CN104075592A - 一种带有导向流道结构的空气冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有导向流道结构的空气冷却器，在空气冷却器箱体的侧壁设有散热器管束，在空气冷却器箱体的顶部设有引风机；空气冷却器箱体是方形箱体，在空气冷却器箱体的中间设有与空气流场相一致的流道导流板，导流板敷在斜置结构件上，与导流板相对的两面分别对应放置一排立式散热器管束，导流板的两端与空气冷却器箱体连接。本发明的有益效果是：在散热器管束与导流板之间形成一个与空气流场相一致的流道，流道的截面呈V形，改善了空气冷却器箱体内气流流动状态，减少了在气流通道中的紊流干扰，使空气冷却器箱体内空气流通顺畅，空气冷却器箱体内部结构呈倒V型，稳定性好、承载能力强，管线和阀门的安装、操作和维修方便。

Description

一种带有导向流道结构的空气冷却器

技术领域

本发明属于大型空气冷却器，尤其涉及一种带有导向流道结构的空气冷却器。

背景技术

空气冷却器适合于在缺水地区使用，当前所用的大型空气冷却器有水平鼓风式，水平引风式、斜顶式和立式，且多用立式。目前所用立式结构空气冷却器为立式四柱框架式结构，这种结构存在的缺陷之一是空气在空气冷却器箱体内部的流动紊乱，来自两侧的散热器管束的空气流相互对撞，空气在这空间内流动时形成涡流，互相扰动，影响了空气流通的稳定性，降低了整个空气冷却器的传热性和增加了空气的流动阻力；二是大型风机的重量置于顶部的横梁上，将力传递到四周的立柱上，结构稳定性较差；为使结构坚固可靠，需消耗大量的材料。三是目前的大型空气冷却器箱体框架内部的空间没有被利用，大直径管线需要外设管架支承，占用土地较多，耗费钢材也多；上述因素降低了空气冷却器的工作效率，增加了设备的投资。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有导向流道结构的空气冷却器的技术方案，具有良好的空气流道结构，改善了散热气流流动性能，减少了空气的流动阻力；改进大型轴流风机的支承方式与结构，增强风机运行的稳定性，节省材料，减少空气流道中的管线和阀门。

 

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带有导向流道结构的空气冷却器，包括空气冷却器箱体,在所述空气冷却器箱体的侧壁设有散热器管束，在空气冷却器箱体的顶部设有引风机；所述空气冷却器箱体是方形箱体，方形箱体的两个相对的侧壁是散热侧壁，在所述散热侧壁设有所述散热器管束，方形箱体的另外两个对应的侧壁是流道侧壁，在空气冷却器箱体的中部设有风机支承架体，所述引风机安装在风机支承架体的上端；在空气冷却器箱体的内部设有构成两个导向流道的两块导流板，两块所述导流板的正面分别面向一个空气冷却器箱体的散热侧壁，两块导流板的两端与所述流道侧壁连接；两块导流板敷设在所述风机支承架体上。

更进一步，两块所述导流板的下端与空气冷却器箱体的底板连接，两块导流板分别与空气冷却器箱体的底板之间设有相对的倾角，两块导流板的上端向空气冷却器箱体的内侧倾斜，两块导流板与散热器管束、空气冷却器箱体的流道侧壁形成两个V形的空气导向流道，所述风机支承架在空气冷却器箱体内是一个呈倒“V”字形承重架体。

更进一步，两块所述导流板与空气冷却器箱体的底板之间的倾角为60°～75°，导流板的下缘与空气冷却器箱体的底板之间设有平滑过渡的圆弧。

更进一步，在所述空气冷却器箱体的顶部设有引风筒，在所述引风筒内设有所述引风机，引风机是轴流风机；引风机的直径为空气冷却器箱体内侧边长的0.8倍至0.9倍。

更进一步，所述空气冷却器设有进水主管和出水主管，所述进水主管和出水主管从风机支承架内穿过，进水主管和出水主管与用户系统管线相连接；进水主管通过两条进水支管分别连接两个所述散热器管束的介质进口，出水管通过两条出水支管分别连接两个所述散热器管束的介质出口。

