CN111397431A - 一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，包括可变角度旋转的防冻导风模块组及其执行机构，所述防冻导风模块组，沿间接空冷塔径向竖直布置；所述防冻导风模块组，由防冻导风模块组成；所述防冻导风模块由防冻导风单元组成；同一防冻导风模块组中的所有防冻导风单元，由一个执行机构控制旋转，相对间接空冷塔径向最大偏转90°，偏转90°时，防冻导风模块组中相同径向位置的防冻导风单元构成围墙。本发明专利通过在间接空冷塔外设置可变角度旋转的防冻导风系统，不仅可以在冬季严寒天气阻断冷却三角进风通道，防止因温度过低导致冷却管束冻裂，还可在其他季节对环境风进行导流，提高间接空冷塔的换热性能。
Description
技术领域
本发明属于火/核电站间接空冷领域，特别涉及一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统。
背景技术
自然通风间接空冷系统利用间冷塔内外空气密度差产生的抽力驱动环境空气流经空冷散热器实现热量交换，由于间冷塔的冷媒介质为空气，环境气象条件对间接空冷系统运行的安全性和经济性有显著的影响，特别是环境风条件下及冬季低温运行时。环境风条件下，环境侧风产生的热回流会导致空冷塔入口的冷空气温度升高、空冷塔的流动受阻，使得与循环水进行换热的风量减少从而引起循环水温度升高，造成换热效率下降，导致机组不能满足负荷运行（或高负荷运行）。冬季低温运行时，易发生散热器的冻结、破裂、泄露等事故，严重时水循环中断、间冷系统及机组停运。
发明内容
本发明的目的是为了克服现在技术尚存在的间接空冷塔导风或防冻设施不能同时满足适应环境风向风速变化及冬季散热器换热管束易出现冻结开裂现象的问题，提供了一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，通过在间接空冷塔外设置可变角度旋转的防冻导风系统，冬季严寒天气下，防冻导风单元旋转-90°或90°，沿径向位置最内侧防冻导风单元封闭相邻冷却三角单元入口，可以起到对环境风的阻挡作用，阻断冷却三角进风通道，防止因温度过低导致冷却管束冻裂，其他季节时通过执行机构将防冻导风模块组中同一防冻导风模块的各防冻导风单元旋转一定角度，可以起到对环境风导流的作用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，包括可变角度旋转的防冻导风模块组及其执行机构，其特征在于：所述防冻导风模块组，沿间接空冷塔径向竖直布置，同时沿间接空冷塔周向均匀布置；所述防冻导风模块组，由防冻导风模块组成；所述防冻导风模块由防冻导风单元组成；所述防冻导风模块组的一组防冻导风模块中的所有防冻导风单元，由一个执行机构控制旋转，相对间接空冷塔径向最大偏转90°；所述防冻导风单元旋转90°后，与相邻防冻导风模块相同径向位置的防冻导风单元构成围墙。
所述可变角度的防冻导风模块组的数量nz，按照间接空冷塔冷却三角单元个数n，优选为n、n/2、n/3、n/4、n/5、n/6、n/7、n/8、n/9、n/10、n/11、n/12中的整数。
所述一个可变角度的防冻导风模块组中的防冻导风模块的数量等于间接空冷塔冷却三角单元个数n与防冻导风模块组的数量nz之比n/nz。
所述防冻导风模块由1~8个防冻导风单元组成，所述防冻导风单元沿间接空冷塔径向依次向外向竖直布置。
所述防冻导风模块组各防冻导风单元均可绕一固定轴旋转，旋转轴位于相邻两个冷却柱交点的径向延长线上，固定在防冻导风单元上。
所述防冻导风模块最内侧防冻导风单元径向长度L1与相邻两个冷却柱外交点在旋转轴所在圆周处投影的周向距离L2相等。
所述防冻导风模块由钢结构框架固定，框架上下端分别与冷却三角上下端面平齐，框架内端固定在冷却三角单元外侧。
所述防冻导风模块组中的同一组模块中的所有防冻导风单元，由一个执行机构控制旋转，旋转角度在-90°到90°之间。
所述防冻导风系统处于冬季严寒天气时，防冻导风模块组的各防冻导风单元旋转-90°或90°，沿径向位置最内侧防冻导风单元封闭相邻冷却三角单元入口。
所述防冻导风系统处于春、夏、秋温度较高季节时，防冻导风单元旋转角度由防冻导风模块组所在间接空冷塔相对位置及该处风速、风向共同确定，迎风侧中心位置防冻导风模块组中各防冻导风单元旋转角度为0°，由迎风侧向塔侧各防冻导风模块组中防冻导风单元旋转角度依次增加；由塔侧向背风侧各防冻导风模块组中防冻导风单元旋转角度依次减小。
