CN101699210A - 冷却塔补新风系统 - Google Patents

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Jinan Daneng Power Technology Co Ltd
Shandong University
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Abstract

本发明为冷却塔补新风系统，属于火力发电或原子能发电领域，特别是涉及一种能够实现自然通风逆流湿式冷却塔内部补充新风的技术。该冷却塔补新风系统采用了导风管结构，安装于冷却塔周围底部，由冷却塔进风口外缘延伸到塔口中心区域。每一根导风管与圆周切线方向有一定的倾斜角度，在径向上也有一定的倾斜角度。这样可以把新风引入冷却塔内部，提高冷却塔的冷却效率，改善冷却塔内部空气动力场，使得水流的分布规律和空气的分布规律达到最佳匹配，降低循环水的温度。

Description

冷却塔补新风系统
技术领域
本发明属于火力发电和原子能发电领域，特别是涉及一种能够实现自然通风逆流湿式冷却塔内部补充新风的技术。
背景技术
目前使用的逆流湿式冷却塔外形为双曲线型，底部自然通风。循环水进入冷却塔填料层部位向下流动，空气自底部入口向上流动，吸收循环水的热量，完成传热与传质的过程，使得循环水的温度降低。随着冷却塔的体积越来越大，进风口的直径已经超过百米。这样冷却塔内部的空气动力场变得极不均匀，造成冷却塔中部区域的换热效果减弱。冷却水温度的分布规律和冷却塔内部空气温度的分布规律极不均匀，两者都是在中部区域达到最高，并沿直径方向呈非线性变化规律。
中国专利Z102270484.1公开了一种“冷却塔底部进风整流装置”，是一种利用纵向隔板和横向隔板进行导风的装置，可以减轻外界侧风对于冷却塔进风的影响，但是对于冷却塔内部的空气动力场改善不明显。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有设备技术的不足，提供一种冷却塔补新风系统，可以提高冷却塔的冷却效率，改善内部空气动力场，使得水流的分布规律和空气的分布规律达到最佳匹配。
本发明是通过以下方式实现的：
冷却塔补新风系统是冷却塔底部进风口布置导风管，由冷却塔进风口外缘延伸到塔内部中心区域，根据冷却塔内部的空气动力场设置导风管的数量和导风管的位置，导风管的形状可以是圆形、四边形、三角形、半圆形等形状。每根导风管外表面上半部分均包覆一层软质材料。导风管的几何尺寸为：最大纵向尺寸M为：
Figure G2009100149316D0000011
最大横向尺寸N为：
Figure G2009100149316D0000012
长度L为：
Figure G2009100149316D0000013
其中h为冷却塔进风口高度，1为冷却塔进风口人字柱最大间距，R为冷却塔底部半径。每根导风管与冷却塔的圆周切线方向有倾斜角度，倾斜角度范围为α＝60～90°，导风管与冷却塔的径向上有倾斜角度，倾斜角度范围为β＝2～6°。
采用本发明，冷却塔内部空气动力场均匀，中心区域的空气温度降低，表明此区域的空气量增大；此区域的循环水温度降低，表明该区域的换热强度增大，换热效果得到改善。
导风管的数量、几何尺寸和每一根导风管的长度以及倾斜角度是实现本发明的关键。冷却塔内部的空气动力场与当地四季侧风的风向、风速、空气湿度、温度、循环水量、循环水温度、冷却塔的冷却面积、配水型式、填料型式等有关系，导风管的数量、几何尺寸、每一根导风管的长度、直径以及倾斜角度决定于冷却塔内部空气动力场的不均匀状况，取决于冷却塔的几何尺寸和冷却塔的结构特征。
导风管的材料采用金属材料如钢结构件，也可采用水泥钢筋结构或者塑料、玻璃钢等非金属材料。导风管的形状可以是四边形、三角形，也可以是由弧线组成的圆形、半圆形形状。
导风管由于位于雨区，会产生较大的噪音，所以其表面覆盖了一层软质橡胶垫，以减低噪音。
本发明由于采用了冷却塔补新风技术，从而保证了整个冷却塔空间内的空气动力场均匀，实现水流的分布规律和空气的分布规律达到最佳匹配，强化了传热和传质，从而可以有效地提高冷却效率，降低循环水的温度。
附图说明
图1为冷却塔补新风前的冷却水温径向分布示意图；图2为冷却塔补新风前的塔内气温径向分布示意图；图3为冷却塔补新风后的冷却水温径向分布示意图；图4为冷却塔补新风后的塔内气温径向分布示意图；图5为实现本发明的具有导风管结构的补新风冷却塔示意图，其中1为冷却塔，2为导风管；图6为导风管安装方位示意图，其中α为周向倾斜角度，β为径向倾斜角度。
具体实施方式
实施例一：在冷却塔底部进风口布置导风管2，由冷却塔1进风口外缘延伸到塔内部中心区域，根据冷却塔1内部的空气动力场设置导风管2的数量和导风管的位置，导风管2的形状可以选用圆形、四边形、三角形、半圆形等形状之一形状。每根导风管外表面上半部分均包覆一层软质材料。冷却塔工作时，冷却塔的进风从进风口进入冷却塔，大部分新风通过雨区进入塔内偏外的区域，另一部分新风经过导风管，越过雨区，直接进入塔内中心区域，实现新风与塔内中心区域的传热与传质，提高了传热效果。并消除了空气动力场的不均匀性。例如某冷却面积为4000m2的冷却塔，采用导风管数量为11根，长度8米，周向倾斜角度为70度，径向倾斜角度为3度。通过现场试验和计算，证明了本发明产生的效果，见附图3和附图4。
实施例二：与实施例(1)相同，所不同的是导风管的数量为9根，导风管的长度为20米。

Claims (4)

1.冷却塔补新风系统，其特征是冷却塔底部进风口布置导风管，由冷却塔进风口外缘延伸到塔内部中心区域，根据冷却塔内部的空气动力场设置导风管的数量和导风管的位置，导风管外表面上半部分均包覆一层软质材料。
2.根据权利要求1所述的冷却塔补新风系统，导风管的形状是圆形或四边形、三角形、半圆形之一。
3.根据权利要求1所述的冷却塔补新风系统，其导风管的几何尺寸为：最大纵向尺寸M为：
Figure F2009100149316C0000011
最大横向尺寸N为：长度L为：
Figure F2009100149316C0000013
其中h为冷却塔进风口高度，1为冷却塔进风口人字柱最大间距，R为冷却塔底部半径。
4.根据权利要求1所述的冷却塔补新风系统，其特征是每根导风管与冷却塔的圆周切线方向有倾斜角度，倾斜角度范围为α＝60～90°，导风管与冷却塔的径向上有倾斜角度，倾斜角度范围为β＝2～6°。
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