本发明的明显效果：一是使空气冷却器具有良好的空气流道结构，即在散热器管束与导流板之间形成一个与空气流场相一致的流道，流道的截面呈V形，可适应从下向上通过散热器管束的空气流量递增的趋势，保持空气在箱体内向上流速较为均衡，改善了空气冷却器箱体内气流流动状态，减少了在气流通道中的紊流干扰，使空气冷却器箱体内空气流通顺畅，改善空气在空气冷却器内的流动性能；箱体中间倒V形的支承结构为在箱体内留下了管线和阀门的安装空间，减少了空气流道中的管线和阀门，降低了空气流动阻力。因此可提高空气通过散热器管束的流动速度30%左右，从而提高了相应的传热效率。二是空气冷却器箱体风机支承结构采用倒V形型式，改进了大型轴流风机的支承方式与结构，是一种紧凑、稳定性高和承载能力强的结构，增强了大型风机运行的稳定性，同时节省了材料用量。三是箱体中间倒V形的风机支承结下部有较大空间，可将输水主管线和相关阀门安装在其下部，减少了建设用地，为操作和维修提供了方便。与目前的通用的空气冷却器相比较，完成同等的工艺工况时，传热效率提高了30%，钢结构用料减少25%，建设用地减少20%。

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的外形图，为了表示主要结构，图中未包括喷淋管、清洗小车和百叶窗；

图3是本发明剖视图；

图4是本发明空气冷却器箱体结构图；

图5是以本发明的空气冷却器作为单元空气冷却器，组成大型空气冷却器群组的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4，一种带有导向流道结构的空气冷却器，包括空气冷却器箱体10,在所述空气冷却器箱体的侧壁设有散热器管束20，在空气冷却器箱体的顶部设有引风机30；所述空气冷却器箱体是方形箱体，方形箱体的两个相对的侧壁是散热侧壁11，在所述散热侧壁设有所述散热器管束，方形箱体的另外两个对应的侧壁是流道侧壁12，在空气冷却器箱体的中部设有风机支承架体17，所述引风机安装在风机支承架体的上端；在空气冷却器箱体的内部设有构成两个导向流道的两块导流板13，两块所述导流板的正面分别面向一个空气冷却器箱体的散热侧壁，两块导流板的两端与所述流道侧壁连接；两块导流板敷设在所述风机支承架体上。

两块所述导流板的下端与空气冷却器箱体的底板连接，两块导流板分别与空气冷却器箱体的底板之间设有相对的倾角а，两块导流板的上端向空气冷却器箱体的内侧倾斜，两块导流板与散热器管束、空气冷却器箱体的流道侧壁形成两个V形的空气导向流道，所述风机支承架在空气冷却器箱体内是一个呈倒“V”字形承重架体。

两块所述导流板与空气冷却器箱体的底板之间的倾角а为60°～75°，导流板的下缘与空气冷却器箱体的底板之间设有平滑过渡的圆弧15。

在所述空气冷却器箱体的顶部设有引风筒31，在所述引风筒内设有所述引风机，引风机是轴流风机；引风机的直径为空气冷却器箱体内侧边长的0.8倍至0.9倍。

所述空气冷却器设有进水主管41和出水主管42，所述进水主管和出水主管从风机支承架内穿过，进水主管和出水主管与用户系统管线相连接；进水主管通过两条进水支管43分别连接两个所述散热器管束的介质进口，出水管通过两条出水支管44分别连接两个所述散热器管束的介质出口。

实施例一：

如图1、图2、图3、图4，一种带有导向流道结构的空气冷却器，包括空气冷却器箱体10，在所述空气冷却器箱体的侧壁设有散热器管束20，在空气冷却器箱体的顶部设有引风机30。