与已有的技术相比，本发明的有益效果是：通过在间接空冷塔外设置可变角度旋转的防冻导风系统，不仅可以在冬季严寒天气阻断冷却三角进风通道，防止因温度过低导致冷却管束冻裂，还可以在春、夏、秋温度较高季节对环境风进行导流，适应环境侧风风向风速的变化，改善侧风条件下冷却三角单元空气流场结构，提高间接空冷塔的换热性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统结构示意图。
图2为春、夏、秋温度较高季节环境风下迎风侧防冻导风模块布置示意图。
图3为春、夏、秋温度较高季节环境风下塔侧防冻导风模块布置示意图。
图4为冬季严寒天气下防冻导风模块布置示意图。
图5为冬季严寒天气下防冻导风模块位于相邻冷却柱内交点径向延长线上的防冻导风模块布置示意图。
图6为冬季严寒天气下防冻导风系统中防冻导风单元状态示意图。
图中：1-间冷塔；2-防冻导风模块；21-最内侧防冻导风单元；22-内侧防冻导风单元；23-外侧防冻导风单元；24-最外侧防冻导风单元；3-冷却三角单元；4-百叶窗；5-旋转轴；6-执行机构；7-驱动杆，8-连接点；9-防冻导风模块组；10-环境风。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图6所示，一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统包括防冻导风模块组9及其执行机构6，其中防冻导风模块组9由防冻导风模块2组成，沿间接空冷塔1径向竖直布置，防冻导风模块2由防冻导风单元21、22、23、24组成，沿间接空冷塔1径向依次向外竖直布置。防冻导风单元旋转轴5位于防冻导风单元21、22、23、24的内端，防冻导风单元最内侧防冻导风单元21的径向长度L1与冷却三角单元3两个冷却柱外交点在旋转轴5所在的圆周处投影的周向距离L2相等，各防冻导风单元均可绕旋转轴5旋转-90°到90°。
如图6所示，为冬季严寒天气下防冻导风单元状态示意图。当环境风10为图中所示左侧来风时，间冷塔1迎风侧中间位置防冻导风模块组旋转90°，与相邻防冻导风模块2相同径向位置防冻导风单元构成围墙，阻止环境10进入冷却三角单元3中，防止散热器出现管束冻结的问题，影响间接空冷塔的运行。对于迎风侧以外的其他防冻导风模块组，可根据其所处区域的环境风的风速、风向将防冻导风单元旋转一定角度，使间接空冷塔周围区域的环境风发生偏转，从而优化冷却三角单元内部的空气流场结构，使两侧冷却柱受风更加均匀，改善散热器的散热效果。
实施例1 防冻导风单元旋转轴布置在冷却柱外交点的径向延长线上。
如图2-图3所示，春、夏、秋温度较高季节下，若防冻导风模块组位于迎风侧，即风向与防冻导风模块2平行，环境风能够以近乎垂直角度通过百叶窗4进入冷却三角单元3，冷却三角单元3内部两侧气流分布相对比较均匀，则防冻导风模块2沿间接空冷塔1径向竖直布置，执行机构6不运行，保持如图所示状态；若防冻导风模块组位于塔侧，此时需要旋转防冻导风模块，实现导流作用。各防冻导风单元21、22、23、24则可根据其所处区域的风向、风速绕其旋转轴5旋转一定角度，且由于执行机构6和防冻导风单元21、22、23、24的连接点8与各防冻导风单元旋转轴5的间距相等，故可在执行机构6的控制下，实现防冻导风单元21、22、23、24绕各自旋转轴5旋转相同角度，如图3所示，使环境风发生偏转，起到对环境风的导流作用，有效缓解侧风条件下冷却三角单元出现气流漩涡和热风回流现象导致的冷却效果变差等问题，使各扇段的通风量更加均匀，改善其冷却效果。
如图4所示，为冬季严寒天气下防冻导风模块状态示意图。为避免冬季严寒天气运行时散热器的冻结、破裂等问题，由执行机构6通过驱动杆7带动防冻导风模块2旋转90°，使得内侧防冻导风单元21与相邻防冻模块相同径向位置防冻导风单元构成围墙，可以完全将冷却三角单元3进风口完全阻断，阻止环境风进入冷却三角单元3，防止因温度过低导致冷却管束冻裂。
实施例2 防冻导风单元旋转轴布置在冷却柱内交点的径向延长线上。
如图5所示，为冬季严寒天气时防冻导风模块位于相邻冷却柱内交点径向延长线上的防冻导风模块布置示意图。防冻导风单元21、22、23、24旋转轴5位于两个冷却柱内交点径向延长线上，防冻导风单元最内侧防冻导风单元21的径向长度L1与冷却三角单元3两个冷却柱外交点在旋转轴5所在的圆周处投影的周向距离L2相等，冬季严寒天气下，由执行机构6通过驱动杆7带动防冻导风模块2旋转90°，使得内侧防冻导风单元21与相邻防冻模块相同径向位置防冻导风单元构成围墙，阻挡环境风进入冷却三角单元3，避免出现散热器冻结的问题；若该导风模块组处于塔侧，可以根据所处位置的风速、风向，由执行机构6通过驱动杆7带动防冻导风模块2旋转一定角度，起到对环境风的导流作用，同时还能起到均流作用，进一步改善间接空冷塔的冷却效果。
