CN103557718A

CN103557718A - 带有配风孔板的湿式冷却塔

Info

Publication number: CN103557718A
Application number: CN201310574025.8A
Authority: CN
Inventors: 史月涛; 高明; 孙奉仲; 赵元宾
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: CN103557718B

Abstract

本发明公开了一种带有配风孔板的湿式冷却塔，包括塔筒，塔筒上设置有配风孔板，配风孔板将填料下部区域分隔成雨区和新鲜空气区，雨区和新鲜空气区分别位于配风孔板的上、下方，所述湿式冷却塔的进风口高度H是按照《DL/T5339-2006火力发电厂水工设计规范》设计进风口高度的1~1.5倍；配风孔板的边缘高度h=0.1~0.5H；所述雨区的体积与按照《DL/T5339-2006火力发电厂水工设计规范》计算雨区的体积相等。这种带有配风孔板的湿式冷却塔，可以使大量新鲜空气进入中心填料区，优化进入不同区域填料的新鲜空气的流量，优化传热传质性能，提高冷却塔的传热传质特性及冷却效率。

Description

带有配风孔板的湿式冷却塔

技术领域

本发明涉及能源与动力工程领域，尤其涉及到一种用于大型火电厂及核电厂的带有配风孔板的湿式冷却塔。

背景技术

目前使用火电厂和核电厂使用的冷却塔，底部自然通风。循环水进入冷却塔填料层部位向下流动，空气自底部进风口向上流动，吸收循环水的热量，完成传热与传质的过程，使得循环水温度降低。

随着我国经济发展、新建电源项目的建设及上大压小新机组的建设，我国主力发电机组从上世纪九十年代的300MW机组，发展到现在以600MW和1000MW等级机组为主力的现状。根据《中国核电中长期发展规划》，我国将在15年内投资超过5000亿元在沿海建设58台百万千瓦等级的核电站。机组的容量越大，冷却塔的体积也越大，进风口的直径已经超过百米。

随着进风口直径的增大，新鲜空气（含湿量比较小的干空气）进入到塔中心部位的可能性就越来越小，导致塔中心位置处的填料传热传质恶化，严重影响塔的整体性能。

中国专利200910014931.6，冷却塔补新风系统，公布了一种新型导风管结构，可使得塔中心部位通入少量新鲜空气。但是，由于导风管布置有限且极易受到风向影响，效果有限。

中国专利201320192675.1，高位收水装置及包含该装置的冷却塔，公布了一种高位收水装置，完全取消了传统冷却塔的雨区，进入填料的冷风全部是新鲜干空气，仅仅依靠填料区传热传质。但是由于取消了雨区，传热效果大大折扣。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种带有配风孔板的湿式冷却塔，根据填料区域不同提供合适的新鲜空气（含湿量比较小的干空气），可以提高冷却塔的冷却效率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种带有配风孔板的湿式冷却塔，包括塔筒，塔筒上设置有配风孔板，配风孔板将填料下部区域分隔成雨区和新鲜空气区，雨区和新鲜空气区分别位于配风孔板的上、下方，所述湿式冷却塔的进风口高度H是按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》设计进风口高度的1~1.5倍；配风孔板的边缘高度h=0.1~0.5H。

