[發(fā)明專利]垂直布置在空冷塔外周空間的翅片管束散熱結(jié)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210243858.1
• 申請(qǐng)日: 2012-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN102759284A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊立軍;杜小澤;楊勇平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): F28D1/053
• 分類號(hào): F28D1/053;F28F1/30
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電站冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種垂直布置在空冷塔外周空間的翅片管束散熱結(jié)構(gòu)。具體而言，就是多排管翅片管束呈環(huán)形垂直布置在空冷塔外部周向空間，環(huán)境空氣靠空冷塔內(nèi)外空氣密度差產(chǎn)生的浮升力驅(qū)動(dòng)而流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)和管內(nèi)循環(huán)水的熱量交換，可克服現(xiàn)有空冷散熱器冷卻三角排列方式空氣進(jìn)出口局部流動(dòng)阻力大的缺陷，改善間接空冷系統(tǒng)運(yùn)行性能。

背景技術(shù)

間接空冷作為電站冷卻形式之一，近年來在我國(guó)獲得了快速發(fā)展。間接空冷系統(tǒng)的空冷散熱器有兩種布置結(jié)構(gòu)，一種為水平布置在空冷塔內(nèi)，另一種為垂直布置在空冷塔外圍周向空間。垂直布置空冷散熱器的翅片管束呈一定角度“之”字型排列，構(gòu)成冷卻三角結(jié)構(gòu)。空冷散熱器垂直布置結(jié)構(gòu)便于實(shí)現(xiàn)空冷塔內(nèi)脫硫裝置和煙囪的一體化設(shè)計(jì)，成為間接空冷系統(tǒng)優(yōu)先采用的結(jié)構(gòu)形式。

環(huán)境空氣在浮升力驅(qū)動(dòng)下流經(jīng)管束翅片空間時(shí)，須經(jīng)歷管束進(jìn)出口的流動(dòng)方向改變，產(chǎn)生很大的局部阻力損失，使空氣流動(dòng)壓降增加，空冷塔不得不加高以克服過高的流動(dòng)損失，導(dǎo)致間冷系統(tǒng)投資增加。已有研究表明，空氣在空冷散熱器冷卻三角的進(jìn)出口流動(dòng)壓降可達(dá)20Pa左右，接近空氣流經(jīng)翅片管束的壓降，是間接空冷系統(tǒng)空冷散熱器空氣側(cè)主要流動(dòng)損失之一。

鑒于現(xiàn)有空冷散熱器特殊冷卻三角排列結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的流動(dòng)損失增加的狀況，提出多排管翅片管束在空冷塔外周向的環(huán)形垂直布置結(jié)構(gòu)，可顯著降低空氣流動(dòng)阻力，改善間接空冷系統(tǒng)運(yùn)行性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有空冷散熱器冷卻三角布置方式導(dǎo)致冷卻空氣流經(jīng)管束翅片空間時(shí)，須經(jīng)歷進(jìn)出口的流動(dòng)轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生很大的局部流動(dòng)阻力，使空氣流動(dòng)壓降增加，空冷塔高度不得不增高的不足，提出一種垂直布置在空冷塔外周空間的翅片管束散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，多排翅片管束垂直布置在空冷塔外圍周向空間構(gòu)成翅片管束散熱結(jié)構(gòu)，該翅片管束散熱結(jié)構(gòu)繞空冷塔外圍周向環(huán)形排列構(gòu)成空冷散熱器；整個(gè)空冷散熱器被分成6個(gè)或8個(gè)扇形管束區(qū)，每個(gè)扇形管束區(qū)分別設(shè)置循環(huán)水進(jìn)出口，進(jìn)行分區(qū)控制。

