專利名稱：用于冷卻塔的熱水分配系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻塔，更特定而言涉及用于在冷卻塔，包括橫流式冷卻塔中使用的熱水槽和分配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大部分冷卻塔被歸類為敞開(kāi)式的或關(guān)閉式的。敞開(kāi)式冷卻塔通常被布置為橫流或逆流設(shè)計(jì)。常規(guī)橫流式冷卻塔使得冷卻水向下流動(dòng)，且空氣垂直于冷卻流體流動(dòng)而流動(dòng)。相比而言，常規(guī)逆流冷卻塔使得冷卻水向下流動(dòng)，且空氣平行于水流動(dòng)而流動(dòng)。在冷卻塔中的流體分配系統(tǒng)大體上為兩種類型重力型和噴射型，噴射系統(tǒng)通常用于逆流塔中，而重力系統(tǒng)用于橫流塔中。在噴射分配系統(tǒng)中，噴射噴嘴安裝到分配管上。在重力分配系統(tǒng)中，置于熱交換材料(通常被稱作“填充”材料)上方的熱水儲(chǔ)集器(通常被稱作槽或盆)包括孔口(孔，通路)，孔口被構(gòu)造于槽的底部中，允許重力釋放在槽內(nèi)的水。在某些系統(tǒng)中，每個(gè)孔口被構(gòu)造為具有“靶向”噴嘴以當(dāng)水落到填充材料上時(shí)操縱水。在水被釋放且通過(guò)孔口輸出時(shí)，落下的水接觸了下方的熱交換材料，在水流過(guò)填充材料時(shí)，熱交換材料輔助了增加水的冷卻速率。如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的那樣，水的冷卻速率是重要的。分配系統(tǒng)的效率可增加冷卻塔的冷卻速率或熱性能。因而，高效的熱水槽分配系統(tǒng)是重要的。常規(guī)橫流式冷卻塔通常包括兩個(gè)熱水槽14，且每個(gè)熱水槽位于彼此相對(duì)的側(cè)部上、且沿著外邊緣。圖1示出了在橫流式冷卻塔10的一側(cè)上的一個(gè)熱水槽分配系統(tǒng)12的一部分。如圖所示的那樣，熱水槽分配系統(tǒng)12包括熱水槽14，熱水槽14為矩形且還包括彼此間隔開(kāi)的多個(gè)出口(排放)管16。每個(gè)出口 16管包括開(kāi)口，開(kāi)口被定向?yàn)橛靡曰旧县Q直(基本上垂直于水平)向下分配水。對(duì)于每個(gè)出口管16，擋板18(在此情況下，矩形)和/或堰被定位于出口區(qū)域的周圍，試圖提供在熱水槽14內(nèi)更相等的水的流動(dòng)。擋板通常被構(gòu)建為高出熱水槽的底部上方約數(shù)英寸。在沒(méi)有擋板的情況下，當(dāng)水穿過(guò)熱水槽而蔓延出時(shí)所排放的水的速度將會(huì)使得通過(guò)底部孔口流動(dòng)的水(向濕板面提供重力出口)將會(huì)不足，因?yàn)槟承┛卓趯?huì)輸出比其它孔口更多或更少的水，導(dǎo)致熱低效。這是不合需要的。但是，即使利用這些擋板結(jié)構(gòu)，水流相對(duì)不均勻，導(dǎo)致低效率。因此，需要一種用于在橫流式冷卻塔中進(jìn)行熱水分配的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，其增加了熱水槽以及重力分配系統(tǒng)內(nèi)的水流效率以增加冷卻塔的熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于在冷卻塔中使用的熱水槽分配系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括熱水槽，其包括多個(gè)排放孔口 ；以及分配側(cè)部管，其置于熱水槽上方。管基本上水平地延伸且從分配集管接收流體，且將所接收的流體排放到熱水槽內(nèi)。分配側(cè)部管包括多個(gè)排放出口，其布置為呈沿著所述分配側(cè)部管的大部分長(zhǎng)度延伸的第一行和第二行，以及相對(duì)于水平，第一行以第一角度排放流體、且第二行以第二角度排放流體。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種對(duì)于冷卻塔內(nèi)的流體進(jìn)行冷卻的方法。該方法包括(I)將冷卻塔內(nèi)的分配集管所運(yùn)載的流體分配到分配側(cè)部結(jié)構(gòu)內(nèi)；(2)將流體從分配側(cè)部管通過(guò)于沿著分配側(cè)部管的大部分長(zhǎng)度的行中所布置的至少一行排放出口而排放到熱水槽內(nèi)；(3)通過(guò)在熱水槽內(nèi)的多個(gè)孔口將流體釋放到置于熱水槽下方的熱交換材料上；以及(4)在冷水槽中收集流體，在冷水槽中的流體具有低于熱水槽中的流體溫度的溫度。