本发明的一种变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，通过在间接空冷塔外设置可变角度旋转的防冻导风系统，冬季严寒天气下，防冻导风单元旋转-90°或90°，沿径向位置最内侧防冻导风单元封闭相邻冷却三角单元入口，可以起到对环境风的阻挡作用，阻断冷却三角进风通道，防止因温度过低导致冷却管束冻裂，其他季节时通过执行机构将防冻导风模块组中同一防冻导风模块的各防冻导风单元旋转一定角度，可以起到对环境风导流的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方案。
Claims (10)
1.一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，包括可变角度旋转的防冻导风模块组及其执行机构，其特征在于：
所述防冻导风模块组，沿间接空冷塔径向竖直布置，同时沿间接空冷塔周向均匀布置；所述防冻导风模块组，由防冻导风模块组成；所述防冻导风模块由防冻导风单元组成；所述防冻导风模块组的一组防冻导风模块中的所有防冻导风单元，由一个执行机构控制旋转，相对间接空冷塔径向最大偏转90°；所述防冻导风单元旋转90°后，与相邻防冻导风模块相同径向位置的防冻导风单元构成围墙。
2.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述可变角度的防冻导风模块组的数量nz，按照间接空冷塔冷却三角单元个数n，优选为n、n/2、n/3、n/4、n/5、n/6、n/7、n/8、n/9、n/10、n/11、n/12中的整数。
3.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述一个可变角度的防冻导风模块组中的防冻导风模块的数量等于间接空冷塔冷却三角单元个数n与防冻导风模块组的数量nz之比n/nz。
4.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风模块由1~8个防冻导风单元组成，所述防冻导风单元沿间接空冷塔径向依次向外向竖直布置。
5.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风模块组各防冻导风单元均可绕一固定轴旋转，旋转轴位于相邻两个冷却柱交点的径向延长线上，固定在防冻导风单元上。
6.根据权利要求5所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风模块最内侧防冻导风单元径向长度L1与相邻两个冷却柱外交点在旋转轴所在圆周处投影的周向距离L2相等。
7.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风模块由钢结构框架固定，框架上下端分别与冷却三角上下端面平齐，框架内端固定在冷却三角单元外侧。
8.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风模块组中的同一组模块中的所有防冻导风单元，由一个执行机构控制旋转，旋转角度在-90°到90°之间。
9.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风系统处于冬季严寒天气时，防冻导风模块组的各防冻导风单元旋转-90°或90°，沿径向位置最内侧防冻导风单元封闭相邻冷却三角单元入口。
10.根据权利要求1所述的一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风系统，其特征在于：所述防冻导风系统处于春、夏、秋温度较高季节时，防冻导风单元旋转角度由防冻导风模块组所在间接空冷塔相对位置及该处风速、风向共同确定，迎风侧中心位置防冻导风模块组中各防冻导风单元旋转角度为0°，由迎风侧向塔侧各防冻导风模块组中防冻导风单元旋转角度依次增加；由塔侧向背风侧各防冻导风模块组中防冻导风单元旋转角度依次减小。
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