CN104697356B - 一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔，具体为具有斜置冷却三角和分段斜置冷却三角的间接冷却塔，包括间冷塔塔筒及斜置冷却三角组成。采用此种结构后，有如下收益：(1)可以在相同塔筒直径的条件下，增加散热面积。(2)在保证散热面积相同的前提下，可以显著降低冷却塔的塔筒直径，降低占地面积及建设投资，同时可以提高冷却塔的自然循环动力。(3)可有效防止侧风环境下出现穿堂风，降低冷却效率。(4)塔内的温度场与流场更加均匀。

Description

一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔

技术领域

本发明涉及能源与动力工程领域，尤其涉及到一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔

背景技术

国家发展与改革委员会于2014年9月12号发布关于《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》的通知，通知中明确规定了2020年各类煤电机组必须达到的供电煤耗指标，煤电机组节能压力非常大。

间接冷却塔(下称间冷塔)位于空冷机组热力循环的冷端，其工作性能的好坏直接影响到凝汽器的真空以及供电煤耗。数据表明：冷却塔出口水温每降低1℃，凝汽器真空变化0.4KPa，影响供电煤耗1g/kwh左右。

间冷塔的工作原理如图1所示，在双曲线的塔筒11底部直径外缘，布置一周冷却三角(12)，图示箭头表示冷空气的流动方向示意。提高间冷塔换热效果的主要途径如下：1、增大散热器换热面积；2、加大塔内外空气密度差，增加通风量。

目前国内设计的所有间冷塔相对于湿冷塔而言，由于传热系数低，为了增加散热面积，加大塔底直径，故间冷塔的外形相对于湿冷塔呈现于矮胖型(图1)。存在如下问题

1、塔内部温度场及流场不均匀，降低了冷却效率

塔内温度分布如下：

由于塔的直径较大，塔内垂直于塔的轴线方向，空气温度分布不均，轴线附近空气温度低，贴壁区域空气温度高，平均温度较低。如图1中虚线所组成的三角形为塔内部较低温度区域示意。

塔内空气的对流及扩散，高温的贴壁区空气向低温的轴线区域传热。导致塔内轴线附近温度从塔底到塔顶是升高的，而塔内贴壁附近温度从塔底到塔顶是降低。轴线区域由于上热下冷，基本不会形成自然通风驱动力；贴壁区域，沿着塔高的增加，温度降低，自然通风驱动力下降。这两个原因导致自然通风效果不理想。

塔内部的流场与温度场不均匀，降低了塔内外的空气温度差及密度差，进一步降低了通风量，影响传热效果。除此之外，普通间冷塔还存在如下缺点：

2、矮胖型冷却塔，仅在塔底四周布置冷却三角，没有充分利用塔内面积，布置的换热面积偏小。造成了占地面积大，征地成本高。

3、普通间冷塔的冷却三角垂直于地面，其冷却管的翅片则平行于地面。当环境风速大时，会形成穿堂风，影响换热效果

发明内容

本发明的目的就是克服目前间冷塔设计中的不足，在有限的占地面积内，尽可能多的布置散热器，同时增加塔内外的空气温度差及密度差，保证有足够的空气自然循环动力。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:

一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔,包括一个塔筒,在所述的塔筒的底部直径内缘布置有一圈斜置冷却三角。

所述的斜置冷却三角，其所在平面与地面之间的夹角为40～75°。

所述的斜置冷却三角位于所述间冷塔塔筒底部直径的内缘。

当进风口高度及塔筒底部直径不变时，斜置冷却三角的散热面积比垂直冷却三角大，冷却塔出口水温降低；

当散热面积及进风口高度不变时，采取斜置冷却三角布置方式塔筒底部直径降低，提高了间冷塔内部的高温区间所占比例，增大间冷塔内外的温度差及密度差，增大了间冷塔自然循环的动力。

当塔外有外界侧风时，斜置冷却三角内的翅片对风有导流作用，有效抑制穿堂风。

一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔，包括一个塔筒，在所述的塔筒的底部直径内缘布置由一圈分段斜置冷却三角；空气经过分段斜置冷却三角后，空气流动方向更加合理，进入塔内部的空气温度场与速度场分布更加均匀；冷却效率更高。

