冷卻塔及其建造方法

專利名稱：冷卻塔及其建造方法
技術領域：
本發明是關于冷卻塔的，尤其是關于工業用水冷卻塔的，不過并不局限于工業水冷卻塔。
工業用冷卻塔的一和常見類型是逆流式冷卻塔，其中，水向下流經一填充層，而此時冷氣則由下向上通過填充材料。術語“逆流式”指的是溫水和冷氣呈逆向運動這一事實。傳統的逆流式冷卻塔有三種類型，分別為“誘導通風式”、“自然通風式”及“強制通風式”。
誘導通風逆流式冷卻塔在塔頂設置有一個風扇，用于把空氣從下向上抽吸并經過填充層。在塔身基部附近的空氣沿地面水平流動，一旦流經塔身底部，則轉向90°向上流過填充層，這是因為塔頂的風扇把空氣向上抽吸從而誘導其向上運動的緣故。誘導通風逆流式冷卻塔的實例見于美國專利4,267,130號和4,301,097號，此二者均屬于Curtis的專利。
Lefevre的美國專利4,521,350號中的自然通風逆流式冷卻塔如

圖1所示。自然通風冷卻塔并不使用風扇來協助空氣疏通，而是依賴于熱空氣總向上流動的這一自然趨勢。專利4,521,350中所示的自然通風冷卻塔是屬于通常所指的雙曲線形自然通風冷卻塔這一類型。Lefevre的專利表明了所示的自然通風逆流冷卻塔中的填充材料下面使用了排水收集系統。
Jacir的美國專利2,606,750和2,915,302號表明了強制通風逆流式冷卻塔。傳統的強制通風塔在塔身側面有一風扇，用于把空氣鼓入塔體底側的強制通風室。許多葉片用于使空氣轉向90°并向上流經塔體。正如貿易中所使用的，術語“強制通風式”被理解成所指的即是象Jacir的發明的系統，該系統在塔體側面有一風扇，用于把空氣鼓入塔體低處的一個強制通風室，從而空氣必須轉向90°向上通經塔體。Munters的法國專利1,158,377號則表明一種裝配有垂直軸風扇的強制通風冷卻塔，該風扇可把空氣直接向上鼓入并流經塔體。
冷卻塔的另一種常見類型是交叉流動式冷卻塔。在交叉流動式冷卻塔中，熱水下落流經填充層，而此時冷空氣則在與落水路徑呈大約90°的方向被水平引出。此類交叉流動式冷卻塔是典型的誘導通風冷卻塔，它有一強制通風室以及一位于塔頂的風扇，后者把空氣向上抽吸并通過冷卻塔。
既有的技術也包括了在塔下設有一風扇的交叉流動式冷卻塔，此風扇用于把空氣鼓入一中央強制通風室從而隨后使空氣轉動90°，通過位于塔體周邊的填充材料而向外水平流出。此種系統已由Mar1ey冷卻塔公司經營銷售。在該系統中，風扇的正上方并設有填充材料，填充材料都位于風扇的周邊地帶，而風扇的正上方的區域則界定了一個強制通風室，風扇把空氣吹向該強制通風室。
既有的技術也包括多種類型的排水收集系統，由一系列迭蓋的傾斜收集板組成，沿收集板的下邊上有槽。此類系統在例如上述的Lefevre的專利4,521,350號中便有說明。
工業用冷卻塔很典型地都是碩大的構造，其橫向尺寸大概是二十英尺至五百英尺，其高度大約也有二十至三十英尺。工業用冷卻塔從訂貨到完成一般要大約一年的時間。此類冷卻塔的建造是主要的任務。
此類冷卻塔一般都由木材造成。因為木材在如此潮濕的環境中易于變質，所以需要不斷地保養維修，而且此類冷卻塔壽命也有限。
與建造此類冷卻塔相關的一些困難在本發明的受讓人最近提出的標準組件冷卻塔系統中有所描述。該系統在Curtis的美國專利5,227,095號中被表示和描述，其細節被作為參考結合在本發明中。上述Curtis’095號專利的系統由多個單獨的組件組成，其可在工廠建造然后運送到工地被安裝固定在多種工業性場合。然而，在許多需要巨大的制冷容量的情況下，上述′095號專利的標準組件系統可能不適用。Curtis′095號專利中所述的組件直接有位于填充材料之下的風扇，用于使空氣直接向上通過填充層。申請者特此承認Curtis′095號專利已經先于本專利申請建立了上述工藝。
本發明的綜述本發明提供了一種冷卻塔，其建造時間比傳統工業用冷卻塔的要短，所需的維護較少，且壽命更長。本發明進而提供一種易于建造的標準模件冷卻塔構造，其大小可以根據冷卻容量的需要而建造。
本發明的冷卻塔裝置包括一圍墻殼體，它可以是由一對直立縱向邊墻和一對直立橫向端墻組成的四面墻殼體。一對縱向邊墻可由第一縱向邊墻和第二縱向邊墻組成，二者間界定一空間，在每個墻的較底端分別有第一槽和第二槽。橫向端墻可包括一后端墻和一前端墻，或稱出口墻。第一和第二縱向邊墻最好用混凝土墻，但并不局限于此。類似地，橫向端墻也可以是混凝土墻，同樣也不局限于此。
此冷卻塔裝置還包括一置于殼體內的填充材料層，一置于殼體內且位于填充層之上的分液系統，一位于填充材料之下的排水收集系統，還有一位于排水收集系統之下的風扇，用于把空氣向上吹鼓并通過填充層。
分液系統把液體分配到填充材料層之上。液體下降通過填充材料層并由排水收集系統收集。排水收集系統把其中收集的液體傳送到第一和第二槽。因而，第一和第二槽包含有與第一和第二縱向邊墻操作上相關的液體承接裝置。在冷卻塔裝置附近可設置一蓄水池，以便第一和第二槽所承接的液體可由出口墻流出冷卻塔而傾注到蓄水池中。
此冷卻塔裝置可利用“向上傾斜”的結構來建造，此術語在建造工藝中是眾所周知的，且于下文有更完整的描述。因為上述結構的可行性，本發明的混凝土冷卻塔的建造費用將比建造木質冷卻塔更具競爭力，而其建造用時也較短。此裝置也可使用運送到工地的預制墻來建造。在任何一種情形中，其建造用時都比建造一典型的工業用冷卻塔要少得多。
本發明也提供一種標準組件冷卻塔構造，包括第一冷卻塔裝置和與其組合的基本類似的第二冷卻塔裝置。每一裝置包括第一和第二縱向邊墻，并于其下沿設置有第一和第二槽。第一和第二縱向邊墻相互平行并于其間界定一空間。在第一和第二縱向邊墻之間的空間內有一填充層。在填充層上則有一分液系統，在填充層下有一排水收集系統，而在排水收集系統下則有一風扇，用于把空氣向上吹鼓并通過填充層。排水收集系統所收集的液體則連通到第一和第二槽中。
第一和第二冷卻塔裝置沿縱向系列布置，以便第一個冷卻塔裝置的第一槽和第二個冷卻塔裝置的第一槽相連接從而形成基本上連續的液體第一通道。類似地，第一個冷卻塔裝置的第二槽和第二個冷卻塔的第二槽相連接從而形成基本上連續的第二個液體通道。
標準組件冷卻塔構造還可包括一在該標準組件冷卻塔構造的一出口墻附近的蓄水池。第一和第二液體通道中承接的液體經出口墻流出注入蓄水池中。標準組件冷卻塔構造還可包括至少一個的附加的冷卻塔裝置與第一個和第二個冷卻塔裝置相結合。此至少一個附加的冷卻塔裝置與第一個和第二個冷卻塔裝置基本類似，并如上所述呈縱向系列布置。此至少一個附加冷卻塔裝置的第一和第二槽從而被連接到第一和第二冷卻塔裝置的第一和第二槽上并與其呈一直線。這樣，基本上連續的液體的第一通道和第二通道分別由第一冷卻塔裝置，第二冷卻塔裝置及至少一個附加的冷卻塔裝置的第一槽和第二槽組成。由此，此標準組件冷卻塔構造可以被擴充而滿足各種制冷容量的需要。
附圖的簡要說明圖1表示本發明的冷卻塔裝置及毗鄰的一蓄水池的簡圖。
圖2是圖1沿2-2線的剖面圖。
圖3是本發明的冷卻塔裝置的前端的視圖。
圖4是本發明的冷卻塔裝置的后端的視圖。
圖5是本發明的后端墻的內部的視圖，以橫截面圖表示槽支腳和縱向中央橫梁。
圖6是本發明的前端墻的內部的視圖，以橫截面圖表示槽支腳和縱向中央橫梁。
圖7是本發明的一面邊墻的內部的視圖。
圖8是本發明的冷卻塔的垂直部分剖面圖。
圖9是與圖8相似并與之成90°的視圖。
圖10是本發明的框架結構的俯視圖，以橫截面表示其外墻。
