CN103940254A - 一种间冷塔内空气诱导装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于间冷塔的空气流场技术领域，特别涉及一种间冷塔内空气诱导装置。该空气诱导装置竖直布置于间冷塔塔身支撑柱的内侧；空气诱导装置由若干层结构相同的圆环型的扰流板沿竖直方向排列组成；各层扰流板之间由多个垂直与扰流板且等距离布置的隔板固定，隔板将扰流板分隔成若干个独立的区域。空气诱导装置对间冷散热器出口空气流动状态进行重新组织和优化，使塔内空气流场在环境风影响下仍保持均匀分布，并提高环境风影响下的间冷塔抽吸能力，提高散热器散热能力，降低机组运行背压，提高空冷系统运行的安全性和经济性。
Description
技术领域
本发明属于间冷塔的空气流场技术领域，特别涉及一种间冷塔内空气诱导装置。
背景技术
我国北方地区富煤缺水的现状和直接空冷技术的突出缺陷，促进了兼具节水、安全和节能优势的间接空冷技术的快速发展。间接空冷系统是把凝结汽轮机乏汽的循环冷却水，通过垂直或水平布置于冷却塔内的散热器被环境空气进行间接冷却的空冷系统，常用的间接空冷形式有三种：哈蒙式间接空冷系统，即循环冷却水在表面式凝汽器冷却汽轮机排汽后，经过水平布置于自然通风塔内的空冷凝汽器散热冷却；海勒式间接空冷系统，即循环冷却水在混合式凝汽器冷却汽轮机排汽后，经过垂直布置于自然通风塔外的空冷凝汽器散热冷却；SCAL间接空冷系统，即循环冷却水在表面式凝汽器冷却汽轮机排汽后，经过垂直布置于自然通风塔外的空冷凝汽器散热冷却，该系统是一种优化型的空冷系统，它集成了哈蒙式和海勒式的优点，近年来我国主要采取该系统；以SCAL系统为主的间接空冷技术将会获得大力推广应用，它将是我国未来间接空冷系统发展的主要方向。
间接空冷技术是指以空气代替水作为冷却介质对汽轮机排汽循环冷却水进行冷却。与水相比，空气密度低，比热小，导热系数低，冷却能力远小于水的冷却能力，导致空冷凝汽器面积庞大，空冷单元数量多。间冷塔的工作原理为：冷却空气由于空冷塔顶部和底部压力差形成的抽吸力把空气吸入塔内，空气流经散热器吸热后，产生热浮力，从塔顶部流出，把空气热量带入环境中。无风情况下，空气经过垂直布置空冷散热器后，在塔内形成均匀对称的向上流动状态，中心对称线为塔的几何中心对称线，但在环境风影响下，通过迎风面散热器的空气流量和流速均增大，而背风面及侧面的空气流量和流速减小，此时空气在塔内的均匀对称流动状态被打乱，导致间冷塔内空气流动不畅，塔身抽吸空气的能力下降，严重时，间冷塔的抽吸力不足以使塔内空气从塔顶排出，迎风面散热器出口空气速度大于背风面散热器的空气流速，致使空气从迎风面散热器出来后，水平流向背风面散热器，从背风面散热器流出，而侧风面散热器几乎无空气流入，这种现象称之为“穿膛风”。间接空冷系统的主要缺点之一就是受环境风影响较大，因此，通过改善塔内空气流动状态，减弱环境风的影响，提高塔身抽吸能力，改善间冷散热器的性能，是间接空冷系统抵御大风影响，提高运行安全性和经济性的有效措施。
在间接空冷塔内部布置系列环形结构形状的空气诱导装置，有效克服环境风对塔内空气流场的不利影响，实现空冷塔内空气流场的重新组织优化，使塔内空气流动更加稳定及均匀通畅，从而改善空冷散器的散热能力，降低机组运行背压，提高间接空冷系统在大风环境中运行的安全性和经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种间冷塔内空气诱导装置，可以解决由于环境风引起的间接空冷塔内空气流动不畅(紊乱)及抽力不足问题，通过间接空冷塔内空气流动的优化组织，提高间冷塔内空冷散热器出口空气流动的均匀性，从而提高间冷塔内部抽力，提高空冷散热器的散热能力。
本发明采用的技术方案为：
该空气诱导装置竖直布置于间冷塔塔身支撑柱的内侧；所述空气诱导装置由若干层结构相同的圆环型的扰流板沿竖直方向排列组成；各层扰流板之间由多个垂直与扰流板且等距离布置的隔板固定，隔板将扰流板分隔成若干个独立的区域，起到均匀分配空气量，以及隔离空气来流，减少空气扰动的作用。
所述扰流板呈圆弧形，起到引导来流风向的作用，扰流板与水平面夹角θ为45°～60°；扰流板的形状根据双曲线方程x2/a2-y2/b2＝1，(a>0,b>0)确定，方程中y的取值为y＜0，且由方程y2＝b2(W2/a2-1)确定，其中，W为扰流板的宽度，取值为0.5m～1m，参数b取间冷塔双曲线方程x2/A2-y2/B2＝1，(A>0,B>0)中相应参数B值，即b＝B，参数a取间冷塔双曲线方程相应参数A值的1/2或1/4；参数θ、a及W均根据流过的空气流量损失和阻力最小来优化确定。