在又一實(shí)施例中，提供一種用于冷卻流體的冷卻塔。該冷卻塔包括支承結(jié)構(gòu)，其支承著馬達(dá)、風(fēng)扇、風(fēng)扇堆疊、填充材料和流體分配系統(tǒng)。該流體分配系統(tǒng)包括分配集管；儲(chǔ)集槽，其包括多個(gè)排放孔口和分配側(cè)部，其設(shè)置于儲(chǔ)集槽上方、且基本上水平地延伸以用于從分配集管接收流體并且將所接收的流體排放到儲(chǔ)集槽內(nèi)。此外，分配側(cè)部，其包括沿著分配側(cè)部管的大部分長(zhǎng)度延伸的第一行和第二行中所布置的多個(gè)排放出口，其中從分配側(cè)部，相對(duì)于水平，第一行以第一角度排放流體、且第二行以第二角度排放流體。


為了更全面理解本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)將參考以下描述，結(jié)合附圖來(lái)理解以下描述，其中相似的附圖標(biāo)記表示相似物體，且在附圖中
圖1示出了在橫流式冷卻塔中的常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)熱水槽和分配系統(tǒng)的一部分。圖2為根據(jù)本公開(kāi)的熱水槽分配系統(tǒng)的平面圖。圖3示出了沿著圖2的視圖A-A的熱水槽分配系統(tǒng)。圖4為描繪了圖4所示的分配集管與一個(gè)或多個(gè)分配側(cè)部之間的聯(lián)接的更詳細(xì)視圖。圖5A、圖5B和圖5C示出了根據(jù)本公開(kāi)用于將從分配集管接收的流體排放到熱水槽內(nèi)的分配側(cè)部的一個(gè)實(shí)施例。圖6A、圖6B和圖6C不出了熱水槽和分配系統(tǒng)的另一實(shí)施例和分配側(cè)部的另一實(shí)施例；以及
圖7示出了根據(jù)本公開(kāi)的冷卻塔，其中整合了或合并了本文所示的熱水槽分配系統(tǒng)和分配側(cè)部中的一個(gè)或多個(gè)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)橫流式冷卻塔在授予Kinney等人的美國(guó)專利No. 6，070，860 (1999)(其以全文引用的方式合并到本文中)和授予Kaplan的美國(guó)專利No. 5，180，528 (其也以全文引用的方式合并到本文中)中被公開(kāi)。本公開(kāi)描述了一種熱水槽分配系統(tǒng)，其可用于，整合于或合并于在美國(guó)專利No. 6，070, 860或美國(guó)專利No. 5，180，528中所公開(kāi)和描述的橫流塔中，且也可結(jié)合本文所述的冷卻塔的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件使用。例如，本文所述的側(cè)部分配管和熱水槽可用于替換在美國(guó)專利No. 6，070, 860中所圖示和描述的(多個(gè))冷卻塔內(nèi)所公開(kāi)的熱水分配器32或槽和熱水分配盤90。同樣，例如，本文所述的側(cè)部分配管和熱水槽可用于替換在美國(guó)專利No. 5，180，528中所公開(kāi)的(多個(gè))冷卻塔內(nèi)的分配系統(tǒng)10的全部或部分。使用纖維加強(qiáng)的拉擠型框架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)冷卻塔在授予Bland等人的美國(guó)專利No. 6，275，734中公開(kāi)，其全文以引用的方式合并到本文中。在US 6，275，734中所描述的框架結(jié)構(gòu)和冷卻塔構(gòu)件可與本文所述的熱水槽分配系統(tǒng)相組合以形成橫流式冷卻塔的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。應(yīng)了解到，在本文檔全文所用的用語(yǔ)“水”，例如在“熱水槽”或“熱水槽分配系統(tǒng)槽”中所用的水，可不僅僅指水，而是可指可用于冷卻(熱交換)目的的其它“流體”?，F(xiàn)參看圖2和圖3，分別示出了根據(jù)本公開(kāi)的熱水槽分配系統(tǒng)100的平面圖和沿著A-A的視圖。該系統(tǒng)100包括熱水儲(chǔ)集器、槽或盤102 (在下文中被稱作“槽”)，各自被構(gòu)造為從分配側(cè)部結(jié)構(gòu)110接收熱水(或其它冷卻流體)。熱水槽102被形成為用以保持水，且可具有各種尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，熱水槽為矩形，包括四個(gè)側(cè)壁，且可具有約6至30英寸的深度，2至8英尺的寬度，以及4至50英尺的長(zhǎng)度?？