圖11是圖10沿11-11線的截面圖，沒有風扇護罩。
圖12是圖10沿12-12線的截面圖，沒有風扇護罩。
圖13是本發明的分液系統的仰視圖。
圖14表示本發明的排水收集系統的一部分。
圖15是排水收集系統的支架垂直部分剖面圖。
圖16表示沿圖15中的16-16線的一個圖。
圖17和圖17A表示本發明的風扇支座的二者擇一的實施例。
圖18是沿圖10中18-18線的一個視圖，表示本發明的風扇護罩的附件。
圖18A和18B分別表示沿圖18中的18A-18A線和18B-18B線的兩個視圖。
圖19是沿圖10中的19-19線的一個視圖，表示本發明的風扇護罩的附件。
圖20表示本冷卻塔裝置殼體的一個視圖，它的前端墻被去掉，且沒有填充材料或排水收集系統。
圖21表示沿圖5的21-21線的一個視圖。
圖22是本發明的標準組件冷卻塔構造的一個簡圖。
圖23表示沿圖22的23-23線向下俯視本發明的框架結構的視圖。
圖24表示沿圖5的24-24線的一個視圖。
圖25表示沿圖6的25-25線的一個視圖。
圖26是穿過圖22中的26-26線的圖，表示橫向隔墻的前邊，其槽支腳和一縱向中央橫梁以橫截面示出。
圖27是沿圖22中的27-27線的圖，表示橫向隔墻的后邊，其槽支腳和一縱向中央橫梁以橫截面示出。
圖28表示沿圖23中的28-28線的圖。
圖29表示沿圖23中的29-29線的圖。
圖30表示沿圖22中的30-30線的圖。
圖31表示本發明的標準組件冷卻塔構造的一個附加的實施例。
圖32和圖33表示本發明的風扇護罩的一個附加的實施例。
圖34和圖35表示本發明的風扇護罩的兩個另加的實施例。
優選實施例的細節描述現在參照附圖，特別是圖1，冷卻塔裝置通常由數字1標示。此裝置包括一圍墻殼體5，它可以是一個由一對直立或垂直的縱向邊墻10和一對直立或垂直的橫向端墻12界定的四面墻殼體，縱向邊墻10和橫向端墻12分別在圖8和圖9中較易看清。此裝置有前端6，后端7，左邊或第一邊8及右邊或第二邊9。此殼體也有一底端11，此底端11也被稱為底部開口11。縱向邊墻10可包括第一，或稱左側縱向邊墻1A和第二，或稱右側縱向邊墻16，兩者基本相同。第一和第二個縱向邊墻14和16彼此平行，并于其間界定一空間15。第一縱向邊墻14有一底端18，一頂端19及一內表面20，而第二縱向邊墻16則有一底端21，一頂端22以及一內表面23。底端18和21部分地界定了底端開口11。第一和第二個縱向邊墻14和16最好是混凝土墻，但并不局限于此。
第一縱向邊墻14在其底端18有一向內延伸的梁托或凸出部分24。有一對相對的縱向支腳26從底端18向下延伸。第二縱向邊墻16在其底端有一向內延伸的梁托，或凸出部分28。如圖7所示，梁托并未延伸至縱向邊墻的全長。一對沿縱向相縱向支腳29從第二個縱向邊墻16的底端21向下延伸。支腳26和29最好分別與邊墻14和16澆注成一個整體。但支腳也可以單獨澆注，而可以把邊墻放在支腳上并用暗銷或其它方式定位。類似地，梁托24和28最好也是分別與邊墻14和16澆注成一個整體，但也可以單獨澆注并且用此工藝中已知的任一方式固定到墻上。
這對橫向端墻12可包括橫向后端墻30和橫向前端墻32。前后端墻最好是混凝土墻，但并不局限于此。橫向后端墻30有一頂端34和一底端33，有一對橫向相對的支腳35從底端33向下延伸。后端墻30和支腳35最好被澆注成一個整體。但支腳35也可單獨制作并把端墻30用暗銷或其他方式定位。端墻30還包括一對L型后槽支架36，它由一左邊，或稱第一個后支架37和一右邊，或稱第二個后支架38組成，如圖5所示、槽支架37和38位于墻30的底端33，并由此向前延伸。槽支架37和38最好澆注成墻30的一部分。然而，支架37和38也可以單獨制作并用螺栓或其他方式連接到墻30上。
如圖6所示，前端墻32類似地包括一對L型前槽支架40，它由一左邊、或稱第一前支架41和一右邊，或稱第二前支架42組成。槽支架41和42分別大致與支架37和38直接相對，并由端墻32向后延伸。槽支架41和42最好整體上澆注成端墻32的一部分，但也可以單獨制作并用螺栓或其他方式連接到墻32上。前端墻32有一底端44，放在地平面45上，并由此向上延伸至頂端39。
端墻和縱向邊墻的頂端大致處于同一平面的。縱向邊墻和橫向端墻，可有斜切的垂直邊沿，如圖10和圖13所示，使得此墻體互相匹配并用本工藝中已知的任何一種方式連接。例如，這些墻體有澆注在或嵌在其中的焊接角鐵片以用于焊接。墻體也可以用帶有螺栓的角鐵連接，角鐵用螺栓連接到端墻和邊墻上，如圖13所示。在使用螺栓或其他螺紋連接裝置的立置，連接裝置應旋入嵌在或澆注在結構中用于承接連接裝置的插入物。墻體應在沿著墻的高度上的諸多位置上連接。
一個大致呈L型的第一槽支腳48有一大致水平的底部49及一垂直支腳部分50，支腳48放在梁托24上并由梁托24支撐。底部49有一頂面55，而支腳部分50則有一頂端51。支腳48有一后端52和一前端53，且基本橫跨該裝置的全長，因而其后端52由后槽支架37承接并支撐，而其前端53則由前槽支架41承接并支撐。這樣，第一槽54在邊墻14的底端18由支腳48和邊墻14來界定。圖5和圖6中可更好地觀察槽支腳的細節。
一個大致呈L型的第二個槽支腳56有一大致水平的底部58和一大致垂直的腳部60，支腳56放在梁托28上并由梁托28支撐。底部58有一頂面65，而腳部60有一頂端61。支腳56有一后端62及一前端63，并基本橫跨此裝置的全長，使得后端62由第二個后支架38承接并支撐，而前端63則由第二個前支架42承接并支撐。
這樣，第二個槽64在邊墻16的底端21處由支腳56和第二個縱向邊墻16界定。前端墻32有一對限定在其上的窗口，或稱出口66。出口66可有一底端67，它大致與支架48和56的水平底部55和65處于同一平面。這樣，出口66如此定位以便槽54和64連通，且在槽54和64中流動的液體能由窗口66排出。構成槽54和64的構件之間的接合處和它們之間的任何空縫，都應用防水堵塞材料或其他防水密封材料密封。
本發明的裝置還包括一填充材料層70，它位于殼體5中并有一上表面71；一分液系統72，位于填充材料之上；一排水收集系統74，位于填充材料之下；及一位于排水收集系統之下的風扇。
分液系統72包括一橫跨縱向邊墻14和16的匯總管78。諸多吹積物消除器120定位于供水系統之上且最好由匯總管78支撐。吹積物消除器120是市售的材料，其可以使隨著從冷卻塔裝置1中由下向上流動的空氣一起飄走的薄霧減至最少。吹積物消除器由諸多I-型橫梁121及一對相對的槽鋼122進行定位。槽鋼122用螺栓或其他方式固定到相對的縱向邊墻上。I-型橫梁跨越端墻之間的距離，并由諸多界定在端墻30和32上端的相對的槽口119和123來承接。槽口在圖5和圖6中較好觀察。吹積物消除器則由I-型橫梁和槽來承接定位，如圖8所示。
匯總管78在其第一端80被封蓋，用來在第二，或稱開口端82處承接供水管85。因而，正如圖13較清楚地表示的，第一端80被一用螺栓固定的盲法蘭83定位于縱向邊墻14的內表面，盲法蘭把端部80封蓋從而防止液體由此進出。第二端82延伸通過相對的縱向邊墻16并與一供水管85相連接。匯總管被一對用螺栓連接的套接法蘭定位在第二端。匯總管可由一匯總管支撐橫梁125支撐。匯總管支撐橫梁125可以是一I-型橫梁，其橫跨縱向邊墻且由螺栓或其他方式連接到縱向邊墻上。因而，I-型橫梁可由被螺栓固定的角鐵127支撐，如圖20所示。橫梁應經修整以便為定位匯總管的凸緣81和83留下空隙。
