CN102012186A - 一种直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于电站冷却技术领域的一种直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置。该导流装置是在主干支撑结构上焊接分支导流板，形成树冠型冷却空气导流装置；树冠型冷却空气导流装置整体安装于空冷单元翅片管束和空冷风机之间的△形通道空间中，分支导流板在靠近左右翅片管束的两侧对称分布，在同一层面呈环型固定于中心主干支撑结构上，分支导流板由主干支撑结构向翅片管束表面倾斜，并与翅片管束表面垂直。树冠型导流装置旨在对空冷风机出口的冷却空气流场进行重新组织，使管束流道之间的冷却空气流速更为均匀，翅片管束传热面积得到充分利用，空冷凝汽器性能得到一定程度的改善，空冷系统运行的安全性和经济性提高。
Description
技术领域
本发明属于电站冷却技术领域。特别涉及采用树冠型结构进行电站空冷系统空冷凝汽器单元冷却空气的引导和组织，以降低空冷单元管束翅片间冷却空气流速的不均匀性，提高翅片管束表面热负荷分配的均匀性，达到充分利用管束传热面积，改善空冷凝汽器性能的一种直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置。
背景技术
为满足电力快速增长的需要，解决富煤缺水的矛盾，电站直接空冷技术在我国北方获得了迅速发展。直接空冷系统由数十个空冷单元组成，空冷单元为“A”型框架结构，由左右两侧倾斜布置的翅片管束和管束下部的轴流风机组成。空冷轴流风机为大直径，低压头，大流量设计，出口流场非常复杂，且极不均匀。除了轴向流速，径向流速也很大，而且轴向流速和径向流速都沿半径方向发生显著变化。空冷单元特殊的“A”型框架结构和复杂的空冷风机出口流场，导致空冷凝汽器翅片管束流道之间的流速极不均匀，使得空冷翅片管束传热面积不能充分发挥作用，空冷系统冷却效果变差，空冷机组性能降低。
在空冷单元“A”型框架结构的三角形空间，通过布置一定结构形状的空气导流装置，可实现冷却空气流场的重新组织，从而克服轴流风机出口速度不规则，流场紊乱的缺点，实现空冷翅片管束表面温度和翅片间流速的均匀分布，以改善空冷单元传热性能，提高机组运行的经济性。
发明内容
本发明的目的是针对空冷单元特殊的“A”型框架结构和空冷轴流风机出口复杂的空气流场所导致的空冷凝汽器管束流道间流速不均，不同管束区域热负荷差别大，传热面积得不到充分利用等缺陷，提出一种直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置。其特征在于，所述冷却空气导流装置为树冠型结构，该冷却空气导流装置是在主干支撑结构上焊接分支导流板，形成树冠型冷却空气导流装置；树冠型冷却空气导流装置整体安装于空冷单元翅片管束和空冷风机之间的△形通道空间中，分支导流板在靠近左右翅片管束的两侧对称分布，在同一层面呈环型固定于中心主干支撑结构上，分支导流板由主干支撑结构向翅片管束表面倾斜，并与翅片管束表面垂直；沿主干支撑结构高度方向，分支导流板分3-5层设置，每层单侧布置3-6片，最外缘两片导流板之间的夹角为90°，分别指向翅片管束的前后端部。
所述每层分支导流板之间的垂直距离为1.2-2m。
每层分支导流板与风机出口面的倾角为30°。
所述主干支撑结构上的分支导流板由下向上，第一层导流板长度为3-3.5m，第二层导流板长度为第一层导流板长度的一半，依次类推。
所述分支导流板截面为扁椭圆形，其椭圆截面的长轴为0.1-0.4m，短轴为0.005-0.02m；长轴为倾斜向上的方向，短轴为垂直于主干支撑结构轴线的方向。
本发明的有益效果是利用直接空冷单元“A”型框架内部的空间，通过布置树冠型冷却空气导流装置，实现冷却空气流场的重新组织，使轴流风机出口螺旋上升的不规则冷却空气流速经过树冠型冷却空气导流装置的引导后，尽可能均匀地流经翅片间流道，以充分利用管束传热面积，改善空冷单元传热特性，提高空冷系统运行的安全性和经济性，降低机组背压。
附图说明
图1为直接空冷单元“A”型框架纵向面树冠型导流装置结构示意图。
图2为直接空冷单元翅片管束面树冠型导流装置结构示意图。
