[其他]气体液体塔结构

说明书

本发明涉及气体液体塔结构，包括冷却塔、清洗器、热交换器、浓缩器或冷凝器、化学作用塔及其类。

本发明的一个方面涉及气体与液体之接触装置，其中液体呈现大的表面面积与气体作直接之接触以跟气体混合，从而冷却液体或气体，改变气体的湿度，清除气体中的杂质，等等。

在先有技术的气体、液体接触装置中，液体靠喷咀或槽道流布于一个腔室中，该腔室可以是敞开的或是里面装有填充物以阻滞液体的流动并增加气体与液体间的接触。

本发明的另一方面涉及气体与液体相互作用的结构，其中液体跟气体保持分隔状态，如在热交换器及浓缩器或冷凝器中。于这些结构中，有一具有高热传导性的热交换介质介入在液体与气体之间。通常液体系通过一种暴露于气体之金属导管馈给，该导管一般装有翼片或相似物以给气体提供一个大的热交换介质的表面面积。

常常要求在该装置中至少有两个液体输送系统，第一个液体与气体接触而第二个可能包含一部份的气相的液体则与气体分离，热量在气体与第二个液体之间传导以加热或冷却该第二个液体。

许多先前技术的塔结构，相对其输出容量而言往往太大、太重或制造、运输及操作的成本太昂贵，这是由于至少一些下面的原因：

1.它们具有一大而复杂的填充物结构，包含许多复杂的、需要大量原料且不易装配的零件。

2.由于“沟流效应”（channeling）它们会发生气流的不平均分配，其中气流滞留在高小滴浓度的区域与/或在平行的气体通路中不均等的压力分布的区域。

3.由于液体通路的阻塞，尺寸控制不好与/或在平行连接的孔口间的串联压力降，它们会有液体的不平均分布。

4.由于液体小滴的尺寸大与/或气体与/或液体的紊动水平低，它们会产生不良的混合。

5.由于对气流的限制，它们会要求高功率的鼓风机或风扇。

6.它们使用不能适用于不同塔结构的结构部件，因而造成高的安装与/或库存费用。

因此就需要一种这样的塔结构，它能提供一个紧凑的、质轻的、用于气体与液体相互作用的塔装置，这种塔装置的制造、运输及安装上皆不昂贵，且便于使用。

本发明的目的是要提供一种通过在一个气流通道中产生一个所需强度的翻转紊动却具有低的压力降来满足上述这个需要的塔结构。在一个结构中，该结构包括多个隔开设置的平行的壁面构件在一个腔室内，有交错排列的平行折流构件从面对的壁面构件伸出以产生所需的翻转紊动。在面对的壁面构件之间的空间的形式是一系列的收敛式与渐扩式腔室部份，在其中气流一般垂直于折流构件。有一渐扩式腔室部份具有一个入口横向错开朝向一个壁面构件，还有一个直接由该渐扩式腔室部份馈给的收敛式腔室部份具有一个出口横向错开朝向另一个壁面构件。该结构还包含有装置用来输送一种液体通过腔室以跟气体相互作用。该折流构件最好能有一个第一表面以形成一个收敛式腔室部份的一边，有一个第二表面以成一个渐扩式腔室部份的一边。此第一与第二表面在一个折流构件的顶点连到一起，在折流构件内具有一个小于180°的夹角，夹角最好在60°到135°之间以产生一个有利的高度紊动与低压力降的结合。该角度约为90°则更好。

折流构件的截面可以是多边形，一边与其壁面构件共面。在一个最佳的结构中，折流构件系呈三角形，两边伸展并形成第一及第二表面。一个折流构件的顶点约设置在第一表面跟一个面对的折流构件的壁面构件茚段的相交处的对面。

至少一些折流构件可以是中空的以输送通常为一种液体但也可以具有一部份气相的流体使该流体跟气体靠得很近但不跟气体接触，而让热量在气体与流体之间传导。因此，视工作情况而定，该流体可以被气体加热或冷却。该结构的壁面构件最好包括隔开设置的侧边构件，形成一个空腔，跟至少两个中空的折流构件连通，让流体在壁面构件内在折流构件之间流动。因此在折流构件的端部不需要有一个庞大的流体互连系统。而是，液体导管可以在壁面构件的上游或下游处连接到折流构件以提供一个有效而紧凑的塔结构。在此结构中，中空的折流构件最好构成其壁面构件的一个相应侧边构件的一部份。因此，单对的侧边构件形成一个连同折流构件的补余的壁面构件，包括将流体馈入折流构件之间的空腔。这结构提供又一个优点，基本上所有的侧边构件面积都是一面跟气体直接接触而另一面跟液体直接接触，以使气体与液体之间有效地进行热传导。