分液系統，正如圖13較好地表示的，還包括諸多帶有管嘴90的縱向管88，管嘴連接于其上并從那里向下延伸。管嘴和縱向管，以及吹積物消除器的數量，是由冷卻塔的大小及管嘴90所噴灑的液體的覆蓋面積所決定的。應使用足夠數量的管嘴以便完全覆蓋填充材料層70的上表面71。在所示的代表一36英尺×36英尺的冷卻塔的實施例中，諸多縱向管88包括12根管子、由號碼92，94，96，98，100，102，104，106，108，110，112和114分別標示。縱向管和管嘴的數量因塔大小可以增減。縱向管92至102由匯總管78的一側向外延伸，而縱向管104至114則由匯總管的相對側向外延伸，直至縱向管到達該對橫向端墻為止。縱向管由U型螺釘124定位，后者連接在I-型橫梁121上并向下延伸，圖8中較好地表示出來。每一縱向管88都由諸多U型螺釘定位。縱向管也可以由支撐夾116支撐，后者由螺栓固定在端墻上，如圖9所示。在所示的實施例中，每一縱向管88由3個從那里向下延伸的分水管嘴90組成，或共含有36個管嘴。管嘴90最好根據Curtis的美國專利5,143,657號的分液器和Curtis的美國專利5,152,148號的自動調節分液器所描述的來建造。上述兩專利的細節作為參考結合在本發明中。
液體是由液體源(未示出)抽吸到供液管85中的，后者把液體輸送到匯總管78。匯總管78把液體導到縱向管88，而后者再把液體導到管嘴90。管嘴90把液體噴灑或散布到填充材料層70的頂部。
填充材料層70最好包括若干層的填充材料。在所示的實施例中，填充材料層70由五層填充材料組成，分別以126，128，130，132和134標示。填充材料是市售的折皺塑料填充材料，最好是一英尺寬×一英尺厚的長條。填充材料應該有足夠的長度以便能和相對的墻體，比如邊墻14和16以及端墻30和32，緊密地接合，并且應經過修整以便為匯總管78和匯總管支撐橫梁125留下空隙。經分液系統分散的液體將滴淌或下降通過填充材料，然后由排水收集系統74收集。
排水收集系統收集的液體分別流到第一和第二槽54和64并由其承接。第一和第二槽54和64因而也被稱為液體承接裝置138，其與第一和第二個縱向邊墻操作上結合用以承接來自于排水收集系統的液體。排水收集系統74最好是根據共同未決的美國專利申請08/240,280號中所描述的建造成雙層排水收集系統，上述申請轉讓給本發明的受讓人，且其細節被提及并結合在本發明中。因此，排水收集系統74可包含圖14所示的雙層排水收集系統，其一般由號碼400標示。此排水收集系統包括一由平行且伸長的收集板404組成的上層402，還包括一由平行且伸長的收集板408組成的下層406。下層406的每一收集板408都是中空的雙層壁的板，其有一上壁410和一下壁412。其兩壁410和412之間界定了一內腔414。下層收集板408有一頂端開口416與內腔414相通。
每一上層收集板404有一底邊418，與下層收集板408的上壁410的上邊420交迭。每一上層收集板404的下邊418把從上層收集板404來的水排出通過開口416進入雙層壁的下層收集板408的內腔414中。
每一下層收集板408的頂端開口416可以被描述為沿著收集板408的長度延伸的伸長的開口，其由上壁410和下壁412之間的間隔422來界定。間隔422自上層收集板404的底邊418橫向延伸把水排入開口416中，從而有效地增加相鄰的上層收集板404之間的交迭且顯著地減少了從一收集板404上噴濺到相鄰的下層收集板408上的水的數量。
例如，參照圖14，上層收集板404分別用404A，404B和404C標示，類似地下層收集板408也被分別標示為408A，408B和408C以便易于識別個體。落在上層收集板404A上的液體主要通過橫向流經收集片404A的寬度而匯集到下層收集板408A的頂端開口416中。任何從上層收集板408A的上表面飛濺起來的液體必須完全跨越開口416及收集板408A的下壁412的上面的凸出部分424，才能落到下一個相鄰的下層收集板408B的上表面。在圖14中顯而易見的是，下層收集板408A的開口的間隔422有效地增加了上層收集板404A的橫向寬度，從而有效地增加了相鄰的上層收集板404間的交迭并大大地減少了飛濺液體的量，飛濺的液體甚至可能濺落到上壁的外表面，比如此上壁可以是任一下層收集板408的上壁410。下層收集板406有第一端426和第二端427，而上層收集板402則有第一端428和第二端430。
每一下層收集板408有一擴大的通常是圓筒形的底部432。三個垂直凸緣434，436，438從上壁410的上表面向上延伸，第四個向上延伸的凸緣440則向上延伸至上邊緣420。凸緣440與上層收集板404的底部交迭，兩者用水泥或其他方式粘合在一起。
諸多槽442，444，和446被界定在凸緣434，436，43 8和440之間。這些槽收集所有濺落到上壁410的上表面的液體并沿著下層收集板408的長度縱向排出。
在下層收集板408的下端附近有一凸出部分448，它界定了一個槽450用以收集任何在下壁412的后邊聚集并沿下壁流下的液體。下壁412有一垂直延伸部分，其終止于如上所界定的上邊部424，并有一自該處水平向外延伸的支撐凸緣452。一個T-型支撐柱454有一裝在凸緣434之上的U型底端456以及一在其頂端的橫向件458，后者裝在界定于支撐凸緣452的底面的槽460之內。
支撐柱454在圖14中以剖面圖示出，其典型的寬度由圖14的紙平面向內約二英寸左右。在圖14中顯而易見的是，很多此類支撐柱被用于安裝上層402和下層406。
每一上層收集板都有定義在其上的向上延伸的短的第一和第二個肋462和464。每一上層收集板404在其頂邊都有一口朝下的槽466。槽466則包括一定義于其上的上表面467。
另一個T-型支撐柱454在每一加強肋464和就在它上面的槽466之間延伸。因此，整個排水收集系統400將由三種不同的擠壓成型的PVC塑料組件，即上層收集板404，下層收集板408及T型支撐柱454。
填充材料層70放在并且由平行延長的收集板404的上層的上表面467支撐。收集板長度是這樣的，使得下層收集板406的第一端426和第二端427分別位于第一槽54和第二槽64之上。換言之，第一端426位于支腳48的垂直支腳部分50和墻體14之間的槽54之上。類似地，第二端427位于支腳50的垂直支腳部分60和墻體16之間的槽64之上。上層收集板比下層收集板長，從而端部428和430分別類似地位于槽54和64之上。排水收集系統承接的液體從而從端部426和428倒進第一槽54中，也從端部427和430倒進第二槽64中。
槽54和64所承接的液體將從后端7向前端6流動。這樣液體被引導到出口墻32，流過出口墻，從流出口66流出。因而槽54和64包括有一導向裝置用于把液體導向流出口66。
排水收集系統由一對排水收集器支架140支撐，后者分別由垂直支腳部分50和60的上端51和61向上延伸。排水收集器支架可以安裝在界定于垂直支腳部分的上端的凹槽142中，如圖15較清楚地表示。在該圖中，平行延長的收集板408的底部432放在并且由那對排水收集器支架140的頂端144來支撐。如圖16所示，支架140的上端144最好有許多定義于其上的半圓形開口146，用于承接收集板400的底部432。下層收集板的凸緣434和448可根據需要進行修整以便允許其底部432能被半圓形開口146承接。
