CN105627783B - 一种侧风回收式空冷塔 - Google Patents
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Abstract
一种侧风回收式空冷塔，涉及一种对发电厂空冷机组环境风进行导流利用的设备。该空冷塔包括空冷塔壳体、底部进风口和至少一个布置于底部进风口外侧的收风室；收风室沿空冷塔周向布置，且面向环境风来流方向开口，在背风侧封闭。该空冷塔还在背风侧设置至少一个侧风导流结构，每个侧风导流结构含有进风导流段、通风管道和背部出风导流段；进风导流段面向来风方向开口，沿空冷塔壳体设置于收风室上侧。本发明通过收风室、侧风导流结构和挡风墙等布置，将环境侧风的动力源进行周向布置，提高环境风情况下空冷塔底部进风的周向均匀性，改善侧风环境下空冷塔内部流场结构，从而进一步强化空冷塔的通风特性和冷却性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气冷却塔的结构设计，尤其涉及一种对发电厂空冷机组环境风进行导流利用的设备，属于空气冷却设备技术领域。
背景技术
空冷塔是发电厂间接空冷机组的关键设备，是建立汽轮机真空，并将冷端热源带走的必要条件。然而由于环境侧风的存在，以及其方向和风速的不可控性，对机组的经济、安全、稳定运行都带来了很大的挑战。
环境侧风主要会破坏空冷塔进出口压力场和流场环境，在空冷塔内部形成涡旋流动，在空冷塔出口出现气流偏转，致使出口断面减小，甚至导致冷空气向塔内倒灌，从而影响正常的塔体自然通风量，影响空冷塔正常换热。目前国内外对空冷塔的结构优化相对较少，仅在入口增加百叶窗以控制进风量，防止冬季管内结冰，其对进风流场也有一定的整流作用。中国申请专利公开了“一种带有环境风导流装置的空冷塔”(ZL2013107466578)对空冷塔出口结构进行优化，利用环境侧风优化空冷塔出口流场，以强化空冷塔在环境侧风情况下的冷却性能。近年来较多学者对空冷塔入口流场的优化研究，如Du Preez和Kroger于1993年提出的挡风墙，水科院石金铃等1998年提出在塔进口加装翅强，山东大学孙奉仲团队提出的入口翼型导流板等方案，对提高侧风环境下空冷塔的冷却性能有一定程度的改善。但从相关研究结果来看，到目前为止，尚无很好的方案能将环境侧风的自然动能转化利用，进而在环境风情况下提高空冷塔的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种侧风回收式空冷塔，以从根本上克服环境侧风对空冷塔冷却性能的负面影响，并将环境侧风转化为可有效利用的动力源，增强环境侧风情况下空冷塔底部散热器区域的通风，进而提高环境风情况下空冷塔的冷却性能。
本发明的技术方案如下：
一种侧风回收式空冷塔，所述的空冷塔包括空冷塔壳体和底部进风口，其特征在于：所述的空冷塔包括至少一个布置于底部进风口外侧的收风室，收风室沿空冷塔周向布置，收风室面向环境风来流方向开口，在背风侧封闭，形成包络形状。
优选地，所述的收风室布置两个，分别布置在空冷塔的两侧。
所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征还在于：在空冷塔壳体背风侧设置至少一个侧风导流结构，每个侧风导流结构含有进风导流段、通风管道和背部出风导流段；进风导流段与背部出风导流段通过通风管道连接；进风导流段面向来风方向开口，沿空冷塔壳体设置于收风室上侧，同侧的进风导流段沿竖直方向上下布置；背部出风导流段设置于空冷塔背风面底部进风口的外侧，面向底部进风口方向开口，不同出风口之间沿周向并列布置。
所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征还在于：在收风室开口附近沿着底部进风口设置挡风墙。
所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征还在于：在收风室的背风侧开通风口。
所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征还在于：进风导流段和通风管道的内壁沿空冷塔壳体的外表面布置。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：①通过收风室将空冷塔底部进风口侧面的加速气流进行收集导向，以形成吹向空冷塔底部进风口散热器的冷却气流，提高原侧风环境下冷却性能最差的侧面散热器散热能力。②通过布置在空冷塔壳体背风面的侧风导流结构，将空冷塔侧面的无效加速气流进行收集导向，通过通风管道将该气流引向空冷塔背风面底部进风口散热器区域，以强化原侧风环境下冷却性能相对较差的背部散热器的散热能力。③通过挡风墙、收风室、背部出风导流段等布置，将环境侧风的动力源进行周向布置，提高环境风情况下空冷塔底部进风的周向均匀性，改善侧风环境下空冷塔内部流场结构，进一步强化空冷塔的通风特性和冷却性能。
