[发明专利]冷却塔防垢高热效填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却塔填料，特别涉及一种冷却塔防垢高热效填料。

技术背景

淋水填料是冷却塔的重要组成部分，按照填料冷却形式可分为点滴式填料和薄膜式填料两大类，其结构主要有板片、网格以及圆管等基本形式，一般使用高分子等材料制成。淋水填料的作用是使进入冷却塔的热水尽可能地形成细小的水滴或薄的水膜，以增加水与空气的接触面积和接触时间，有利于水和空气的热、质交换。为了增加热水与填料间的接触表面积，进一步热传导效率，常提供S波填料、斜交错填料、台阶式梯形斜波填料、差位式正弦波填料、点波填料、六角蜂窝填料、双向波填料、斜折波填料等不同产品供冷却塔热交换使用。

污垢是指在热交换过程中与流体相接触的固体表面上逐渐积聚起来的一层固态或软泥状物质，污垢的存在使传热效率下降能耗和物耗增加，并可能带来安全隐患。因此污垢问题是换热设备的研究设计和应用面临的重要挑战之一。污垢的预防和消除一般采用化学方法添加化学阻垢剂及化学清洗，物理机械清洗或施加超声场、磁场静电场或电磁场等防垢以及表面技术和组合方法等。但是，化学方法易造成污染，物理方法劳动强度大和成本高，难以推广使用。

因此，现使用的淋水填料均存在热交换效率低、易结垢并阻塞流导和通风阻力偏高等缺点，结果导致冷却塔的热交换能力降低和维护成本增加。

沸腾传热在能源、石油加工工业、化学工业等行业有着广泛应用，并越来越受到科学研究工作者的重视。强化沸腾传热的方法包括：采用特殊结构的传热表面代替普通光表面；在普通表面上涂覆功能膜；通过材料复合来改变淋水填料的疏水性质和通过添加剂来改变传热介质的热物性。但是，采用特殊结构的传热表面代替普通光表面的方法难度大，不易规模化生产；通过添加剂来改变传热介质的热物性会造成二次污染，不宜推广使用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种可防水垢形成的、具有高沸腾传热能力和可降低通风阻力的淋水填料。

本发明根据冷却塔塔内气液两相直接接触的传热、传质过程，兼顾淋水填料的自净和强化沸腾传热的要求设计而成。方案之一是以传统的淋水填料为基底，在该填料表面喷涂、浸涂或刷涂一种超疏水和具有自净能力的低表面能涂层；方案之二是通过材料复合改性制备具有低表面能的基质材料，然后压片或成膜生产淋水填料。

本发明一种冷却塔防垢高热效填料，其特征在于具有低表面能的淋水填料。

表面涂层是一种常用的沸腾传热强化方法，如基于低表面能原理的复合涂层。材料复合改性工艺简单，特别适用于高分子材料生产，而且生产成本低。采用本发明生产的淋水填料具有低表面能和超疏水性，具有高沸腾传热能力和优良的防水垢形成能力。在热交换过程中，超疏水淋水填料的表面易产生大量的气泡，气泡的脱离直径一般小于2mm，且脱离频率也较快。因此，超疏水淋水填料表面强化沸腾传热明显，尤其在较低传热温差下，传热系数和传热通量显著增加，可以显著提高冷却塔的热交换能力。

本发明一种冷却塔防垢高热效填料，其特征在于以传统的淋水填料为基底(1)和低表面能涂层(2)构成的。

一种冷却塔防垢高热效填料，其特征在于可通过基体材料(3)和添加剂(4)复合改性制备具有低表面能的材料，然后压片或成膜获得。

同时，采用本发明生产的超疏水淋水填料，因其表面能低，污垢与其换热表面之间的附着力弱，污垢层薄排列无序容易脱落。因此，超疏水淋水填料可以抑制污垢沉积，使冷却塔在高传热系数条件下的运行时间大大延长，显著降低冷却塔的维护成本。

附图说明

以下，将结合附图和实例对本发明作进一步描述。

图1是以传统的淋水填料为基底，在该填料表面喷涂、浸涂或刷涂一种低表面能涂层的超疏水淋水填料的示意图；

图2是采用复合改性技术制备的低表面能基质材料生产的超疏水淋水填料的示意图。

具体实施方式

本发明一种冷却塔防垢高热效填料具体实施方式是：

参照附图1：本发明以传统板片(1)为基片，通过喷涂、浸涂或刷涂一种低表面能涂层(2)构成疏水淋水填料。

参照附图2：本发明以复合改性技术制备的低表面能基体材料(3)通过挤压或成膜技术生产的含有改性添加剂(4)的超疏水淋水填料。