衫闷渌叽?，取決于冷卻塔的特定構(gòu)造和大小。熱水槽102還包括多個(gè)孔口、孔或通路120(在下文中被稱作“孔口”)用于將熱水槽102內(nèi)的水排出到置于槽102下方的熱交換材料(未圖示)上。任選地，噴嘴(未圖示)可被固結(jié)于孔口 120附近以接收水，且在填充材料上方且向填充材料更均勻地分配水(在圖2和圖3中未圖示)。在一個(gè)實(shí)施例中，孔口 120和噴嘴(未圖示)被構(gòu)造成或結(jié)構(gòu)化為使得每個(gè)噴嘴通過(guò)孔口 120卡扣到熱水槽102的底板內(nèi)。分配側(cè)部結(jié)構(gòu)110被可操作地連接到分配集管130，分配集管130向分配側(cè)部結(jié)構(gòu)110供應(yīng)熱水以用于分配到熱水分配槽102內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，分配側(cè)部結(jié)構(gòu)110為流體輸送管，其被形成為將進(jìn)入的熱水分配到熱水槽102的大部分上。如圖所示，分配側(cè)部110平行于熱水槽的大部分長(zhǎng)度延伸、或者沿著熱水槽的大部分長(zhǎng)度在側(cè)向延伸。如在圖2中所示的那樣，分配側(cè)部110在單個(gè)點(diǎn)處，諸如其的中點(diǎn)處，從分配集管130接收流體。在其它實(shí)施例中，且如將意識(shí)到那樣，可使用進(jìn)入到分配側(cè)部110內(nèi)的多個(gè)排放點(diǎn)，且這些點(diǎn)可位于或置于沿著分配側(cè)部的任何(多個(gè))點(diǎn)處。也應(yīng)了解到，分配側(cè)部110可由多個(gè)構(gòu)件形成，諸如兩個(gè)或更多的管，且每個(gè)管聯(lián)接到分配集管130的出口腔室?？衫闷渌鼧?gòu)造。雖然分配側(cè)部110和分配集管130被示出分別垂直于和平行于熱水槽102的長(zhǎng)度延伸，可利用任何其它合適構(gòu)造，諸如其中分配側(cè)部110平行于熱水槽102的長(zhǎng)度延伸而集管垂直于熱水槽102的長(zhǎng)度延伸的構(gòu)造?，F(xiàn)轉(zhuǎn)至圖4，示出了用于將分配集管130聯(lián)接到分配側(cè)部110的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。在分配集管130的出口腔室的相對(duì)側(cè)上為閥140，閥140將(多個(gè))分配集管出口腔聯(lián)接到分配側(cè)部110。在圖3和圖4中所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)造中，分配側(cè)部110基本上相對(duì)于分配集管130以直角(基本上垂直)定向，且分配側(cè)部110包括兩個(gè)側(cè)部110a。如將了解到，雖然圖2示出了兩個(gè)熱水槽102，每個(gè)熱水槽102具有分配集管130，分配集管130具有分配側(cè)部110a，可利用任何數(shù)量和大小的熱水槽102、分配集管130和分配側(cè)部110a，這取決于冷卻塔的大小和尺寸，倘若分配側(cè)部110沿著熱水槽102定位成用于將進(jìn)來(lái)的熱水排放到槽102內(nèi)。如圖3所述，分配側(cè)部110置于熱水槽102的底板103上方預(yù)定距離處。在各種實(shí)施例中，這個(gè)距離可大于約3英寸,大于約6英寸,或者大于約9英寸。在另一實(shí)施例中，分配側(cè)部110安置且固結(jié)于特定位置處，從而使得分配側(cè)部110的至少一部分位于熱水槽102所限定(由槽的底板和壁加以限定)的內(nèi)部體積內(nèi)。在其它實(shí)施例中，分配側(cè)部110完全位于此內(nèi)部體積內(nèi)部、或完全位于此內(nèi)部體積外部。