所述雨区的体积与按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》计算雨区的体积相等。

所述配风孔板的纵向截面为中间低，边缘高的凹形配风孔板，其倾斜的表面与水平面之间的夹角为θ₁=5~30°。

所述配风孔板的纵向截面为中间高，边缘低的凸形配风孔板，其倾斜的表面与水平面之间的夹角为θ₂=5~30°。

所述凹形配风孔板或凸形配风板上均设置若干开孔或开缝，所述开孔或开缝为任意形状，且整体开孔率（即开孔面积占所述配风孔板总面积的比例）在0.05~0.8之间。

所述开孔或开缝在凹形配风孔板或凸形配风板上均采用同心环形设置，且在同一环上排列有若干相同间隔设置的开孔或开缝。

所述同心环形设置的凹形配风孔板或凸形配风板上均由内至外不同环上的开孔或开缝数量为由多逐步减少。

所述开孔或开缝的上部设有挡雨棚和挡水边，挡水边竖直设置于开孔或开缝边缘上方，挡雨棚设置于开孔或开缝的正上方，并通过挡水边作为下部支撑。

所述凹形配风孔板的中心位置的上水管外围设置有中心下水管。

所述凸形配风孔板的外部边缘处均匀设置6~20个下水管及一圈挡水圈，且下水管位于挡水圈内侧，挡水圈成环形竖直设置于凸形配风孔板的外部边缘处。

本发明中，配风孔板的具体要求如下：

凹形配风孔板，中间低，边缘高，角度θ₁=5~30°；凸形配风孔板，中间高，边缘低，角度θ₂=5~30°。设计成凹形或凸形的主要原因是利于排水。

孔板上的开孔或开缝可为圆形、矩形、多边形、环形等任意形状，整体开孔率（开孔面积占配风孔板总面积的比例）在0.05~0.8之间。

配风孔板的开孔方式为外疏内密，即：靠近配风板边缘处，局部开孔率低，范围为0.05~0.1；靠近配风板中心出局部开孔率高，范围为0.7~0.8。

配风孔板的开孔存在两种形式：1）直接在配风孔板上开孔，循环水可从孔板中滴落。2）为防止循环水从开孔处滴落，设置有防雨棚及挡水边。

以上带有配风孔板的湿式冷却塔结构，可以向冷却塔中心区域填料送去大量的新鲜空气（含湿量比较小的干空气），强化传热及传质过程，显著提高冷却塔的冷却塔效果。

为便于配风孔板排水，在设计上采取如下措施：

在凹形配风孔板冷却塔的上水管外围设置中心下水管。

在凸形配风孔板冷却塔，配风孔板的外部边缘处设置6~20个下水管及一圈挡水圈。

与已有技术相比，本发明具有以下优点：

这种带有配风孔板的湿式冷却塔，在冷却塔雨区安装凹形或凸形配风孔板，将填料下部区域分成雨区与新鲜空气区两部分。凹形或凸形配风孔板的下凹或上凸的角度为5~30°，开孔或开缝形式为外疏内密。这样可以使大量新鲜空气进入中心填料区，优化进入不同区域填料的新鲜空气的流量，优化传热传质性能，提高冷却塔的传热传质特性及冷却效率。

附图说明

图1是实施例1结构示意图；

图2是实施例2结构示意图；

图3是带挡雨棚和挡水边配风孔板实施例；

图4是实施例1的凹形配风孔板结构示意图；

图5是实施例2的凸形配风板结构示意图；

其中11—塔筒；12—填料；13—雨区；14—配风孔板；15—上水管； 16—中心下水管；17—新鲜空气区；18—配风孔；19—挡雨棚；20—挡水边；21—下水管；22—挡水圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1、图3、图4所示，一种带有配风孔板的湿式冷却塔，包括塔筒11，塔筒11上设置有填料12和配风孔板14，配风孔板14将填料12下部区域分隔成雨区13和新鲜空气区17，雨区13和新鲜空气区17分别位于配风孔板14的上、下方，所述湿式冷却塔的进风口高度H是按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》设计进风口高度的1~1.5倍；配风孔板14的边缘高度h=0.1~0.5H。

雨区13的体积与按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》计算雨区的体积相等。

配风孔板14的纵向截面为中间低，边缘高的凹形配风孔板，其倾斜的表面与水平面之间的夹角为θ₁=5~30°。

凹形配风孔板14上均设置若干开孔或开缝（即配风孔18），所述开孔或开缝可为圆形、矩形、多边形、环形等任意形状，且整体开孔率即配风孔18总面积占所述配风孔板14总面积的比例在0.05~0.8之间。

开孔或开缝在凹形配风孔板上均采用同心环形设置，且在同一环上排列有若干相同间隔设置的开孔或开缝。

同心环形设置的凹形配风孔板上均由内至外不同环上的开孔或开缝数量为由多逐步减少。即：靠近配风板边缘处，局部开孔率（即在配风孔板局部面积上，配风孔18面积占配风孔板局部面积的比例）低，范围为0.05~0.1；靠近配风板中心出局部开孔率高，范围为0.7~0.8。

配风孔板14的开孔存在两种形式：1）直接在配风孔板14上开孔，循环水可从孔板中滴落。2）为防止循环水从开孔处滴落，开孔或开缝的上部设有挡雨棚19和挡水边20，挡水边20竖直设置于开孔或开缝边缘上方，挡雨棚19设置于开孔或开缝的正上方，并通过挡水边20作为下部支撑。新鲜空气从配风孔18向上进入塔筒11。