空气冷却器箱体是方形箱体，方形箱体的两个相对的侧壁是散热侧壁11，在所述散热侧壁设有散热器管束安装口16，如图4所示，在散热器管束安装口安装所述散热器管束，方形箱体的另外两个对应的侧壁是空气冷却器箱体12；在所述流道侧壁设有结构架体17，在流道侧壁的结构架体上安装有导向流道端板18，导向流道端板由防水材料制成，本实施例的导向流道端板采用玻璃钢板。

在空气冷却器箱体的中部设有风机支承架体14。所述风机支承架体在空气冷却器箱体内构成一个呈倒“V”字形承重架体，风机支承架体与流道侧壁的结构架体相连接，风机支承架体承载引风机的全部荷载。

空气冷却器箱体内部的空间尺寸为：宽度C=12米，深度W=12米，散热器管束安装口的高度H=12米。

在空气冷却器箱体的内部设有构成两个导向流道的两块导流板13，两块所述导流板安装在风机支承架体上，两块导流板的正面分别面向一个空气冷却器箱体的散热侧壁，两块导流板的背面连接风机支承架体；两块导流板的两端与流道侧壁上的导向流道端板连接；导流板由防水材料制成，本实施例的导流板的材质是玻璃钢。

两块所述导流板的下端与空气冷却器箱体的底板连接，两块导流板分别与空气冷却器箱体的底板之间设有相对的倾角а，两块导流板的上端向空气冷却器箱体的内侧倾斜，两块所述导流板与空气冷却器箱体的底板之间的倾角应控制在60°～75°之间，本实施例中，导流板与空气冷却器箱体的底板之间的倾角（即导流板与水平面之间的倾角）a=72.5°。导流板的下缘与空气冷却器箱体的底板之间设有平滑过渡的圆弧15。

在空气冷却器箱体内两块导流板13与散热器管束20、流道侧壁的导向流道端板18形成两个V形的空气导向流道。

本实施例中，空气冷却器箱体（包括流道侧壁的结构架体）、风机支承架体采用钢筋混凝土构成结构框架，如图4所示，外形如图2所示。空气冷却器箱体流道侧壁两块导流板之间的空间是开放的，使检修人员进出方便，并可节省材料消耗。

所述引风机是大型轴流风机；轴流风机直径为10.363米。在空气冷却器箱体的顶部设有引风筒31，引风机设置引风筒内，引风机安装在倒“V”字形的风机支承架体的上端，风机支承架体承载引风机的全部荷载。

所述散热器管束采用8片扁平铝翅片管散热器管束20，箱体的两侧的散热器管束安装口16各并列安装四片，翅片管散热器管束的上下端各设有一个管口。单片扁平铝翅片管散热器管束的尺寸为宽B=3米，高H=12米。

空气冷却器设有进水主管41和出水主管42。进水主管和出水主管设在风机支承架架体内部，沿水平方向布置。进水主管设置在风机支承架体内的上部，出水主管设置风机支承架体内的底部。进水主管和出水主管的两端分别与用户系统管线连接；每一片散热器管束上端管口通过进水支管43与进水主管连接，下端管口通过出水支管44与出水主管连接，进水支管采用“Z”字形弯曲形状，以有效吸收管路的热膨胀引起的应力。

如图1所示，在本实施例中，在对应于散热器管束的箱体外部设有喷淋管50，用于在炎热、干燥的季节用喷淋水增强空气冷却器的冷却效果。在喷淋管的外侧设有清洗小车60，清洗小车在面对散热器管束的纵横轨道上运动，喷射高压液体清洗散热器管束。在清洗小车外的侧设有百叶窗。

本发明是一种全季候式的高效空气冷却器。在炎热的夏天,当气温升高时，外部喷水管开启喷水，强化管外传热达到冷却管内介质的目的。当严寒的冬季来临时，部分或全部关闭百叶窗，降低或停止空气流通，保证管内冷却介质不会结冰。无论冬夏，它都能正常运行，解决了目前所用的空气冷却器夏天冷不下来，冬天容易结冰堵塞的难题。与目前的通用的空气冷却器相比较，完成同等的工艺工况时，传热提高了30%，钢结构用料减少25%，建设用地减少20%。

