[發明專利]雙流程空冷散熱器熱力性能試驗裝置

有效

• 申請號: 202010141819.5
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111272809B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李陸軍;趙順安;宋小軍
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 青島申達知識產權代理有限公司 37243
• 代理人: 李文穎

本發明公開一種雙流程空冷散熱器熱力性能試驗裝置，包括：散熱器測試樣品、第一循環水系統、第二循環水系統、測量系統和溫控系統。根據本發明的空冷散熱器熱力性能試驗裝置能模擬雙流程空冷散熱器管內的實際溫差，利用該裝置可研究流程間溫差對散熱器熱力性能的影響，相應的試驗結果可為空冷散熱器熱力性能優化、以及間接空冷塔的優化設計提供支撐。

技術領域

本發明涉及火電廠空冷技術領域，特別是涉及雙流程空冷散熱器熱力性能試驗裝置。

背景技術

人類生活水平的不斷提高，促使淡水資源的消耗量逐漸增加，為保證國民經濟的可持續發展，合理使用淡水資源，有效節約淡水資源迫在眉睫。興建大容量的火力發電廠需要充足的冷卻水資源，而在缺水地區興建大容量火力發電廠，就需要采用其他冷卻系統來排除廢熱。空冷系統的應運而生緩解了水資源日益匱乏與電力工業迅速發展之間的矛盾，從而保證電力產業迅速發展。

間接空冷系統，由于其良好且安全的冷卻性能，被廣泛應用于我國的富煤缺水的三北地區。間接空冷塔是間接空冷系統的重要組成部件之一，空冷散熱器是間接空冷塔的關鍵部件，因此研究間接空冷散熱器(下述簡稱為散熱器)熱力特性，對于優化設計間接空冷系統具有重要的意義。

根據散熱器水管內流動方向，散熱器包括單流程、雙流程。由于雙流程散熱器的散熱性能好，近些年來被廣泛應用于大型間接空冷塔。圖1示出火電廠間接冷卻塔及雙流程散熱器的示意圖，間接冷卻塔1的高度約為170m～250m，在冷卻塔底部進風口周圍布置了雙流程散熱器2，為了達到電廠散熱負荷要求，雙流程散熱器2高達25m～30m。。循環水通過復雜的管路系統，從散熱器的底部流入散熱器內的進水管3(管徑約為20mm)，在散熱器的頂部水室拐彎，然后再通過散熱器的排水管4流出散熱器。散熱器的進水溫度，春秋季約為40℃，夏季約為60℃；散熱器的進水與出水溫度差異約為10℃～13℃。由于水溫高于周圍環境氣溫，塔內的空氣溫度被加熱，在浮力的作用，形成了空氣流動。空氣流動方向是，從外部流向散熱器，與散熱器水管內的熱水進行換熱，然后流向冷卻塔，并從冷卻塔出口流出。

在不同高度上，兩排水管間的溫差不同，如圖2所示。以夏季工況為例，并假定水溫隨高度均勻變化。進水溫度約為60℃，在向上流動過程中，水管內水的溫度逐漸降低至54℃，然后向下流動，水的溫度再逐漸降至47℃。因此，在散熱器上部流程間的水溫差較小，在散熱器下部流程間的水溫差較小，流程間水溫變化范圍為1℃～13℃。

目前，雙流程散熱器熱力性能測試研究在熱工風洞中進行，現有的雙流程散熱器測試樣品為原型的一段，水循環過程與原型相同，由于風洞尺寸的限制，散熱器試樣高度約為0.8m，遠小于其原型尺寸。現有散熱器熱力性能測試中，雙流程小比尺散熱器試樣放置在熱工風洞的試驗段中，間接冷卻塔的風冷卻由熱工風洞的來風模擬，由于雙流程散熱器試樣的高度小，循環水流經散熱器后，進水與出水的溫差通常小于1.0℃，從而散熱器測試樣品雙流程水管在不同高度的溫差很小，這種測試方法僅僅反應出原型中散熱器頂部一小段的溫差，但無法考慮其他高度的溫差效應，這導致目前的試驗方法無法準確評估雙流程散熱器的熱力性能。

因此，需要建立一套試驗裝置，可調節雙流程散熱器的水管間的水溫差，從而可研究流程間不同幅度的水溫差對散熱器熱力性能影響，研究結果可準確反映散熱器原型不同高度段的熱力特性，并可為空冷散熱器、以及間接空冷塔的優化設計提供支撐。

在該部分中公開的以上信息僅用于理解發明構思的背景，因此，可能包含不構成現有技術的信息。

發明內容

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種雙流程空冷散熱器熱力性能試驗裝置，其特征在于，包括：

散熱器測試樣品，所述散熱器測試樣品包括翅片、位于所述翅片的第一端且液體隔離的第一室和第二室以及位于所述翅片的與第一端相對的第二端且液體隔離的第三室和第四室，貫穿所述翅片延伸的第一水管和第二水管，所述第一水管與所述第一室和所述第三室液體聯通，所述第二水管與所述第二室和所述第四室液體聯通；