凹形配风孔板的中心位置的上水管15外围设置有中心下水管16。

实施例2：

如图2、图3、图4所示，一种带有配风孔板的湿式冷却塔，包括塔筒11，塔筒11上设置有填料12和配风孔板14，配风孔板14将填料12下部区域分隔成雨区13和新鲜空气区17，雨区13和新鲜空气区17分别位于配风孔板14的上、下方，所述湿式冷却塔的进风口高度H是按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》设计进风口高度的1~1.5倍；配风孔板14的边缘高度h=0.1~0.5H。

配风孔板14的纵向截面为中间高，边缘低的凸形配风孔板，其倾斜的表面与水平面之间的夹角为θ₂=5~30°。

凸形配风板上均设置若干开孔或开缝（即配风孔18），所述开孔或开缝可为圆形、矩形、多边形、环形等任意形状，且整体开孔率即配风孔面积占所述配风孔板总面积的比例在0.05~0.8之间。

开孔或开缝在凸形配风板上均采用同心环形设置，且在同一环上排列有若干相同间隔设置的开孔或开缝。

同心环形设置的凸形配风板上均由内至外不同环上的开孔或开缝数量为由多逐步减少。即：靠近配风孔板14边缘处，局部开孔率（即在配风孔板局部面积上，配风孔18面积占配风孔板局部面积的比例）低，范围为0.05~0.1；靠近配风孔板14中心处局部开孔率高，范围为0.7~0.8。

配风孔板14的开孔存在两种形式：1）直接在配风孔板114上开孔，循环水可从孔板中滴落。2）为防止循环水从开孔处滴落，开孔或开缝的上部设有挡雨棚19和挡水边20，挡水边20竖直设置于开孔或开缝边缘上方，挡雨棚19设置于开孔或开缝的正上方，并通过挡水边20作为下部支撑。新鲜空气从配风孔18向上进入塔筒11。

凸形配风孔板的外部边缘处均匀设置6~20个下水管21及一圈挡水圈22，且下水管21位于挡水圈22内侧，挡水圈22成环形竖直设置于凸形配风孔板的外部边缘处。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种带有配风孔板的湿式冷却塔，包括塔筒，其特征是，塔筒上设置有配风孔板，配风孔板将填料下部区域分隔成雨区和新鲜空气区，雨区和新鲜空气区分别位于配风孔板的上、下方，所述湿式冷却塔的进风口高度H是按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》设计进风口高度的1~1.5倍；配风孔板的边缘高度h=0.1~0.5H；所述雨区的体积与按照《DL/T 5339-2006 火力发电厂水工设计规范》计算雨区的体积相等。

2.如权利要求1所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述配风孔板的纵向截面为中间低，边缘高的凹形配风孔板，其倾斜的表面与水平面之间的夹角为θ₁=5~30°。

3.如权利要求2所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述凹形配风孔板上设置若干开孔或开缝，所述开孔或开缝为任意形状，且整体开孔率即开孔或开缝面积占所述配风孔板总面积的比例在0.05~0.8之间。

4.如权利要求3所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述开孔或开缝在凹形配风孔板上采用同心环形设置，且在同一环上排列有若干相同间隔设置的开孔或开缝；

所述同心环形设置的凹形配风孔板上均由内至外不同环上的开孔或开缝数量为由多逐步减少。

5.如权利要求2所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述凹形配风孔板的中心位置的上水管外围设置有中心下水管。

6.如权利要求1所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述配风孔板的纵向截面为中间高，边缘低的凸形配风孔板，其倾斜的表面与水平面之间的夹角为θ₂=5~30°。

7.如权利要求6所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述凸形配风板上设置若干开孔或开缝，所述开孔或开缝为任意形状，且整体开孔率即开孔面积占所述配风孔板总面积的比例在0.05~0.8之间。

8.如权利要求7所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述开孔或开缝在凹形配风孔板或凸形配风板上均采用同心环形设置，且在同一环上排列有若干相同间隔设置的开孔或开缝；

9.如权利要求6所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述凸形配风孔板的外部边缘处均匀设置6~20个下水管及一圈挡水圈，且下水管位于挡水圈内侧，挡水圈成环形竖直设置于凸形配风孔板的外部边缘处。

10.如权利要求3或7所述的带有配风孔板的湿式冷却塔，其特征是，所述开孔或开缝的上部设有挡雨棚和挡水边，挡水边竖直设置于开孔或开缝边缘上方，挡雨棚设置于开孔或开缝的正上方，并通过挡水边作为下部支撑。