排水收集系統也由框架結構200來支撐。此框架結構包括一縱向中央橫梁202，其完全跨越該裝置的兩面橫向端墻間的全長。中央橫梁202有一底面201，一頂面203，一后面210和一前面212。中央橫梁最好是混凝土橫梁，但并不局限于此。縱向中央橫梁202由一對分別固定在后端墻30和前端墻32的相對的U-型支撐槽150支撐。支撐槽150包括后支撐槽152和前支撐槽154。支撐槽152從后端墻30向前延伸，而支撐槽154則從前端墻32向后延伸。因此，橫梁202的后端210安裝在支撐槽152中，而前端212則安裝在支撐槽154中。支撐槽152和154可以用螺栓或其他方式分別連接到端墻30和32上，且大致直接相對，因而當橫梁202安裝在支撐槽中時將大致呈水平狀態。
框架結構也可包括許多橫向I-型橫梁204和許多縱向I-型橫梁206。橫向I-型橫梁204和縱向I-型橫梁206最好是纖維玻璃I-型橫梁，但并不局限于此。在所示的實施例中，有四根橫向I-型橫梁204。橫向I-型橫梁204在其一端連接到槽支腳，在其另一端連接到縱向中央橫梁。如圖12所示，橫向I-型橫梁204可用由螺栓固定的角件208連接到第一和第二個槽，以及縱向中央橫梁202上。中央橫梁處的連接部分可包括延伸貫穿橫梁202的套筒209，以便可使用一延伸貫穿橫梁202的螺栓來固定橫梁204。
所示實施例也包括四根縱向I-型橫梁206，縱向中央橫梁202的兩邊各定位兩根。如圖11中所示，I-型橫梁206的端部用由螺栓固定的角件214連接到橫向端墻30和32上。I-型橫梁206可類似地被用螺栓或其他方式連接到縱向I-型橫梁204上，橫梁206跨過橫梁204。縱向I-型橫梁206有一上表面216，其與縱向中央橫梁202的上表面203位于同一平面。收集板408的底部432放在表面203和216上，因而排水收集系統是部分由框架結構200支撐的。
風扇76位于框架結構200的下面并當水下降貫穿填充層時把風向上吹鼓通過填充層70。風扇76可安裝在風扇底座240上，后者從地平面45向上延伸并大致位于冷卻塔裝置的中心位置244。風扇76由電機246和與電機相連的齒輪箱248組成。風扇還包括轉軸250，其從有一頂端252的齒輪箱248向上延伸。在轉軸頂端配置一轉子254。轉軸250向上延伸通過四面墻殼體5的下端11因而轉子可以位于殼體之內。
風扇底座240可包括一高度可調的風扇底座，如圖17和圖17A所示，其中風扇底座的高度可以降低以便風扇轉子254可被降至殼體的下端以下。因為底座是可調的，在不拆下扇葉的情況下就可使風扇轉子下降到外殼以下，這使得風扇的保養比其他任何可能的方法都要容易得多。如果底座是不可調的，那么扇葉還在殼體中時就要把它拆下。必須先把扇葉拆下，然后才能把風扇從底座拆下進行維修保養。高度可調風扇底座240包括一安裝底座255，其包括一垂直柱形部256和一安裝部257，后者在其上定義有一上表面，或稱安裝表面258。可調底座240還包括一固定于安裝表面258上的可拆卸的安裝托座260。此可拆卸的安裝托座260用螺栓或其他連接裝置可拆卸地固定在安裝表面261之上。托架260有一上表面261和一垂直高度266。一個上安裝框架、或稱提升框架262由螺栓或其他裝置連接到托架260的上表面261上。風扇電機246和風扇齒輪箱248固定在提升框架的頂部264上。
此裝置還包括一提升裝置或稱懸吊裝置268，以便當高度可調的底座被下降時風扇可被提升。提升裝置包括一提升環270，提升環穿入，或用其他方式連接在縱向中央橫梁202上，并由此向下延伸。提升裝置還包括許多固定在提升框架262上且向上延伸的提升環272。一鏈條或鋼絲繩(未示出)可固定在提升環270和272上，并和手動絞車起重機或者動滑輪(未示出)一起使用用于提起提升框架262及風扇76，使其脫離底座。為了調整風扇高度，僅需把螺栓或其他固定裝置拆開可拆卸安裝托架260即可。提升框架262接著可以下降使得框架262位于安裝表面258之上并由其支撐。安裝托座260的高度的選擇應使風扇轉子254在托座260被移開后，可降至殼體的下端的下方，從而使風扇的維修保養工作比其他可行的方法都容易。
或者，風扇底座也可由分層的風扇托架274組成，如圖32和圖33所示。分層的風扇托架274包括低層276，中間層278及上安裝層280，上層280有一安裝表面282。提升框架262可直接安裝在上表面282上，或者如前所述固定在一安裝托架260之上。
在圖32和圖33中所示的另一實施例中，中間層278有許多定位暗銷284，暗銷從那里向上延伸并安裝在定義在上層280上的許多相匹配的孔洞(未示出)中。類似地，下層276也有許多定位暗銷286，暗銷從那里向上延伸并安裝在定義于中間層278上的許多相匹配的孔洞(未示出)中。當風扇被提升離開上層280以后，上層280由叉形桿或其他機械裝置移離中間層278。因此，上層280應在其上定義一對狹槽281，用以承接叉形桿或其他機械裝置的叉臂。類似地，中間層也包括狹槽279用以承接叉形桿或其他機械裝置的叉臂。上層280被移去后，中間層278也被移去，再把上層280安在下層276之上，以便向上延伸的暗銷286被安裝在上層280上定義的相匹配的孔洞之中。接著風扇被下降使提升框架262放在安裝表面282之上。中間層的高度288應足夠高，以便當它被拆除而風扇被下降后，風扇轉子254可被下降到殼體底端之下。
最后，如圖8中所示，風扇底座240可包括一底座283，其由兩個分別具有上端291和293的垂直支撐柱292和294組成，一可拆卸的安裝板295橫跨于垂直支撐柱292和294的上端291和293之間并用螺栓或其他連接物分別固定在291和293之上。齒輪箱248和電機246固定在安裝板295的上表面289上。一對提升環290被固定在安裝板295之上并向上延伸。為了降低風扇76，安裝板295可從支撐柱292和294上拆下。一鏈條或鋼絲繩被固定在提升環270和290上并把安裝板和風扇76提離垂直柱292和294。安裝板295被旋轉離開垂直支撐柱，并下降到地板上，這樣即可把風扇轉子退出殼體并對風扇進行維修保養。
此裝置還包括一風扇護罩300。風扇護罩300包括一外支腳302和一具有一上端303的內支腳304。如圖17和圖18中所示，護罩的后端和前端分別固定在墻體30和32之上，其兩側固定到相對的槽支腳48和56上。外支腳302可用角件305固定到槽支腳48和56上，角件305是用螺栓或其他裝置固定在槽支腳的垂直部上。然后一螺栓可貫穿角件305的向內延伸的凸出部分306并旋入護罩外支腳302的上端。
外支腳302在前端和后端處可被連接到槽297上，而槽297進而連接到墻體30和332上。槽297有向下延伸的支腳296和298，護罩外支腳302用螺栓或其他固緊物連接到支腳296上。支腳298則用螺栓固定到橫向端墻上，螺栓是裝在帶有螺紋的插入物(未畫出)中。護罩300如上所述在多點被分別連接到每個槽支腳和每個端墻上。