图3为直接空冷单元树冠型导流装置结构俯视图。
具体实施方式
本发明提出一种直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置。下面结合附图对本发明予以说明。
在图1所示直接空冷单元“A”型框架纵向面冷却空气树冠型导流装置结构示意图中，在空冷风机5出口和蒸汽分配管1、空冷翅片管束2之间的△形通道空间中布置树冠型冷却空气导流装置。
树冠型冷却空气导流装置由位于空冷风机5中心轮毂上部的主干支撑结构3和焊接固定于主干支撑结构3上的分支导流板4组成。主干支撑结构3为中空圆柱体，高度为4-6m，直径为1.5-2m，起支撑固定作用。分支导流板4分层倾斜焊接安装于主干支撑结构3上，与水平方向的倾角为30°，即垂直于翅片管束2表面。鉴于两侧翅片管束的对称性，分支导流板4也呈两侧对称布置，如图1和图3所示。每侧分支导流板4由3-5层组成，每层之间的垂直距离为1.2-2m。每侧的每层分支导流板，由3-6片组成，均呈环型均匀布置在主干支撑结构3同一层面上，即导流板的一个端部延长面均通过主干支撑结构3的轴心，如图3所示。由于空冷单元在风机出口面的投影面近似为正方形，因此每侧环型布置导流板的最外缘两片导流板之间的夹角近似为90°，分别指向翅片管束的前后端部，旨在使风机出口螺旋上升的冷却空气气流经过导流板的引导后，尽可能垂直流向翅片管束表面。沿主干支撑结构由下往上，第一层导流板的长度为3-3.5m，第二层导流板的长度为1.5-1.7m，第三层导流板长度为0.6-0.8m。如果还布置第四层，第五层分支导流板，则导流板长度近似为上一层导流板长度的一半。
分支导流板4截面为扁椭圆型，以削弱冷却空气流经导流板后的流动分离，减少流动损失。椭圆截面的长轴长度为0.1-0.4m，短轴长度为0.005-0.02m。长轴为倾斜向上的方向，短轴为垂直于主干支撑结构3轴线的方向，如图2所示。
这样布置的效果，可使空冷风机出口螺旋上升的冷却空气气流经过树冠型导流装置的引导和组织后，尽可能均匀地流向翅片管束表面，管束不同位置翅片壁面温度更为均匀，翅片管束2各部分换热量近似相等，传热面积得到了充分利用，空冷凝汽器效能提高，性能得到了一定程度的改善，空冷系统运行的安全性和经济性提高，机组背压降低。
Claims (5)
1.一种直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置，其特征在于，该冷却空气导流装置是在主干支撑结构上分层焊接分支导流板，形成树冠型冷却空气导流装置；树冠型冷却空气导流装置整体安装于空冷单元翅片管束和空冷风机之间的△形通道空间中，分支导流板在靠近左右翅片管束的两侧对称分布，在同一层面呈环型固定于中心主干支撑结构上，分支导流板由主干支撑结构向翅片管束表面倾斜，并与翅片管束表面垂直；沿主干支撑结构高度方向，分支导流板分3-5层设置，每层单侧布置3-6片，最外缘两片导流板之间的夹角为90°，分别指向翅片管束的前后端部。
2.根据权利要求1所述直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置，其特征在于，所述每层分支导流板之间的垂直距离为1.2-2m。
3.根据权利要求1或2所述直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置，其特征在于，每层分支导流板与风机出口面的倾角为30°。
4.根据权利要求1或2所述直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置，其特征在于，所述主干支撑结构上的分支导流板由下向上，第一层导流板长度为3-3.5m，第二层导流板长度为第一层导流板长度的一半，依次类推。
5.根据权利要求1或2所述直接空冷单元的树冠型冷却空气导流装置，其特征在于，所述分支导流板截面为扁椭圆形，其椭圆截面的长轴为0.1-0.4m，短轴为0.005-0.02m；长轴为倾斜向上的方向，短轴为垂直于主干支撑结构轴线的方向。
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