分配側(cè)部110被構(gòu)建為具有沿著分配側(cè)部110的長(zhǎng)度而間隔開(kāi)的多個(gè)分配出口150(孔口、孔、通路)。在一個(gè)實(shí)施例中，出口 150沿著分配側(cè)部IlOa的大部分長(zhǎng)度間隔開(kāi)。在另一實(shí)施例中，出口 150可沿著側(cè)部IlOa的一個(gè)或多個(gè)具體長(zhǎng)度而成組間隔開(kāi)，而側(cè)部的某些其它(多個(gè))部分并不包括出口 150。在圖3所示的實(shí)施例中，出口被構(gòu)造為沿著分配側(cè)部110呈兩行(如由附圖標(biāo)記150a、150b所標(biāo)識(shí))，且當(dāng)分配側(cè)部110為圓形(在一個(gè)實(shí)施例中，諸如圓形管)時(shí)每一行150a、150b彼此間隔開(kāi)，諸如在周向間隔開(kāi)。分配側(cè)部110被形成和結(jié)構(gòu)化，從而使得出口和行被定位成允許冷卻流體排出到熱水槽102內(nèi)，這促進(jìn)了在熱水槽102內(nèi)更均勻的流體流動(dòng)以增加流量和效率。隨著冷卻流體被排放，多個(gè)流體流相對(duì)于水平以第一角度(角度A)離開(kāi)在行150a內(nèi)的那些出口 150。參看圖5C。同樣，多個(gè)流體流相對(duì)于水平以第二角度(角度B)離開(kāi)在行150b內(nèi)的那些出口 150。出口 150和行在分配側(cè)部110中的物理位置和分配側(cè)部110(固結(jié)于此系統(tǒng)中)的方位將決定相對(duì)于水平的流體排放的角度。第一角度(角度A)不同于第二角度(角度B)。在不同實(shí)施例中，第一角度和第二角度可從水平開(kāi)始在約5度至約85度之間的范圍，在約10度與約80度之間的范圍，在約20度與約70度之間的范圍，以及在約30度與約60度之間的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于水平，第一角度在約20度至約40度之間，且第二角度在約35度至約55度之間。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一角度為約30度且第二角度為約45度。盡管兩行被示出位于分配側(cè)部110上的不同周向點(diǎn)處，在一個(gè)實(shí)施例中分配側(cè)部可能利用出口 150的單個(gè)行150a或150b來(lái)操作。將了解到，可利用不同角度，取決于熱水槽102的尺寸和分配側(cè)部110相對(duì)于槽102的定位、分配側(cè)部110的直徑、流體流率、和出口 150的數(shù)量和直徑。將了解到，分配側(cè)部110的直徑和形成于其中的出口的數(shù)量和大小應(yīng)選擇為用以促進(jìn)通過(guò)分配側(cè)部110的均勻的流體流動(dòng)，其中通過(guò)分配側(cè)部管的流體具有最小速度量，而同時(shí)維持該管足夠的流體流量以填充其內(nèi)部體積。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能確定這些變量、而無(wú)需進(jìn)行過(guò)度實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，分配側(cè)部(多個(gè))管110和出口 150的尺寸被構(gòu)造成使得冷卻流體排放速度在約0. 5英尺/秒至2. 5英尺/秒之間的范圍。在另一實(shí)施例中，該范圍在約I英尺/秒至1. 5英尺/秒之間。如在圖2中所示的那樣，分配側(cè)部110被示出比其它相對(duì)壁更靠近熱水槽102的一個(gè)壁定位。在一個(gè)實(shí)施例中，其靠近熱水槽的一個(gè)壁而定位，該壁最靠近冷卻塔的中心。但應(yīng)了解，側(cè)部110可定位于在槽周圍的任何點(diǎn)處,諸如在或靠近中心處,或者更靠近一側(cè)或另一側(cè)。此外，可使用彼此間隔開(kāi)但彼此平行的多個(gè)分配側(cè)部110。其它構(gòu)造也是可能的?，F(xiàn)轉(zhuǎn)至圖5A至圖5C，在圖5A(底視圖)、圖5B(側(cè)視圖)和圖5C(沿著圖5B的A-A的視圖)示出了根據(jù)本公開(kāi)的分配側(cè)部110的一個(gè)實(shí)施例。排放出口 150的四行150a、150b、150c和150d被示出沿著側(cè)部110的大部分長(zhǎng)度延伸。如圖所示的那樣，這些行中的每一個(gè)行定位于分配側(cè)部110的一側(cè)(在周向大約一半，下半部)上。因而，這些行中每一行的排放角可相對(duì)于水平在從約5度至約85度的范圍(且如在上文中所述的那樣)。在先前已描述了出口行150a和150b的定位和構(gòu)造(參看上文)。出口行150c和150d的定位和構(gòu)造類似于在上文關(guān)于行150a和150b所述的定位和構(gòu)造,但從水平開(kāi)始在分配側(cè)部110的另一側(cè)上。參考圖5C說(shuō)明了此概念。