護罩300也可連接到縱向I-型橫梁206和橫向I-型橫梁204上。在護罩從I-型橫梁204和206底下通過的位置，從橫梁該處向下延伸的一個具有鉤，或稱U-型銷308的底座307被連接在橫梁上。在這些位置，內支腳304的上端303有一旋在其中的向上延伸的安裝鉤或眼螺栓309。可調松緊螺絲扣310和311可被連接到鉤308或眼螺栓309上從而分別把護罩連接到橫向I-型橫梁204和縱向I-型橫梁206上。護罩300可用任何合適材料制造，例如可以用纖維玻璃或混凝土，但并不局限于此。護罩也可如圖34和35所示，由分開的護罩部分組成。圖34表示由四部分組成的護罩，其分別標示為300A，300B，300C和300D。圖35則表示由16個部分組成的護罩，其分別標示為300AA-300PP。風扇護罩的這些部分如上所述連接到端墻和槽支腳上。
如圖1所示，本發明還包括與冷卻塔裝置相鄰的蓄水池312。蓄水池為一四面墻殼體，如圖2較好地表示，有一對橫向端墻314，一對縱向邊墻316和一地板315。如前所述，裝置1的出口墻32從地面向上延伸。蓄水池的邊墻316從墻體32向前延伸，使得一對橫向端墻314之一是由出口墻32所定義的。換言之，墻體32是一面共用的墻，它包括用于冷卻塔裝置1的出口墻和用于蓄水池312的入口墻。因為裝置的后端是封閉的，所以第一槽和第二槽所承接的液體被導至共用墻32。液體經過流出口66進入蓄水池312中。有一水泵330固定在蓄水池上，使蓄水池中的水得到循環。從蓄水池中循環出的水最終流回供液管85。循環泵也可以僅僅簡單地把水從蓄水池中抽出，然后馬上把水通過管325泵回蓄水池，如圖1所示，使得蓄水池中的水被連續循環。液體循環的目的是為了消除在冬天的寒冷天氣中或當冷卻塔不工作時可能發生的液體凍結。
本發明的冷卻塔裝置可用向上傾斜建造法或采用預制板進行建造。向上傾斜建造法是一種已知的建造方式，利用混凝土地面，此地面不僅可作為該裝置的地基，而且可作為在其上建造墻體時所用的模具的背面。由此，在本發明中，本裝置的每個墻體可以利用大致水平的水泥地面320作為其建造所用模具的背面而形成。
正如這里所提供的，橫向端墻30及向下延伸的支腳35最好整體澆注成一件。類似地，第一和第二縱向邊墻最好也分別與它們向下延伸的支腳一起整體澆注成一件。這樣，本發明的裝置的建造可通過先在混凝土地面上生成后端墻，再利用起重機或其他裝置把后端墻向上傾斜，使得它大致呈豎直狀態站在支腳上。第一和第二水平端墻同樣可利用該混凝土地面作為其模具的背面。墻一旦形成，就把它們斜立起來并使其大致呈豎直狀態。前端墻也可類似地利用該混凝土地面作為模具來建造。此冷卻塔裝置的四面墻殼體可簡單地通過把前端墻斜立起來，再固定每一面墻體以形成一殼體，然后連接這四面墻來完成建造。
蓄水池的墻體也可類似地利用該混凝土地面作為模具來制作。然后蓄水池的每一面墻被斜立起來并處于大致豎直的狀態。換言之，與前墻32相對的端墻314，以及蓄水池的縱向端墻316能形成并斜立定位，然后再建造出口墻32并把它斜立定位，這樣，整個結構，包括冷卻塔裝置和蓄水池312，可利用斜立建造法來建造。一旦墻已經被豎立，通過在邊墻的下端定位安裝槽，及安裝排水收集系統，填充材料，分液系統和其它組件來完成塔體的建造。塔體也可用運輸到工地的預制板和預制支架來建造。
雖然斜立建造法是一已知的建造形式，但因為混凝土冷卻塔的形狀或大小的緣故，并沒有在此類塔體的建造上應用斜立建造技術。已知的混凝土冷卻塔有兩種類型。第一類是自然通風的雙曲線形冷卻塔，它的雙曲線形狀使得斜立建造法很不切實際。
第二類混凝土冷卻塔是誘導通風冷卻塔，它有一置于塔頂的風扇。此類塔的墻體必須足夠厚，不僅支撐它們自身的重量，而且支撐風扇和風扇支撐平臺的重量。此類塔的墻體是如此之厚，因而如此之重，使得斜立建造法無法實施。此類冷卻塔通常耗資高的使人不敢建造，而且需要花費大約幾個月乃到一年多的時間來完成。本發明通過把風扇放在塔體之下來解決上述的問題，使得塔的墻體所要支撐的重量比其他塔顯著減少。因為本發明的塔體可用斜立建造法建造，其費用是合理的，且比起其他塔來更有競爭力。而且，此類塔可在幾天內建造，而其他塔則需數月。
本發明還包括一標準組件冷卻塔構造，它由第一個冷卻塔裝置和至少一個與其相結合的附加冷卻塔裝置組成。因而，本發明如圖22所示包括一標準組件冷卻塔構造，它一般用號碼600標示。該圖所示的標準組件冷卻塔構造包括系列連接的第一冷卻塔裝置和第二冷卻塔裝置。第一冷卻塔裝置與前述的冷卻塔裝置1基本相似，一般用號碼1A標示。類似地，第二冷卻塔裝置與裝置1基本相似，也與第一冷卻塔裝置1A基本相似并用號碼1B標示。
冷卻塔裝置1A包括第一和第二縱向邊墻14A和16A，在其下端分別定義有第一和第二槽54A和64A。第一和第二槽54A和64A包括液體承接裝置138A，用于承接向下流經裝置1A的液體。當字符A和B被用于特指裝置1A和1B中的任一特定結構時，字符僅供區分之用而并不表示裝置1和裝置1A的元件或結構有任何區別。因此，使用此類字符時，那些元件本身與冷卻塔裝置1中所指的同一元件是完全一樣的。
墻體14A和15A是平行的，且在它們之間界定一空間15A。冷卻塔1B類似地包括第一和第二縱向邊墻14B和16B，其分別有第一槽54B和第二槽64B。墻體14B和16B是平行的，且在它們之間界定一空間15B。裝置1A和1B在連接處602上連接并縱向系列布置以便第一和第二槽54A和64A分別與第一和第二槽54B和64B連接形成一基本上連續的第一和第二液體通道604和606。第一裝置1A的第一和第二槽因而與第二裝置1B的第一和第二槽成一直線并且液體連通，上述的第一冷卻塔裝置1A的液體承接裝置138A與第二冷卻塔裝置1B的液體承接裝置138B也直接液體連通。
標準組件冷卻塔結構有第一端，或者后端610和前端，或稱出口端620。橫向端墻30位于后端610。前端墻，或稱出口墻32位于前端620。因而標準組件冷卻塔構造的后端如圖4和圖5所示，前端則如圖3和圖6所示。如前所述，前端墻32包括一對流出口66。橫向隔墻622位于接合面602。橫向隔墻622裝在縱向邊墻之間。橫向隔墻622有一上端624，一下端626，一朝前面628和一朝后面630。橫向隔墻622有一對從其下端626向下延伸的支腳632。如圖27所示，橫向隔墻622有一對橫向相對的槽支架634，其從朝后面630向下延伸。槽支架634可包括第一個，或稱左槽支架636及第二個，或稱右槽支架638，其與界定在后端墻30上的槽支架37和38分別直接相對。L-型槽支腳48A的前端和后端52A和53A，因而分別安裝在界定于后墻30上的槽支架37和界定于橫向隔墻622上的槽支架636上并由其支撐。裝置1A的第二槽支腳56A的后端和前端62A和63A分別安裝在端墻30上的第二槽支架38和橫向隔墻626上的第二槽支架638之中并由其支撐。
如圖26所示，橫向隔墻622還包括一對朝前槽支架640，其由朝前面628向前延伸。槽支架640可包括第一槽支架642和第二槽支架644，其與界定于前端墻32上的第一和第二前槽支架41和42分別直接相對。裝置1B的第一槽支腳48B的后端52B和前端53B分別安裝在槽支架642和41之中并由其支撐。類似地，第二個L-型槽支腳56B的后端62B和前端63B分別安裝在槽支架644和42之中并由其支撐。槽支架636，638，642和644可做為整體澆注成墻體622的一部分。或者，支架可包括一大致呈L-型的角鐵，其由螺栓或其他方式連接到墻體622上。橫向隔墻622還包括一對窗口，或稱流出口646，其包括第一個，或稱左出口648及第二個，或稱右出口650。窗口648和650分別有底邊647和649，其與每一裝置的槽支腳的底部的上表面55和56大致處于同一平面。因此，窗口648和650是如此定位以便使槽54A和64A所承接的液體可分別流經窗口648和650并分別流入槽54B和64B。這樣，槽之間直接液體連通并如前所述分別形成基本上連續的液體通道604和606。