本发明是一种全季候式的高效空气冷却器。在炎热的夏天,当气温升高时，外部喷水管开启喷水，强化管外传热达到冷却管内介质的目的。当严寒的冬季来临时，部分或全部关闭百叶窗，降低或停止空气流通，保证管内冷却介质不会结冰。无论冬夏，它都能正常运行，解决了目前所用的空气冷却器夏天冷不下来，冬天容易结冰堵塞的难题。

实施例二：

如图5，一种空气冷却器群组。

本实施例是以实施例一的带有导向流道结构的空气冷却器作为单元组成大型空气冷却器群组。

所述的空气冷却器单元系由一个包括导向流道和倒V形结构支承架在内的箱体、八片扁平铝翅片散热器管束、一台大型轴流风机和相应的进出口管线等构成。

所述空气冷却器群组共包括30个单元空气冷却器100，分两列，每列15个单元。每列中的单元空气冷却器的箱体的封闭侧壁互相连接.15个单元的总长度180m,两列的总宽度60 m,设备高度18m. 本实例可冷却循环水量50000m³/h。 每列中的单元空气冷却器的进水管和出水管连通，构成一条大直径的进水主管101和一条出水主管102，进水主管和出水主管敷设在每列空气冷却器的风机支承架体架体内部，节省了安装空气冷却器的占地面积。

每列中各单元空气冷却器的散热器管束进出口通过进水支管和出水支管分别与进水主管和出水主管连接。进水主管、出水主管与用户系统管线相连接。两列单元空气冷却器之间的间距不小于24米；本实施例中，两列单元空气冷却器之间的间距L=30米。

本实施例适用于石油化工或煤化工行业的大型循环水场使用。

Claims (5)

1.一种带有导向流道结构的空气冷却器，包括空气冷却器箱体,在所述空气冷却器箱体的侧壁设有散热器管束，在空气冷却器箱体的顶部设有引风机；其特征在于，所述空气冷却器箱体是方形箱体，方形箱体的两个相对的侧壁是散热侧壁，在所述散热侧壁设有所述散热器管束，方形箱体的另外两个对应的侧壁是流道侧壁，在空气冷却器箱体的中部设有风机支承架体，所述引风机安装在风机支承架体的上端；在空气冷却器箱体的内部设有构成两个导向流道的两块导流板，两块所述导流板的正面分别面向一个空气冷却器箱体的散热侧壁，两块导流板的两端与所述流道侧壁连接；两块导流板敷设在所述风机支承架体上。

2.根据权利要求1所述的一种带有导向流道结构的空气冷却器，其特征在于，两块所述导流板的下端与空气冷却器箱体的底板连接，两块导流板分别与空气冷却器箱体的底板之间设有相对的倾角，两块导流板的上端向空气冷却器箱体的内侧倾斜，两块导流板与散热器管束、空气冷却器箱体的流道侧壁形成两个V形的空气导向流道，所述风机支承架在空气冷却器箱体内是一个呈倒“V”字形承重架体。

3.根据权利要求2所述的一种带有导向流道结构的空气冷却器，其特征在于，两块所述导流板与空气冷却器箱体的底板之间的倾角为60°～75°，导流板的下缘与空气冷却器箱体的底板之间设有平滑过渡的圆弧。

4.根据权利要求1所述的一种带有导向流道结构的空气冷却器，其特征在于，在所述空气冷却器箱体的顶部设有引风筒，在所述引风筒内设有所述引风机，引风机是轴流风机；引风机的直径为空气冷却器箱体内侧边长的0.8倍至0.9倍。

5.根据权利要求1所述的一种带有导向流道结构的空气冷却器，其特征在于，所述空气冷却器设有进水主管和出水主管，所述进水主管和出水主管从风机支承架内穿过，进水主管和出水主管与用户系统管线相连接；进水主管通过两条进水支管分别连接两个所述散热器管束的介质进口，出水管通过两条出水支管分别连接两个所述散热器管束的介质出口。