因此，在不同的實(shí)施例中，第三角度(角度C)和第四角度(角度D)可從水平開(kāi)始在約5度至約85度之間的范圍，在約10度與約80度之間的范圍，在約20度與約70度之間的范圍，以及在約30度與約60度之間的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于水平，第三角度在約20度至約35度之間，且第四角度在約40度至約55度之間。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第三角度為約30度且第四角度為約45度。圖5C示出了在位于熱水槽上方的一個(gè)位置的分配側(cè)部110的固定構(gòu)造。如圖所示，出口行150a至150d被定位成使得流體在四個(gè)不同角度排放。這在熱水槽102內(nèi)生成更均勻的流體流動(dòng)且得到在置于熱水槽下方的熱交換材料上方和到熱交換材料上的更均勻的流體流動(dòng)，導(dǎo)致增加的熱效率。在圖2所示的實(shí)施例中，分配側(cè)部110定位于與熱水槽102的一個(gè)側(cè)壁相距一定距離處，從而使得從第三行出口 120c和/或第四行出口 120d所排放的流體接觸熱水槽102的側(cè)壁或者以(多個(gè))角度排放，從而使得當(dāng)排放時(shí)若在熱水槽102中不存在流體則其將會(huì)接觸所述側(cè)壁。在另一構(gòu)造(未圖示)中，分配側(cè)部110可朝向、或在熱水槽102的中心或中點(diǎn)而定位，從而利用多個(gè)出口行，諸如兩行或更多行150a、150b、150c或150d以使得冷卻流體朝向熱水槽102的兩側(cè)排放。在另一類似的實(shí)施例(未圖示)中，分配側(cè)部110可包括相對(duì)于水平成約90度角度定位的一行出口(未圖示)(例如，基本上豎直地排放的流體)。將了解到，分配側(cè)部管110的截面形狀可為圓形、矩形或某些其它形狀。另外，出口 150的形狀可為圓形、開(kāi)槽、矩形、橢圓形或某些其它形狀(或甚至其組合)。此外，在不同實(shí)施例中，出口 150的數(shù)量可在每個(gè)分配側(cè)部為10個(gè)至100個(gè)，可大于每個(gè)分配側(cè)部20個(gè)，和/或可在分配側(cè)部的每線性英尺為約3個(gè)至10個(gè)的范圍?，F(xiàn)轉(zhuǎn)至圖6A至圖6C，示出了本公開(kāi)的熱水槽分配系統(tǒng)的不同實(shí)施例。圖6A示出了另一熱水槽分配系統(tǒng)IOOb的一部分，其中，分配集管130b平行于熱水槽120b的長(zhǎng)度延伸或伸展((多個(gè))分配側(cè)部IlOb在圖6A中未圖示，但它們垂直于分配集管130B而延伸)。圖6B(側(cè)視圖)和圖6C(沿著圖6B的A-A的視圖)示出了根據(jù)本公開(kāi)的分配側(cè)部110b。兩行650a和650b排放出口 650被示出沿著側(cè)部IlOb的大部分長(zhǎng)度延伸。如圖所示的那樣，這些行中的每一個(gè)行定位于分配側(cè)部IlOb的一側(cè)(在軸向大約一半，下半部)上。因而，行中每一行的排放角可相對(duì)于水平在約5度至約85度的范圍(且如在上文中所述的那樣)。盡管在圖6B中并未具體地示出(但由圖6C示出)，包括了排放出口的兩個(gè)額外的行650c 和 650d。在此實(shí)施例中，出口 650具有槽或開(kāi)槽的形狀?？衫闷渌螤睿缭谏衔闹嘘P(guān)于出口 150所述的那樣。隨著冷卻流體被排放，多個(gè)流體流相對(duì)于水平以第一角度(角度A)離開(kāi)在行650a內(nèi)的那些出口 650。參看圖6C。同樣，多個(gè)流體流相對(duì)于水平以第二角度(角度B)離開(kāi)在行650b內(nèi)的那些出口 650。出口 650和行在分配側(cè)部IlOb中的物理位置以及分配側(cè)部IlOb(固結(jié)于此系統(tǒng)中)的方位將決定相對(duì)于水平的流體排放角度。第一角度(角度A)不同于第二角度(角度B)。在不同實(shí)施例中，第一角度和第二角度可從水平開(kāi)始在約5度至約85度之間的范圍，在約10度與約80度之間的范圍，在約20度與約70度之間的范圍，以及在約30度與約50度之間的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于水平，第一角度在約30度至約40度之間，且第二角度在約60度至約70度之間。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一角度為約35度且第二角度為約65度。盡管兩行被示出定位在分配側(cè)部IlOb上的不同周向點(diǎn)處，在一個(gè)實(shí)施例中分配側(cè)部可能以出口 650的單個(gè)行650a或650b來(lái)操作。