橫向隔墻622還包括一U-型的后支撐槽652，其從朝后表面630向后延伸，以及一U-型的前支撐槽654，其由朝前表面628向前延伸。U-型槽可被螺栓或其他方式固定在墻體622上。縱向中央橫梁202A安裝在從墻30向前延伸的槽152和從隔墻622向后延伸的槽652之內。類似地，縱向中央橫梁202B安裝在從墻體30向后延伸的槽154和從隔墻622向前延伸的槽654之內。
橫向隔墻622還包括許多定義在朝后面630的頂端624之上的槽口658，及許多定義在朝前面628的頂端624之上的槽口660，I-型橫梁121A由墻體30上的槽口119和墻體622上的槽口658承接并定位，而I-型橫梁121B則由隔墻622上的槽口660和前墻30上的槽口123定位。橫向隔墻和縱向邊墻可由嵌入或焊接于其上的板或角件在接合面602相互連接，或用此技術中已知的任何一種別的裝置連接。在接合面602，穿過墻體622延伸的螺栓可用于固定裝置1A和1B中的I-型橫梁206。例如，如圖30所示，在I-型橫梁206固定到隔墻622上的每個位置，墻體622可有管套623貫穿于其間。管套623承接貫穿其間的螺栓并可用于把I-型橫梁206固定在橫向隔墻622的兩邊。
如此文所述，第一冷卻塔裝置1A有一以橫向端墻30和622，縱向邊墻14A和16A作為外界的殼體5A。裝置1A與前述的裝置1是基本類似的，包含有裝置1中所有的元件和特征，并以基本上同樣的方式布置。例如，冷卻塔裝置1A有一置于殼體5A內的填充材料層，置于填充材料層之上的分液系統用以在填充材料之上分布液體，一個排水收集系統用以收集下降流經填充材料層的液體，一個框架結構以及一個位于填充材料之下的風扇。這些元件的每一個都與裝置1中所述的那些相應元件基本相同，并由基本上相同的方式布置。裝置1和裝置1A之間的區別在于裝置1是以后端墻和前端墻作為外界的，而裝置1A則是以后端墻和橫向隔墻作為外界。
第二個裝置1B有一由端墻32和622，縱向邊墻14B和16B界定的殼體5B，且如上所述，與第一個冷卻塔裝置1A基本類似。裝置1A和1B之間的區別在于1B的四面墻殼體是以前端墻32和隔墻622作為外界，而裝置1A則由向端墻30和隔墻622來界定。每一裝置都有其獨立的供液管。因而，第一裝置1A連接到供液管85A，而第二裝置1B連接到供液管85B上。
由供液管85A和85B供給的液體噴灑到每一單獨裝置的填充材料層的頂端，并下降穿過該層。隨后液體被收集到每一單個裝置的排水收集系統中。排水收集系統收集的液體分別流入第一和第二液體通道604和606。液體從后端610向前端620的方向流動，通過隔墻622上的開口646，直到液體通過定義于出口墻32上的流出口66排出。本發明的標準組件冷卻塔構造還包括鄰近出口墻32的蓄水池312。蓄水池312如上所述，包括一對端墻314，一地板315，及一對縱向邊墻316。蓄水池在一端由出口墻32界定，后者如前所述，是一包括用于蓄水池312的入口墻的共用墻。因而，流經開口66的液體被承接在蓄水池312中。
標準組件冷卻塔構造的容量可簡單地通過增加至少一座附加的基本相同的冷卻塔裝置來提高，其與冷卻塔裝置1A和1B縱向系列布置以便此標準組件冷卻塔構造可按需要含有3座，4座或任何數量的冷卻塔裝置。例如，如圖31所示，標準組件冷卻塔構造700可包括一系列如上所述的縱向布置的冷卻塔裝置1A，1B，1C和1D，以便每一冷卻塔裝置的第一和第二槽被相互連接并形成基本上連續的第一和第二液體通道。因此，此至少一個的附加的冷卻塔裝置的第一和第二槽將與第一和第二冷卻塔裝置的第一和第二槽成一直線連接并處于液體連通狀態。
在圖31所示的實施例中，裝置1A可被稱為后端裝置，而裝置1B則被稱為前端裝置。裝置1C和1D則被稱為中央或中間裝置。如上所述，冷卻塔裝置1A與冷卻塔裝置1基本類似，而冷卻塔裝置1B與冷卻塔裝置1A也基本類似。類似地，此至少一個附加的冷卻塔，如在實施例中所示，包括裝置1C和1D，也與裝置1A基本類似。如此文所述，標準組件冷卻塔構造中的每一裝置包括一填充材料層，一分液系統，一吹積物消除器，一排水收集系統，一框架結構和一風扇。每一裝置的特征與裝置1中所指的那些特征是基本相同的，并以同一方式布置。
在每一接合面602上都有一橫向隔墻622，而端墻30和32則分別位于后端610和前端620。液體通道承接的液體從出口墻32排出標準組件冷卻塔構造并流入蓄水池312。如圖所示及上邊的討論顯然可見，由兩面隔墻界定的殼體的縱向I-型橫梁202安裝在隔墻622上的朝前的U-型槽652中及相對隔墻622上的U-型槽654中并由其支撐。類似地，中間，或稱中央裝置的槽支腳48及56在其后端由朝前的槽支架640支撐，在其前端則由朝后的槽支架634支撐。支撐吹積物消除器的I-型橫梁121則安裝在一隔墻的槽口660中及另一相對隔墻的槽口658中。裝置1A，1C和1D的區別僅僅在于裝置1A的四面墻殼體是由一后端墻，一隔墻，和兩面縱向邊墻界定的，而裝置1C和1D的殼體則由兩面相對的隔墻和兩面縱向邊墻來界定。
本發明還包括第二個標準組件冷卻塔構造800，其與第一個標準組件冷卻塔構造700基本相同。第二個標準組件冷卻塔構造可包括冷卻塔裝置1E，1F，1G和1H，并被布置以便第一和第二個標準組件冷卻塔裝置的出口墻32直接相對。蓄水池位于鄰近700和800的出口墻32的第一和第二標準組件冷卻塔構造之間。蓄水池包括兩面縱向邊墻316，并在兩端分別以第一和第二個標準組件冷卻塔的出口墻32來作為邊界，此出口墻是一面公共墻，包括在蓄水池兩端的蓄水池入口墻。因此，蓄水池將承接從兩座標準組件冷卻塔構造的出口墻流出的液體。本發明的標準組件冷卻塔構造因而可以包括任何數目的冷卻塔裝置。
標準組件冷卻塔構造的冷卻塔裝置可如上所述采用斜立建造技術或采用預制板進行建造。當采用斜立建造技術時，可使一塊或多塊混凝土板位于標準組件冷卻塔構造的單個裝置之下。該混凝土板可用以做形成墻體的模具的后邊。墻體然后可被斜立并定位從而根據需要建造任何數目的裝置。因為建造此類裝置簡單易行，所以可以建造一具有巨大制冷容量的冷卻塔構造。
與其他工業用冷卻塔比較，本發明的冷卻塔裝置和標準組件冷卻塔構造的優點本發明的冷卻塔裝置和標準組件冷卻塔構造比在工業上最常用的誘導通風逆流式冷卻塔具有許多優點。
首先，本發明的冷卻塔裝置及標準組件冷卻塔構造能在幾天內在現場豎起。因為此冷卻塔裝置及標準組件冷卻塔構造能用預制板建造或采用斜立建造技術，此類建造相對容易且耗時極少。
斜立建造法因為風扇被設置在塔身底下的地面而變得切實可行。通過把風扇設置在塔身底下，此裝置的高度，不包括支腳的高度，可被限制到大約12英尺。包括支腳的總體高度則界于16至25英尺之間。因為墻體并不要求支撐風扇的重量，墻的厚度可被減小因而其自身重量并不阻止斜立建造法的使用。相反地，其他用混凝土建造的工業用冷卻塔需要如此的厚度和重量以致使斜立建造法不可行。典型的木制或者混凝土工業用冷卻塔是大型的建設工程，需要至少幾個月的時間來完成。
除了節省時間外，本發明的冷卻塔裝置和標準組件冷卻塔構造的建造費用也較合理，比建造木制冷卻塔的費用更具競爭力。然而，本發明的冷卻塔并不會受到木制冷卻塔一樣的缺乏。因為環境潮濕，木制冷卻塔易于破壞且所需的保養維修比混凝土的多。