所述的分段斜置冷却三角由3～10段小型冷却三角组成，每段有独立的进出水管路及阀门组成，且能单独投停。

位于最高一段小型冷却三角垂直于塔内壁，最低段的小型冷却三角与地面的角度为75～90°。

位于最高一段小型冷却三角的顶部与位于最低一段小型冷却三角的底部所形成的角度α＝40～75°。

所有的小型冷却三角长度相等，安装时互相之间的夹角也相等。

本发明的有益效果如下：

1、当进风口高度及塔筒底部直径不变时，斜置冷却三角的散热面积比垂直冷却三角大，冷却塔出口水温降低，电厂供电煤耗降低；

2、当散热面积及进风口高度不变时，采取斜置冷却三角布置方式塔筒底部直径降低，大大减小间冷塔的建设投资及土地费用。同时可显著提高间冷塔内部的高温区间所占比例，增大间冷塔内外的温度差及密度差，增大了间冷塔自然循环的动力。

3、当塔外有外界侧风时，斜置冷却三角内的翅片对风有导流作用，可有效抑制穿堂风。

4.塔筒的底部直径外缘布置有一圈分段斜置冷却三角，使得空气经过分段斜置冷却三角后，空气流动方向更加合理，进入塔内部的空气温度场与速度场分布更加均匀；冷却效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1现有普通间冷塔结构及空气流动方向；

图2一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔；

图3斜置冷却三角翅片管导流原理；

图4一种带有分段斜置冷却三角的间冷塔；

图5分段斜置冷却三角气流方向示意图；

图中：11塔筒，12冷却三角，21塔筒,22斜置冷却三角,31塔筒,32分段斜置冷却三角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

间冷塔的工作原理如图1所示，在双曲线的塔筒11底部直径内缘，布置一周冷却三角(12)，图示箭头表示冷空气的流动方向示意。提高间冷塔换热效果的主要途径如下：1、增大散热器换热面积；2、加大塔内外空气密度差，增加通风量。目前国内设计的所有间冷塔相对于湿冷塔而言，由于传热系数低，为了增加散热面积，加大塔底直径，故间冷塔的外形相对于湿冷塔呈现于矮胖型图1,但是存在很多问题,本发明在此基础之上,提出了如下技术方案。

实施例1

如图2所示为带有一种斜置冷却三角的间接冷却塔结构，由塔筒21及斜置冷却三角22组成。

所述冷却三角22与地面的角度为α＝40～75°，

所述冷却三角22位于所述间冷塔塔筒21底部直径的内缘。

相对于目前垂直设置的冷却三角，采用上述结构带来使得：

1、当进风口高度及塔筒底部直径不变时，斜置冷却三角的散热面积比垂直冷却三角大，冷却塔出口水温降低，电厂供电煤耗降低。

2、当散热面积及进风口高度不变时，采取斜置冷却三角布置方式塔筒底部直径降低，大大减小间冷塔的建设投资及土地费用。同时可显著提高间冷塔内部的高温区间所占比例，增大间冷塔内外的温度差及密度差，增大了间冷塔自然循环的动力。

3、当塔外有外界侧风时，斜置冷却三角内的翅片对风有导流作用，可有效抑制穿堂风。如图3所示。

实施例2

图4是一种分段斜置冷却三角的间冷塔，由塔筒31及分段斜置冷却三角32组成，所述分段斜置冷却三角32的结构示意图如图5所示。

所述分段斜置冷却三角32由3～10段小型冷却三角组成，每段有独立的进出水管路及阀门组成，可单独投停。

最高一段小型冷却三角垂直于塔内壁，最低段的小型冷却三角与地面的角度β为75～90°。

最高一段小型冷却三角的顶部与最低一段小型冷却三角的底部所形成的角度α＝40～75°。

为了加工方便，所有的小型冷却三角长度相等，安装时互相之间的夹角也相等。

空气经过分段斜置冷却三角后，空气流动方向更加合理(图5所示箭头)，进入塔内部的空气温度场与速度场分布更加均匀。冷却效率更高。

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 (2)

1.一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔，包括一个塔筒，其特征在于：在所述的塔筒的底部直径内缘布置有一圈分段斜置冷却三角；

所述的分段斜置冷却三角由3~10段小型冷却三角组成，每段有独立的进出水管路及阀门组成，且进出水管路及阀门能单独控制；

位于最高一段小型冷却三角垂直于塔内壁，最低一段的小型冷却三角与地面的角度为75~90°；

位于最高一段小型冷却三角的顶部与位于最低一段小型冷却三角的底部所形成的角度40~75°。

2.如权利要求1所述的带有斜置冷却三角的间接冷却塔，其特征在于：所有的小型冷却三角长度相等，安装时互相之间的夹角也相等。