將了解到，可利用不同角度，這取決于熱水槽102b的尺寸和分配側(cè)部IlOb相對(duì)于槽102b的定位、分配側(cè)部IlOb的直徑、流體流率、和出口 650的數(shù)量和直徑。將了解到，分配側(cè)部IlOb的直徑和形成于其中的出口的數(shù)量和大小應(yīng)選擇為用以促進(jìn)通過(guò)分配側(cè)部IlOb的均勻的流體流動(dòng)，其中通過(guò)分配側(cè)部管的流體具有最小速度量，同時(shí)維持該管足夠的流體流量來(lái)填充其內(nèi)部體積。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能確定這些變量、而無(wú)需進(jìn)行過(guò)度實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，分配側(cè)部(多個(gè))管IlOb和出口 650的尺寸被構(gòu)造成使得冷卻流體排放速度在約O. 5英尺/秒至2. 5英尺/秒之間的范圍。在另一實(shí)施例中，該范圍在約I英尺/秒至1. 5英尺/秒之間。在先前已描述了出口行650a和650b的定位和構(gòu)造(參看上文)。出口行650c和650d的定位和構(gòu)造類似于在上文關(guān)于行650a和650b所述的定位和構(gòu)造,但從水平開(kāi)始在分配側(cè)部IlOb的另一側(cè)上。參考圖5C說(shuō)明了此概念。因此，在不同實(shí)施例中，第三角度(角度C)和第四角度(角度D)可從水平開(kāi)始在約5度至約85度之間的范圍，在約10度與約80度之間的范圍，在約20度與約70度之間的范圍，以及在約30度與約60度之間的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于水平，第三角度在約30度至約40度之間，且第四角度在約60度至約70度之間。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第三角度為約35度且第四角度為約65度。圖6C示出了在位于熱水槽102b上方的一個(gè)位置的分配側(cè)部IlOb的固定構(gòu)造。如圖所示，出口行650a至650d被定位成使得流體以四個(gè)不同角度排放。這在熱水槽102b內(nèi)生成更均勻的流體流動(dòng)，且得到在置于熱水槽下方的熱交換材料上方和到熱交換材料上的更均勻的流體流動(dòng)。現(xiàn)轉(zhuǎn)至圖7，示出了根據(jù)本公開(kāi)的冷卻塔700 (以局部剖視圖)，其中，整合或合并了本文所示的熱水槽分配系統(tǒng)IOOUOOb和分配側(cè)部IlOUlOb中的一個(gè)或多個(gè)。冷卻塔700包括熱水分配系統(tǒng)110、100b，其包括一個(gè)或多個(gè)分配集管130 (或130b)，一個(gè)或多個(gè)分配側(cè)部110(或IlOb)、以及一個(gè)或多個(gè)熱水槽102 (或102b)。冷卻塔700還包括用于支承各種冷卻塔構(gòu)件的支承結(jié)構(gòu)710，風(fēng)扇720、風(fēng)扇堆疊730、用于給風(fēng)扇720提供動(dòng)力的馬達(dá)740、置于熱水槽102 (或102b)下方的填充材料750、以及用于收集通過(guò)填充材料的經(jīng)冷卻的流體的冷水槽760。在用于冷卻在冷卻塔700內(nèi)的流體(例如，降低在入口端口處所接收的流體溫度)的方法或過(guò)程內(nèi)，一個(gè)或多個(gè)分配集管130、130b運(yùn)送或分配流體到一個(gè)或多個(gè)分配側(cè)部結(jié)構(gòu)或管110a、110b。在這點(diǎn)，流體可被稱作具有第一溫度的“熱流體”。分配側(cè)部110a、IlOb排放流體到一個(gè)或多個(gè)熱水槽102、102b內(nèi)，熱水槽102、102b包括通常位于槽底部中的許多孔口(孔，通路)120。槽102、102b置于熱交換或填充材料750上方且孔口 120允許重力釋放在槽內(nèi)的流體。在某些系統(tǒng)中，每個(gè)孔口 120被構(gòu)造為具有“靶向”噴嘴以當(dāng)流體落到填充材料750上時(shí)操縱流體。當(dāng)釋放了流體且流體通過(guò)槽內(nèi)的孔口 120輸出時(shí)，下落的流體接觸了下方的填充材料750，在流體流過(guò)填充材料750上時(shí)，填充材料750輔助了升高所述流體的冷卻速率(降低溫度)，然后流體在填充材料下方的冷水槽760中被收集。在這點(diǎn)，流體可被稱作具有第二溫度的“冷流體”(低于第一溫度)。