另外，在本發明中風扇的保養維修更加簡便，因為本發明的風扇可被下降到地面再進行保養維修。相反地，誘導通風冷卻塔風扇的保養維修必須在塔頂上操作，這是很費時間的，而且也很麻煩。
委任于本發明的代理人的Curtis的美國專利5,227,095中所述的標準組件冷卻塔提到許多典型工業用冷卻塔所伴隨的問題。此處的標準組件冷卻塔是直接通風冷卻塔、且類似于本發明，并不象典型的工業用冷卻塔一樣存在著缺乏的問題。然而本發明比′095號專利中所述的標準組件冷卻塔具有更進一步的優點。當需要較大制冷容量(即制冷容量超過每分鐘大約20,000至30,000加侖)時，專利′095號的系統的效率可能降低。這有以下的原因首先，專利′095號中所述的每一標準組件冷卻塔是一個多風扇裝置。相反地，本發明的每一冷卻塔裝置僅包含一風扇。當需要較大的制冷容量時，利用本發明的裝置可以減少風扇的數目從而更加經濟實惠。
另外，用′095號專利所述的系統進行制冷時易于發生凍結。專利′095號中的冷卻塔用一自有的水池來收集水。當冷卻塔運作時，水池中的水連續地從池中泵出。然而，當冷卻塔不運作時，水則保留在水池中。在冬天的氣候條件下，水能凍結并損壞塔體。此問題的解決辦法就是對水池進行加熱，或者建一個污水坑用以把水排入其中。本發明卻不存在這樣的困難。在本發明的裝置中，所有的水都將從塔體排入蓄水池中以便當塔不運作時，塔體中不會存留有液體，從而不會產生凍結問題。而且，在塔不運作時，用于把水從蓄水池泵出的水泵可把水從蓄水池中抽出并繞過塔體，再迅速地把水循環到蓄水池。因為蓄水池中的水一直處于循環狀態，所以水不會凍結。最后，當需要巨大的制冷容量時，′095號專利的標準組件冷卻塔因為導管費用和較低的水泵效率，其費用節省即有所下降。因此，如本文所述，當需要巨大的制冷容量時，本發明的冷卻塔裝置和標準組件冷卻塔構造比起任何一種既有工藝都具有絕對的優點。
因此可見，本發明的裝置已經實現了提及的目標和優點以及其中固有的一些優點。雖然為了此處揭示之需已經圖示并描述了本發明的某些優選實施例，但熟悉本工藝的人士仍可對其作許多修改，這些修改如增補的權利要求中所定義的，將包括在本發明的范圍和精神之中。
權利要求
1.一冷卻塔裝置，它包括由一對直立縱向邊墻和一對直立橫向端墻界定的殼體，上述邊墻均為混凝土邊墻；置于上述殼體中的填充材料層；置于上述殼體中并位于填充材料層之上的分液系統，用于把液體分散到上述填充材料層之上，以便上述液體下降通過上述填充材料層；位于填充材料層之下的排水收集系統，用于收集上述下降通過上述填充材料層的液體；以及位于排水收集系統之下的風扇，用于把空氣向上吹鼓經過上述填充材料層。
2.權利要求1中的冷卻塔裝置，還包括位于上述分液系統之上的吹積物消除器。
3.權利要求1中的冷卻塔裝置，還包括從地面向上延伸的風扇底座，上述底座位于上述殼體的下端的下面，上述風扇安裝在上述底座上。上述風扇包括馬達；連接到上述馬達上的齒輪箱；從上述齒輪箱向上延伸的轉軸；以及固定于上述轉軸上端的轉子，其中，上述轉軸向上延伸通過上述邊墻的上述下端，從而上述轉子位于上述四面墻殼體之內。
4.權利要求3中的裝置，其中，上述風扇底座包括一對從上述地面向上延伸的有間隔的垂直支撐柱；以及安裝在上述有間隔的垂直支撐柱的上端的水平安裝托座，上述風扇即安裝在上述安裝托座上。
5.權利要求4中所述的裝置，其中，上述水平安裝托座可拆卸地固定在上述垂直支撐柱上，這樣上述安裝托座，包括上述風扇，可以被從上述垂直支撐柱上移去并下降到上述地面，從而把上述轉子下降到上述殼體的上述下端之下。
6.權利要求3中的裝置，其中上述風扇底座是一高度可調的風扇底座，其中上述底座的上述高度可被降低以便上述風扇轉子可降至上述殼體的下端之下。
7.權利要求6中的裝置，其中上述高度可調的風扇底座包括一安裝底座，上述安裝底座有一定義在其上的安裝平面；及固定在上述安裝底座的上述安裝平面的可拆卸的安裝板，上述風扇被可拆卸地安裝在上述可拆卸的安裝板上，上述安裝板有一高度，以便當上述安裝板被移去時，上述風扇轉子可下降至上述殼體的上述下端之下。
8.權利要求6中的裝置，其中上述高度可調的風扇底座包括一上層，一中間層和一底層，上述底座的上述中間層是可拆卸的，以便上述底座的高度可以被降低，從而把上述風扇轉子降至上述較下端之下
9.權利要求3中的裝置，還包括用于提升和降低上述風扇的設備。
10.權利要求1中的裝置，還包括與上述一對縱向邊墻相連的液體承接裝置，用于承接全部上述的來自上述排水收集系統的液體。
11.權利要求10中的裝置，還包括與上述四面墻相鄰的蓄水池，其中上述承接裝置還包括一引導裝置，用于把該處承接的上述液體引導到上述蓄水池。
12.權利要求10中的裝置，其中上述一對縱向邊墻包括第一縱向邊墻和第二縱向邊墻，上述第一和第二縱向邊墻大致平行，且其中上述承接裝置包括位于上述第一邊墻的下端的第一槽和位于上述第二邊墻的下端的第二槽。
13.權利要求12中的裝置，其中上述排水收集系統包括許多大致平行的收集板，上述收集板與上述橫向端墻大致平行以便排水收集板可把液體導入第一和第二槽。
14.權利要求12中的裝置，其中上述橫向端墻包括后端墻和前端墻，上述前端墻包括其上定義有一對流出口的出口墻，上述裝置還包括鄰近上述出口墻的蓄水池，上述蓄水池有一對縱向邊墻和一對橫向端墻，上述冷卻塔裝置的上述前端墻是一面公共墻，它包括一個上述蓄水池的橫向端墻。
15.權利要求14中的裝置，其中上述槽所承接的上述液體被引導到上述流出口并注入上述蓄水池中，因此上述裝置的上述出口墻包括上述蓄水池的一面入口墻。
16.權利要求1中的裝置，其中上述一對縱向邊墻分別由一對垂直支腳支撐從而上述邊墻的下端被提升至地面之上，上述縱向邊墻有一頂端，而且其中上述橫向端墻包括一后端墻和一前端墻，上述橫向端墻由一對支腳支撐從而其下端被提升到地面之上，上述后端墻有一頂端，上述前端墻有一下端擱于地面上，且有一頂端，上述端墻和邊墻的上述頂端大致處于同一平面。
17.一標準組件冷卻塔構造，它包括第一個冷卻塔裝置，上述冷卻塔裝置包括第一個縱向邊墻；平行于上述第一個縱向邊墻的第二個縱向邊墻，上述第一個縱向邊墻和第二個縱向邊墻在其間界定了一空間；及與上述第一和第二邊墻操作上相聯系的液體承接裝置，用于承接從上述冷卻塔裝置流下的液體；及至少一個附加的冷卻塔裝置與上述第一冷卻塔裝置相組合，上述至少一個附加的冷卻塔裝置與第一個冷卻塔裝置大致類似，其中上述第一個冷卻塔裝置的上述液體承接裝置與上述至少一個附加的冷卻塔裝置的上述液體承接裝置可進行直接的液體連通。
18.權利要求17中的標準組件冷卻塔構造還包括與上述冷卻塔構造相鄰的蓄水池，其中上述第一個和上述至少一個附加的冷卻塔裝置的上述液體承接裝置所承接的液體流經上述標準組件冷卻塔構造的一出口墻并注入上述蓄水池中。
19.權利要求18中的標準組件冷卻塔構造，其中上述蓄水池包括一對橫向端墻和一對縱向邊墻，且其中上述標準組件冷卻塔構造的上述出口墻是一面公共墻，它包括一對上述蓄水池橫向端墻中的一個。
20.權利要求19中的標準組件冷卻塔構造還包括第二個標準組件冷卻塔構造與上述第一個標準組件冷卻構造相組合，上述第二個標準組件冷卻塔構造與上述第一個標準組件冷卻塔構造基本相同，其中上述第二個標準組件冷卻塔構造的上述出口墻與上述第一個標準組件冷卻塔構造的上述出口墻直接相對，且其中上述第二個標準組件冷卻塔構造的上述出口墻是一面公共墻，它包括上述一對蓄水池橫向端墻其中的另一面墻，因而上述第一個和第二個標準組件冷卻塔構造的冷卻塔裝置的上述液體承接裝置所承接的液體通過上述出口墻排入上述蓄水池中。
