[發明專利]一種間接空冷塔冷卻扇段進風量的在線軟測量方法

有效

• 申請號: 201710298885.1
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107133468B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王晗昀;馬歡;司風琪;李學波
• 申請（專利權）人: 東南大學;中電神頭發電有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉

1.一種間接空冷塔冷卻扇段進風量的在線軟測量方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，得到研究對象間接空冷系統冷卻三角散熱器的換熱系數k_f；

步驟2，根據電廠提供的結構尺寸，整理出迎風面積A_n,i和扇段換熱面積A_o,i；

步驟3，根據溫度測點讀出空氣進入冷卻扇段后的相關溫度；

步驟4，基于傳熱學數學理論模型計算出扇段進口風速v_n,i，進而給出扇段進風量q_v,i；所述步驟4中傳熱學數學理論模型為：

取由多個冷卻三角構成的某一扇段為研究對象，空氣沖刷該扇段散熱器翅片管的吸熱量Q_a,i與該扇段翅片管對流換熱量Q_m,i有：

式中：c_pa和ρ_a表示空氣的定壓比熱容和密度，以空氣側進口溫度即環境溫度t_{a_in}作為特征溫度，通過查詢干空氣的熱物理性質表即可獲得，c_pa單位為J/(kg*K)，ρ_a單位為kg/m3；t_{a_out,i}為空氣進入i號扇段后的溫度，單位為K；t_a,i為環境溫度，單位為K，t_{w_in,i}、t_{w_out,i}為i扇段內循環水進出口水溫，單位為K；h_a為空氣側對流換熱系數；t_w為壁面溫度；

根據能量守恒，由Q_a,i＝Q_m,i得到：

得到空氣進入i號扇段風速v_n,i，單位m/s；該扇段進風量q_v,i＝A_n,iv_n,i，單位m³/s。

2.根據權利要求1所述的一種間接空冷塔冷卻扇段進風量的在線軟測量方法，其特征在于：所述步驟1中間接空冷系統冷卻三角散熱器的換熱系數k_f是指空氣與散熱器翅片管發生強制對流換熱過程的對流換熱系數，該系數受翅片管的結構尺寸、風速、管內污垢因素影響；

換熱過程包括管內流體到管內側壁面h_i、管內側壁面到外側壁面的導熱管外側壁面到外側流體h_o三個環節；

對于金屬傳熱管，項忽略不計，管內循環水溫度接近于管壁溫度，即t_w≈t_f，t_w指壁面溫度，t_f指管內水溫；同時，當h_i、h_o相差較大時，k_f值主要由其中較小的換熱系數決定，由于管內循環水的換熱系數h_ih_o，所以，總對流換熱系數近似用空氣側對流換熱系數取代，即k_f≈h_a；

空氣側對流換熱系數h_a與進口風速v_n,i之間的關系通過以下方式獲取：①由提供散熱器翅片管的廠商給出；②通過現場對翅片管進行風洞試驗獲得；③利用Ansys對散熱器翅片管數值模擬獲得。

3.根據權利要求1所述的一種間接空冷塔冷卻扇段進風量的在線軟測量方法，其特征在于：所述步驟2中迎風面積A_n,i為垂直空氣進入i號扇段百葉風口方向上的空氣通道處的總面積；該扇段換熱面積A_o,i指空氣與i號扇段散熱器翅片管發生對流換熱的總換熱面積，包含散熱器翅片管翅片面積；散熱器翅片管翅片面積都由電廠提供的間接空冷系統的結構尺寸整理得出。

4.根據權利要求1所述的一種間接空冷塔冷卻扇段進風量的在線軟測量方法，其特征在于：所述步驟3中相關溫度包括①空氣進入i號扇段后的溫度t_{a_out,i}；②環境溫度t_{a_in}；③扇段內循環水進口水溫t_{w_in,i}，扇段內循環水出口水溫t_{w_out,i}。