[實(shí)用新型]一種間冷塔散熱冷卻三角的氣側(cè)均流裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520075784.4
• 申請(qǐng)日: 2015-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204438895U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙元賓;孫奉仲;楊玉杰;李巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F25/12
• 分類號(hào): F28F25/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于火/核電站間接空冷領(lǐng)域，特別涉及一種間冷塔散熱冷卻三角的氣側(cè)均流裝置。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)水資源管理制度的日趨嚴(yán)格，間接空冷塔作為電站的主要冷卻方式，逐漸應(yīng)用于我國(guó)西北、華北等干旱缺水地區(qū)。通常間接空冷塔內(nèi)的循環(huán)水通過(guò)冷卻三角型散熱器以對(duì)流換熱的方式，將熱量傳遞給環(huán)境空氣。因此其冷卻極限為環(huán)境空氣干球溫度，冷卻能力相對(duì)較低。

根據(jù)現(xiàn)有的研究表明，間冷塔冷卻能力受進(jìn)風(fēng)空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其進(jìn)風(fēng)量影響較大，而環(huán)境風(fēng)的存在則會(huì)直接改變進(jìn)塔空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其進(jìn)風(fēng)量的大小，并最終影響間冷塔的整體冷卻性能。

如圖1所示，為現(xiàn)有的間接空冷電站所用自然通風(fēng)間接空冷塔，冷卻三角型散熱器1在進(jìn)風(fēng)口外側(cè)豎直布置。如圖2所示，為現(xiàn)有間冷塔散熱冷卻三角布置方式的半塔橫截面示意圖。由圖2可知，沿間冷塔半塔周向，冷卻三角型散熱器可分為五個(gè)冷卻扇段，沿整塔周向則可分為十個(gè)扇段。為研究環(huán)境自然風(fēng)的影響，將迎風(fēng)側(cè)最頭端的散熱冷卻三角的周向角度θ定義0°，將背風(fēng)側(cè)最后一個(gè)冷卻三角的周向角度定義為180°。基于該預(yù)定義，間冷塔半塔五個(gè)扇段的周向角度依次為：第一扇段4，涵蓋的扇角范圍為0°～36°；第二扇段5，涵蓋的扇角范圍為36°～72°；第三扇段6，涵蓋的扇角范圍為72°～108°；第四扇段7，涵蓋的扇角范圍為108°～144°；第五扇段8，涵蓋的扇角范圍為144°～180°。

如圖3、圖4所示，為現(xiàn)有間冷塔散熱冷卻三角的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其是由兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的冷卻柱和一個(gè)百葉窗14組成。冷卻柱采用的翅片管束式散熱器，通常為4排管或6排管。百葉窗14布置在冷卻三角型散熱器的進(jìn)風(fēng)口，起到調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量的作用。百葉窗在夏季保持全開(kāi)，在較冷季節(jié)部分開(kāi)啟。如圖2所示，各散熱冷卻三角沿間冷塔周向均勻布置，冷卻三角中心線16即過(guò)間冷塔中心的徑向延長(zhǎng)線。

為方便說(shuō)明環(huán)境自然風(fēng)3對(duì)間冷塔的冷卻性能的影響，現(xiàn)將冷卻三角的兩個(gè)冷卻柱分別預(yù)定義為θ_-1冷卻柱11和θ₊₂冷卻柱17，其中θ_-1冷卻柱11位于周向角度θ較小一側(cè)，θ₊₂冷卻柱17位于周向角度θ較大一側(cè)。無(wú)環(huán)境自然風(fēng)影響時(shí)，環(huán)境空氣幾乎全部能夠沿徑向自然流動(dòng)進(jìn)入冷卻三角，并依次流經(jīng)θ_-1冷卻柱11和θ₊₂冷卻柱17，完成換熱。冷卻三角空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)于冷卻三角中心線16對(duì)稱，其θ_-1冷卻柱11和θ₊₂冷卻柱17冷卻性能相同。

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，間冷塔總是受到或大或小的環(huán)境自然風(fēng)的影響，間冷塔設(shè)計(jì)的環(huán)境自然風(fēng)風(fēng)速一般取為4m/s或6m/s。如圖5所示，為在4m/s的環(huán)境設(shè)計(jì)風(fēng)速下，塔側(cè)中的第三扇段6的幾個(gè)冷卻三角空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5可知，4m/s的環(huán)境側(cè)風(fēng)造成塔側(cè)空氣周向速度較大，從而使冷卻三角空氣入口進(jìn)風(fēng)偏離冷卻三角對(duì)稱面19一定角度θ_d，并在冷卻三角的θ_-1冷卻柱11進(jìn)風(fēng)側(cè)引起低速漩渦，降低了θ_-1冷卻柱11的通風(fēng)量，弱化了θ_-1冷卻柱11的冷卻性能。如圖6所示，為冷卻三角θ_-1冷卻柱11的下水側(cè)管束出口水溫20和θ₊₂冷卻柱17的下水側(cè)管束出口水溫21。由圖6可知，θ_-1冷卻柱11的出塔水溫平均比θ₊₂冷卻柱17的出塔水溫高約3.5℃。

如圖7所示，為在4m/s的環(huán)境側(cè)風(fēng)下，半塔各冷卻三角空氣入口進(jìn)風(fēng)徑向偏離度θ_d的周向變化曲線圖。由圖7可知，在第二扇段5、第三扇段6和第四扇段7的塔側(cè)范圍內(nèi)，冷卻三角的進(jìn)風(fēng)偏離度都比較大，基本在45°～70°范圍之內(nèi)，遠(yuǎn)大于迎風(fēng)側(cè)第一扇段4和背風(fēng)側(cè)第五扇段8內(nèi)冷卻三角的進(jìn)風(fēng)偏離度。根據(jù)上述4m/s的環(huán)境側(cè)風(fēng)下第三扇段6的空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和出水溫度分布的結(jié)果來(lái)類推，因?yàn)榈诙⒌谒纳榷闻c第三扇段同樣具有較大的進(jìn)風(fēng)偏離度，環(huán)境側(cè)風(fēng)同樣會(huì)在θ_-1冷卻柱11進(jìn)風(fēng)側(cè)引起漩渦，從而降低其進(jìn)風(fēng)流速，繼而減小θ_-1冷卻柱11的通風(fēng)量，因此使得θ_-1冷卻柱11的冷卻性能弱化，最終造成θ_-1冷卻柱11的出塔水溫明顯升高，也使相應(yīng)冷卻三角整體性能弱化。