水在不直接接触的情况下，间接换热，将空气的温度降低。通过双通道结构冷却后的空气再进入一侧的单通道结构，与冷却水直接接触蒸发换热。因为冷却后的空气温度比环境温度低，所以在与冷却水接触直接蒸发换热后，冷却水温度更低，甚至能够低于环境湿球温度。提高了单位体积填料的换热效果。
37.参见图3至图5，一些实施例中，水通道、风通道和风水混合通道的内壁面分别呈波浪形。
38.本技术实施例的冷却塔填料结构可以是由多个上述实施例的填料板组合而成，也可以是一体结构。
39.本技术实施例的填料板或填料结构均可形成一侧双通道结构，另一侧单通道结构的换热结构。下面对填料板或填料结构形成的换热结构的工作过程进行说明。
40.参见图1至图5，本技术实施例的填料板或填料结构形成的换热结构中，一侧为双通道结构，水平方向的通道为空气通道，空气通道上下两侧封闭，垂直方向为水通道，水通道左右封闭，空气和水不直接接触。将横向流动的环境温度的空气与纵向流动的水在不直接接触的情况下，间接换热，将空气的温度降低。另一侧为单通道结构，横向流动的空气与纵向流动的水在另一侧的风水混合通道内接触。
41.通过双通道结构冷却后的空气再进入另一侧的风水混合通道，与冷却水直接接触蒸发换热。因为冷却后的空气温度比环境温度低，所以在与冷却水接触直接蒸发换热后，冷却水温度更低，甚至能够低于环境湿球温度。各通道为空间曲折波的形式，能够将冷却水的水膜分散的更为均匀，并且能够延长水膜在填料停留的时间，能够增加水膜的散水面积和增加跟空气的接触换热时间。
42.本技术实施例提供了一种冷却塔，其包括上述任一实施例的填料板或填料结构。
43.本技术实施例提供了一种空调系统，其包括上述任一实施例的冷却塔。
44.本技术实施例的空调系统包括但不限于数据中心制冷系统、中央空调系统。
45.本技术实施例的填料能够提供更低冷却水温度，较单独混合换热或单独间接换热的相同体积的填料，一般可以低2-4℃。能够提高制冷机的效率，节能6％-15％，节水5％以上，结构紧凑一体化。在冷却相同的水量所需填料更少，体积小，成本低。
46.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
47.以上所述者，仅为本技术的示例性实施例，不能以此限定本技术的范围。即但凡依本技术教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本技术涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的范围和精神由权利要求限定。