附图说明
图1为本发明安装有收风室的空冷塔实施例的结构示意图(迎风面正视图)。
图2为安装有收风室和侧风导流结构的空冷塔实施例的结构示意图(背风面正视图)。
图3为侧风导流结构的三维结构示意图。
图4为设有挡风墙和通风口的实施例的结构示意图(迎风面正视图)。
图中：1-空冷塔壳体；2-底部进风口；3-收风室；4-进风导流段；5-通风管道；6-背部出风导流段；7-挡风墙；8-通风口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的工作原理、具体结构及实施作进一步的说明：
图1为本发明安装有收风室的空冷塔实施例的结构示意图(迎风面正视图)，所述的空冷塔包括空冷塔壳体1和底部进风口2和至少一个布置于底部进风口外侧的收风室3，收风室3沿空冷塔周向布置，收风室3面向环境风来流方向开口，其在背风侧封闭。收风是优选布置两个，分别布置于空冷塔的两侧面。收风室的上缘高度、侧面延展宽度以及沿风向的深度可根据对收风量的需求、建造成本等进行综合调整。上缘高度一般不低于空冷塔底部进风口2的上缘。收风室的包络形状可根据建造成本与流场的导流效果进行优化设计。
图2为安装有收风室和侧风导流结构的空冷塔结构示意图(背风面正视图)，在空冷塔壳体1背风侧且收风室上侧设置至少一个侧风导流结构，每个侧风导流结构含有进风导流段4、通风管道5和背部出风导流段6；进风导流段4与背部出风导流段6通过通风管道5连接；进风导流段4面向来风方向开口，沿空冷塔壳体1设置于收风室3上侧，同侧的进风导流段沿竖直方向上下布置；背部出风导流段6设置于空冷塔背风面底部进风口2的外侧，面向底部进风口2方向开口，不同出风口之间沿周向并列布置。侧风导流结构可将收集的空冷塔腰部侧面加速气流进行导向、分配后，引向空冷塔背部的散热器区域。
图3为所述的侧风导流结构三维结构示意图，侧风导流结构含有进风导流段4、通风管道5和背部出风导流段6；进风导流段与背部出风导流段通过通风管道5连接；进风导流段4面向来风方向开口，沿空冷塔壳体1设置于收风室3的上侧，同侧的进风导流段沿竖直方向上下布置；背部出风导流段6设置于空冷塔背风面底部进风口2的外侧，面向底部进风口2方向开口，不同出风口之间沿周向并列布置。
图4为一种侧风回收式空冷塔的又一种实施方案结构示意图(迎风面正视图)。该方案中在收风室3开口附近沿着底部进风口2设置挡风墙7，在收风室3的背风侧开通风口8。通过挡风墙的设置进一步强化空冷塔侧前方进风口的通风量，并通过收风室3将挡风墙外侧被收集的侧风引入挡风墙后侧收风室包络范围内的空冷塔进口区。通过开设通风口可将收风室收集的侧风气流部分分配至收风室与后面侧风导流结构直接的空冷塔底部进口区域。
Claims (5)
1.一种侧风回收式空冷塔，所述的空冷塔包括空冷塔壳体(1)和底部进风口(2)，其特征在于：所述的空冷塔包括至少一个布置于底部进风口(2)外侧的收风室(3)，收风室(3)沿空冷塔周向布置，收风室(3)面向环境风来流方向开口，在背风侧封闭，形成包络形状；
在空冷塔壳体(1)背风侧设置至少一个侧风导流结构，每个侧风导流结构含有进风导流段(4)、通风管道(5)和背部出风导流段(6)；进风导流段(4)与背部出风导流段(6)通过通风管道(5)连接；进风导流段(4)面向来风方向开口，沿空冷塔壳体(1)设置于收风室(3)上侧，同侧的进风导流段沿竖直方向上下布置；背部出风导流段(6)设置于空冷塔背风面底部进风口(2)的外侧，面向底部进风口(2)方向开口，不同出风口之间沿周向并列布置。
2.如权利要求1所述的一种侧风回收式空冷塔，气你特征在于：所述的收风室(3)布置两个，分别布置在空冷塔的两侧。
3.如权利要求1所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征在于：进风导流段(4)和通风管道(5)的内壁沿空冷塔壳体(1)的外表面布置。
4.如权利要求1、2或3所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征在于：在每个收风室(3)开口附近沿着底部进风口(2)设置挡风墙(7)。
5.如权利要求4所述的一种侧风回收式空冷塔，其特征在于：在每个收风室(3)的背风侧开通风口(8)。
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