所述翅片管束為在多排基管交錯(cuò)排列，并且在基管外圓周上以翅片間距δ垂直焊接翅片，所述基管為橢圓形或圓形，翅片形狀為橢圓形或弧形平板。

所述多排基管為2-8排。

所述翅片管束的翅片為鋁材，基管為鋼或鋁質(zhì)材料。

所述每個(gè)扇形管束區(qū)由多個(gè)翅片管束排列構(gòu)成，并且翅片管束數(shù)量相等。

所述翅片管束焊接于循環(huán)水聯(lián)箱上，聯(lián)箱內(nèi)設(shè)置擋板，使翅片管束水側(cè)形成多管程結(jié)構(gòu)；循環(huán)水進(jìn)出口皆位于管束的下聯(lián)箱，并設(shè)有轉(zhuǎn)向閥，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口切換。

本發(fā)明的有益效果是通過翅片管束散熱結(jié)構(gòu)繞空冷塔外圍周向的垂直、環(huán)形排列構(gòu)成扇形管束區(qū)，減少了空氣流動(dòng)損失；循環(huán)水流量分扇區(qū)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)間接空冷系統(tǒng)空冷散熱器熱力性能的分扇區(qū)控制。

附圖說明

圖1為翅片管束散熱結(jié)構(gòu)和循環(huán)水聯(lián)箱示意圖。

圖2為空冷塔外周向垂直布置的翅片管束散熱結(jié)構(gòu)環(huán)形排列方式示意圖。

圖3為翅片管束基管和弧形平板翅片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為空冷散熱器循環(huán)水流量分配及扇區(qū)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出一種垂直布置在空冷塔外周空間的翅片管束散熱結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖予以說明。

如圖1、圖2所示，翅片管束7在空冷塔8外周向環(huán)形排列，多排翅片管束7垂直布置在空冷塔8外圍周向空間構(gòu)成翅片管束散熱結(jié)構(gòu)，該翅片管束散熱結(jié)構(gòu)繞空冷塔外圍周向環(huán)形排列構(gòu)成扇形管束區(qū)，每個(gè)扇形管束區(qū)由多個(gè)翅片管束構(gòu)成，并且翅片管束數(shù)量相等（如圖2、4所示）；整個(gè)空冷散熱器被分成6個(gè)或8個(gè)扇形管束區(qū)，每個(gè)翅片管束散熱結(jié)構(gòu)設(shè)有上下循環(huán)水聯(lián)箱，管子兩端分別焊接于上下聯(lián)箱內(nèi)，如圖1所示。循環(huán)水進(jìn)口5和出口6皆設(shè)于下聯(lián)箱3內(nèi)。聯(lián)箱內(nèi)設(shè)有擋板4，每個(gè)扇形管束區(qū)翅片管束散熱結(jié)構(gòu)的循環(huán)水進(jìn)口5和出口6并聯(lián)后接到循環(huán)水分配管9上，所有循環(huán)水分配管連接到循環(huán)水母管10上。循環(huán)水進(jìn)出口皆位于管束的下聯(lián)箱，并設(shè)有轉(zhuǎn)向閥，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口切換；以冷卻扇區(qū)作為循環(huán)水流量控制的基本單元，即每個(gè)冷卻扇區(qū)皆設(shè)有循環(huán)水流量控制閥，進(jìn)行分區(qū)控制（如圖4所示）

每個(gè)翅片管束由多排基管1交錯(cuò)排列（基管為橢圓形或圓形），并且在基管1外圓周上以翅片間距δ垂直焊接翅片2，形成2-8排管束結(jié)構(gòu)；其翅片形狀為橢圓形或弧形平板，如翅片2為弧形平板，每排管都位于以空冷塔中心為圓心的圓弧上。如圖3所示。每個(gè)翅片管束弧形平板的弧長(zhǎng)在500－1000mm之間，根據(jù)不同翅片管束加工工藝要求確定。翅片間距δ在2－4mm之間。翅片管束的翅片為鋁材，基管為鋼或鋁材。

冷卻空氣在空冷塔內(nèi)外空氣密度差產(chǎn)生的浮升力驅(qū)動(dòng)下，流經(jīng)空冷散熱器環(huán)形排列的翅片管束，實(shí)現(xiàn)和管內(nèi)循環(huán)水的熱量交換。空氣流動(dòng)的局部損失降低，壓降減小，空冷散熱器的熱力性能得到改善。