21.權利要求18中的標準組件冷卻塔構造，其中上述第一個和第二個縱向邊墻包括混凝土邊墻。
22.權利要求18中的標準組件冷卻塔裝置，其中上述液體承接裝置包括位于上述第一縱向邊墻較底端的第一槽；以及位于上述第二縱向邊墻較底端的第二槽，上述第一個冷卻塔裝置與上述至少一個附加的冷卻塔裝置縱向系列連接，以使上述第一冷卻塔裝置的上述第一和第二槽和上述至少一個附加的冷卻塔裝置的上述第一和第二槽相互連接從而分別形成基本上連續的第一和第二個液體通道。
23.權利要求22中的標準組件冷卻塔，其中上述第一個和上述至少一個附加的冷卻塔裝置包括-填充材料層，位于上述第一和第二個縱向邊墻之間所界定的空間中；-分液系統，位于上述填充材料層之上用以把液體分散在上述填充材料層之上以使液體下降通過其間；-位于上述填充材料層之下的排水收集系統，用以收集上述下降通過填充材料層的上述液體，其中上述排水收集系統把上述液體導向第一和第二槽；及-風扇，用以把空氣向上吹鼓并通過上述填充材料層。
24.一標準組件冷卻塔構造，它包括第一冷卻塔裝置，上述第一冷卻塔裝置包括第一和第二縱向邊墻，上述第一和第二邊墻基本平行且在其間界定一空間；位于上述第一縱向邊墻和第二縱向邊墻之間的上述空間中的填充材料層；位于上述填充材料層之上的分液系統，用于把液體分散在上述填充材料層的頂端，以便上述液體下降經過上述填充材料層；位于上述填充材料層之下的排水收集系統，用于收集流經上述填層材料的上述液體；定義于上述第一縱向邊墻的下端的第一槽；定義于上述第二縱向邊墻的下端的第二槽，其中上述排水系統把上述液體導向上述第一和第二槽；及位于排水收集系統之下的風扇，用于把空氣向上吹鼓并通過上述填充材料層；及與上述第一個冷卻塔裝置組合的第二個冷卻塔裝置，上述第二個冷卻塔裝置與上述第一個冷卻塔裝置基本相同，上述第一和第二個冷卻塔裝置縱向系列布置以便上述第一和第二個冷卻塔裝置的上述第一槽相互連接從而形成基本上連續的第一個液體通道，而上述第一和第二個冷卻塔裝置的上述第二槽相互連接從而形成基本上連續的第二個液體通道。
25.權利要求24中的標準組件冷卻塔構造還包括與上述標準組件冷卻塔構造相鄰的蓄水池，其中由上述第一和第二個液體通道承接的上述液體通過上述出口墻流入上述蓄水池中。
26.權利要求24中的標準組件冷卻塔構造，其中上述第一個冷卻塔裝置和第二個冷卻塔裝置各自有單獨的供液管。
27.權利要求24中的標準組件冷卻塔構造，還包括位于上述構造的后端的橫向后端墻；位于上述構造的前端的橫向前端墻，上述前端墻包括具有一對流出口的出口墻；位于上述第一和第二個冷卻塔裝置之間的接合面的橫向隔墻，上述隔墻有一對界定于其中的開口，允許上述第一和第二個液體通道中承接的液體從其間通過，此處上述第一和第二個液體通道中承接的上述液體朝著從上述后端墻向上述出口墻的方向流動并通過上述一對流出口流出上述冷卻塔構造。
28.權利要求24中的標準組件冷卻塔構造，還包括至少一個附加的冷卻塔裝置與上述第一和第二個冷卻塔裝置相組合，上述至少一個附加的冷卻塔裝置與上述第一和第二個冷卻塔裝置基本類似并與上述第一和第二個冷卻塔裝置縱向系列布置，以便上述至少一個附加的冷卻塔裝置的第一和第二槽與上述第一和第二個冷卻塔裝置的第一和第二槽成一直線并分別處于液體連通狀態，其中上述基本上連續的第一個液體通道包括上述第一和第二，以及上述至少一個附加的冷卻塔裝置的第一槽，而上述基本上連續的第二個液體通道則包括上述第一和第二，以及上述至少一個附加的冷卻塔裝置的第二槽。
29.權利要求28中的標準組件冷卻塔構造，還包括位于上述構造的后端的橫向后端墻和位于上述構造的前端的橫向前端墻，上述前端墻包括其上定義有一對流出口的出口墻，以便上述第一和第二液體通道中所承接的上述液體朝著從后端墻向上述前端墻的方向流動并通過上述流出口流出上述標準組件冷卻塔構造，以及與上述前端墻相鄰的蓄水池，其中，離開上述標準組件冷卻塔構造的上述液體泄入上述蓄水池。
30.權利要求29中的標準組件冷卻塔構造，還包括與第一個標準組件冷卻塔構造基本相同的第二個標準組件冷卻塔構造與第一個標準組件冷卻塔構造相組合，上述第一和第二個標準組件冷卻塔構造這樣布置以便上述第二個標準組件冷卻塔的上述出口墻直接與上述第一個標準組件冷卻塔的上述出口墻相對，其中上述蓄水池是一公共蓄水池，位于上述第一和第二個標準組件冷卻塔構造之間，以便被輸送到上述第一和第二個標準組件冷卻塔構造的上述流出口處的液體可注入上述公共蓄水池中。
31.一冷卻塔裝置，它包括圍墻殼體，其有一下端，上述下端位于地面上方一定距離處；位于上述圍墻殼體中的填充材料層；位于上述填充材料層之上的分液系統，用于把液體分散到上述填充材料層之上從而使其下降并經過該層；位于殼體中的上述填充材料層之下的排水收集系統，用于收集上述下降并經過填充材料層的液體；從上述地面向上延伸的風扇底座，位于上述底端開口之下；以及安裝在上述風扇底座之上的風扇，用于把空氣向上吹鼓并經過上述填充材料層。
32.權利要求31中的裝置，其中上述風扇向上延伸通過上述殼體的上述底端開口，且其中上述風扇底座包括一對從上述地面向上延伸的有間隔的垂直支柱；以及覆蓋上述垂直支柱全長且由上述垂直支柱支撐的水平安裝托座，上述風扇安裝在上述安裝托座上。
33.權利要求32中的裝置，其中上述水平安裝托座可拆卸地固定在上述垂直支柱上，且其中上述垂直支柱之間有間隔以便上述安裝托座可以被提離上述支柱并下降擱到介于上述支柱之間的地面上，這樣即把上述風扇降至上述殼體的上述底端之下。
34.一種建造冷卻塔的方法，它包括(a)在位于地面上的大致水平的混凝土板上形成橫向后端墻；(b)把上述橫向后端墻斜立起來并使其處于大致垂直的位置；(c)在上述混凝土板上生成一對縱向邊墻；(d)把上述縱向邊墻斜立起來至大致垂直的位置，上述縱向邊墻相互平行并在其間界定一空間；(e)在上述混凝土板上生成一橫向前端墻；(f)把上述橫向前端墻從上述混凝土板上斜立起來至大致垂直位置；(g)固定上述各面墻體使其構成一四面墻殼體；以及(h)在上述殼體內定位一分液系統用以在其中分散液體，以便上述液體向下流經上述殼體。
35.權利要求34中的方法，還包括在定位上述分液系統之前在殼體內安裝一液體承接裝置，用以承接上述向下流經上述殼體的液體。
36.權利要求34中的方法，其中上述一對縱向邊墻包括第一邊墻和第二邊墻，還包括(i)在上述第一邊墻的下端安裝第一槽；以及(j)在上述第二邊墻的下端安裝第二槽，其中第一和第二槽承接上述向下流經上述殼體的液體。
全文摘要
一種直接強制逆流式冷卻塔裝置,包括在其下沿有L－型槽的混凝土邊墻(14,16)。此冷卻塔裝置包括一分液系統(124),位于分液系統之下的填充材料層(130),位于填充材料層之下的排水收集系統(140)及位于排水收集系統之下的風扇。液體被供應到塔體并分布到填充材料層的頂部。上述液體接著向下流經填充材料層并由排水收集系統收集。排水收集系統把液體通向位于縱向邊墻的下沿的槽。一標準組件冷卻塔構造包括與至少一個附加的冷卻塔裝置相組合的上述冷卻塔裝置。
文檔編號F28C1/00GK1173143SQ95197432
公開日1998年2月11日 申請日期1995年11月30日 優先權日1994年11月30日
發明者H·D·科蒂斯, R·K·奧伯拉格 申請人:托爾技術有限公司