分配側(cè)部110a、110b被構(gòu)造成在結(jié)構(gòu)上通過(guò)多個(gè)孔口(孔、通路)150、650以一個(gè)或多個(gè)角度(與水平相比)排放流體到熱水槽102、102b內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，孔口 150、160被組織為至少一行150a、650a，至少一行150a、650a沿著側(cè)部IlOUlOb的某預(yù)定長(zhǎng)度延伸且定位成以該角度排放流體。在另一實(shí)施例中，兩行150a-150b，650a-650b孔口(沿著側(cè)部的一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)度延伸)以兩個(gè)相應(yīng)角度排放流體。在另一實(shí)施例中，可利用四行或更多行150a-150b、650a-650d。由一行或多行排放孔口 150、650以一個(gè)或多個(gè)角度排放流體，這促進(jìn)且改進(jìn)了在熱水槽102、102b內(nèi)更均勻的流體流動(dòng)，且造成在置于熱水槽102、102b下方的熱交換材料750上方和到該熱交換材料750上的更均勻的流體流動(dòng)，得到增加的熱效率。闡明本專利文獻(xiàn)內(nèi)可使用的某些字詞和短語(yǔ)的定義是有利的:術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”以及其派生詞意味著包括但不限于；術(shù)語(yǔ)“或”是包括性的，意味著和/或；短語(yǔ)“與……相關(guān)聯(lián)”和“與之相關(guān)聯(lián)”以及其派生詞可意味著包括，被包括在、與之互連、包含、被包含在、與……相連、與……聯(lián)接、與……通信、與……合作、交織/交錯(cuò)、并列/并置、與……緊接、與……結(jié)合、具有，具有……的特性等。術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”或“連接”指在兩個(gè)構(gòu)件或更多構(gòu)件之間的直接或間接連接，除非專門地指出存在直接聯(lián)接或直接連接。

盡管在前文的詳細(xì)描述中已描述且在附圖中示出了本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的(多個(gè))實(shí)施例，而是在不偏離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下能有多種重新布置、替代和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在冷卻塔中使用的熱水槽分配系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 熱水槽，其包括多個(gè)排放孔口 ；以及 分配側(cè)部管，其置于所述熱水槽上方、且基本上水平地延伸以用于從分配集管接收流體且將所接收的流體排放到所述熱水槽內(nèi)，所述分配側(cè)部管包括: 多個(gè)排放出口，其布置為呈沿著所述分配側(cè)部管的大部分長(zhǎng)度延伸的第一行和第二行，其中從所述分配側(cè)部管的水平線，所述第一行以第一角度排放流體、且所述第二行以第二角度排放流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一角度約等于所述第二角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度是在約20度與70度之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一角度不同于所述第二角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一角度在約20度與40度之間且所述第二角度在約35度與70度之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一行中的所述多個(gè)出口定位成使得所述第一行中的出口與所述第二行中的出口交替。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行和所述第二行中的所述多個(gè)出口具有圓形或開(kāi)槽的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行和所述第二行中的出口數(shù)量大于約20。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水槽包括彼此相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁且所述分配側(cè)部管定位成與另一側(cè)壁相比更靠近一個(gè)側(cè)壁。