所述扰流板外表面整洁、光滑，以减小空气通过时的摩擦阻力。
所述扰流板的最下层紧贴地面，每层扰流板上边缘和其上层扰流板下边缘在同一水平线上，最上层扰流板上边缘高度大于或等于间冷塔塔身支撑柱的垂直高度，扰流板的层数N＝H/h+1，其中，H为间冷塔塔身支撑柱的高度，h为各层扰流板之间的垂直高度。
所述各层扰流板之间隔板分隔成16个独立的区域。
本发明的有益效果为：
本发明充分利用间接空冷塔内部空间，优化布置N层扰流板，重新组织优化塔内空气流场，使塔内空气流动更加稳定及通畅，减小环境风对塔内空气流场的影响，提高间冷塔抽吸能力，改善空冷单元的散热特性，降低空冷机组的运行背压，提高间接空冷系统在大风环境中运行的安全性和经济性。
附图说明
图1为间接空冷塔内空气诱导装置整体结构示意图。
图2(a)为空气诱导装置的正视图。
图2(b)为空气诱导装置的俯视图。
图3为空气诱导装置作用效果示意图。
图中标号：
1-间冷塔；2-间冷塔身支撑柱；3-间冷散热器；4-空气诱导装置；5-扰流板；6-隔板。
具体实施方式
本发明提出一种间冷塔内空气诱导装置，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，间冷塔1设置在间冷塔身支撑柱2之上，并在间冷塔身支撑柱2外圈设置间冷散热器3，空气诱导装置4竖直布置于间冷塔塔身支撑柱2的内侧。
如图2(a)和图2(b)所示，空气诱导装置4由若干层结构相同的圆环型的扰流板5沿竖直方向排列组成，扰流板的布置原则是重新组织和优化塔内空气流场，特别减小环境风影响下的塔内空气流动不畅问题，避免塔内“穿膛风”的形成；各层扰流板5之间由多个垂直与扰流板5且等距离布置的隔板6固定，若干个隔板6将扰流板5分隔成16个独立的区域，起到均匀分配空气量，以及隔离空气来流，减少空气扰动的作用。
扰流板5呈圆弧形，起到引导来流风向的作用，扰流板5与水平面夹角θ为45°～60°；扰流板5的形状根据双曲线方程x2/a2-y2/b2＝1，(a>0,b>0)确定，方程中y的取值为y＜0，且由方程y2＝b2(W2/a2-1)确定，其中，W为扰流板的宽度，取值为0.5m～1m，参数b取间冷塔双曲线方程x2/A2-y2/B2＝1，(A>0,B>0)中相应参数B值，即b＝B，参数a取间冷塔双曲线方程相应参数A值的1/2或1/4；参数θ、a及W均根据流过的空气流量损失和阻力最小来优化确定。
扰流板5外表面整洁、光滑，以减小空气通过时的摩擦阻力。
扰流板5的最下层紧贴地面，每层扰流板上边缘和其上层扰流板下边缘在同一水平线上，最上层扰流板上边缘高度大于或等于间冷塔塔身支撑柱的垂直高度，扰流板的层数N＝H/h+1，其中，H为间冷塔塔身支撑柱的高度，h为各层扰流板之间的垂直高度。
通过图3的对比可以发现，设置了本发明所述的空气诱导装置后，可以引导来流空气方向，使其形成向上的流动状态。
Claims (5)
1.一种间冷塔内空气诱导装置，其特征在于，该空气诱导装置竖直布置于间冷塔塔身支撑柱的内侧；所述空气诱导装置由若干层结构相同的圆环型的扰流板沿竖直方向排列组成；各层扰流板之间由多个垂直与扰流板且等距离布置的隔板固定，隔板将扰流板分隔成若干个独立的区域，起到均匀分配空气量，以及隔离空气来流，减少空气扰动的作用。
2.根据权利要求1所述的一种间冷塔内空气诱导装置，其特征在于，所述扰流板呈圆弧形，起到引导来流风向的作用，扰流板与水平面夹角θ为45°～60°；扰流板的形状根据双曲线方程x2/a2-y2/b2＝1，(a>0,b>0)确定，方程中y的取值为y＜0，且由方程y2＝b2(W2/a2-1)确定，其中，W为扰流板的宽度，取值为0.5m～1m，参数b取间冷塔双曲线方程x2/A2-y2/B2＝1，(A>0,B>0)中相应参数B值，即b＝B，参数a取间冷塔双曲线方程相应参数A值的1/2或1/4；参数θ、a及W均根据流过的空气流量损失和阻力最小来优化确定。
3.根据权利要求1所述的一种间冷塔内空气诱导装置，其特征在于，所述扰流板外表面整洁、光滑，以减小空气通过时的摩擦阻力。
4.根据权利要求1所述的一种间冷塔内空气诱导装置，其特征在于，所述扰流板的最下层紧贴地面，每层扰流板上边缘和其上层扰流板下边缘在同一水平线上，最上层扰流板上边缘高度大于或等于间冷塔塔身支撑柱的垂直高度，扰流板的层数N＝H/h+1，其中，H为间冷塔塔身支撑柱的高度，h为各层扰流板之间的垂直高度。
5.根据权利要求1所述的一种间冷塔内空气诱导装置，其特征在于，所述各层扰流板之间隔板分隔成16个独立的区域。
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