10.一種將冷卻塔中的流體冷卻的方法，所述方法包括: 將由所述冷卻塔內(nèi)的分配集管所運(yùn)送的流體分配到分配側(cè)部結(jié)構(gòu)內(nèi)； 將所述流體從所述分配側(cè)部管通過(guò)布置呈沿著所述分配側(cè)部管的大部分長(zhǎng)度的行的至少一行排放出口而排放到熱水槽內(nèi)； 通過(guò)在所述熱水槽內(nèi)的多個(gè)孔口將所述流體釋放到置于所述熱水槽下方的熱交換材料上；以及 在冷水槽中收集所述流體，在所述冷水槽中的所述流體具有比所述熱水槽中的所述流體的溫度更低的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，排放所述流體還包括: 以第一角度從所述分配側(cè)部管排放所述流體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，排放所述流體還包括: 從所述分配側(cè)部管通過(guò)第一行排放出口以第一角度、且通過(guò)第二行排放出口以第二角度來(lái)排放流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一角度不同于所述第二角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度在約20度至70度之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一角度不同于所述第二角度，且所述第一角度在約20度與40度之間且所述第二角度在約35度與70度之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述第一行中的所述多個(gè)出口定位成使得所述第一行中的出口與所述第二行中的出口交替。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行和所述第二行中的所述多個(gè)出口具有圓形或開(kāi)槽的形狀。
18.一種用于冷卻流體的冷卻塔，所述冷卻塔包括: 支承結(jié)構(gòu)，其支承著馬達(dá)、風(fēng)扇、風(fēng)扇堆疊、填充材料和流體分配系統(tǒng)；以及 其中所述流體分配系統(tǒng)包括: 分配器集管；儲(chǔ)集槽，其包括多個(gè)排放孔口， 分配側(cè)部，其置于所述儲(chǔ)集槽上方且基本上水平延伸以用于從分配集管接收流體、且將所接收的流體排放到所述儲(chǔ)集槽內(nèi)，分配側(cè)部，其包括呈沿著所述分配側(cè)部管的大部分長(zhǎng)度延伸的第一行和第二行而布置的多個(gè)排放出口，其中從所述分配側(cè)部的水平線，所述第一行以第一角度排放流體、且所述第二行以第二角度排放流體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的冷卻塔，其特征在于，所述第一角度不同于所述第二角度，且所述第一角度在約20度與40度之間，且所述第二角度在約35度與70度之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷卻塔，其特征在于，所述第一行和所述第二行中的出口數(shù)量大于約20，且所述出口的形狀為圓形或開(kāi)槽形狀的中的至少一種。
全文摘要
具有熱水分配系統(tǒng)的冷卻塔包括置于熱水槽上方的分配側(cè)部。分配側(cè)部向熱水槽內(nèi)排放流體，熱水槽繼而通過(guò)多個(gè)孔口釋放流體。隨著流體被釋放，其落在熱交換填充材料上，熱交換填充材料輔助增加流體的冷卻速率。分配側(cè)部在結(jié)構(gòu)上被構(gòu)造為通過(guò)多個(gè)出口以一個(gè)或多個(gè)角度(如與水平相比)排放流體到熱水槽內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，出口布置為呈沿著分配側(cè)部的大部分長(zhǎng)度延伸的一行或多行。以此方式排放流體改進(jìn)和促進(jìn)了在熱水槽內(nèi)更均勻的流體流動(dòng)，這造成在填充材料上方和到填充材料上更均勻的流體流動(dòng)，由此提高了熱效率。
文檔編號(hào)B01F3/04GK103079687SQ201180026979
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者T.達(dá)利, J.A.布蘭德, M.比克斯塔夫 申請(qǐng)人:合成冷卻技術(shù)有限公司