CN111780574A - 一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，包括双曲线形自然通风塔筒、间接空冷换热器和径向可变不同角度的导风装置；间接空冷换热器由三角形换热器组成，导风装置包括导风模块组及执行机构，导风模块组由竖直布置的导风模块组成，各导风模块均设有旋转轴，旋转轴位于相邻两冷却柱交点的径向延长线上；当环境侧风存在时，各导风装置可根据其所处区域环境风的风向、风速，由执行机构控制将同一导风装置中外侧和内侧导风模块沿间接空冷塔径向旋转不同角度，对环境风进行导流和引流，从而减弱环境侧风对间接空冷塔热力性能的不利影响，改善间接空冷塔周围及三角形换热器内部的空气流场结构，提高间接空冷塔的冷却性能。

Description

一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔

技术领域

本发明属于火/核电站间接空冷领域，特别涉及一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔。

背景技术

热电厂自然通风间接空冷系统借助空冷塔的自然对流作用抽吸环境风，通过散热器实现对循环水的冷却，作为间接空冷系统的核心设备，间接空冷塔的性能直接影响间接空冷系统的冷却特性和整个机组运行的经济性和稳定性；环境风是影响间接空冷塔冷却特性的重要因素，特别是对于间接空冷塔侧风面的进风量和气流分布具有十分不利的影响，会削弱间接空冷塔侧风面散热器的换热效果，此外，气流的不均匀分布还极有可能形成漩涡并导致热风回流，不仅会极大地降低散热器的冷却能力，在冬季严寒天气也极易导致冷却管束冻结，影响间接空冷系统的安全运行。

中国申请专利，申请号：201320221472.0，公开了一种电站汽轮机乏汽间接冷却塔进风面导风装置，包括通风塔、导流板和冷却管束，所述通风塔下端设置导流板，所述导流板内侧设置冷却管束，所述导流板与冷却管束与地面垂直设置；该发明虽然设置了导流板，并在导流板底部设有导流板传动装置，但是各导流板仅能根据环境风向同时调整各导流板的角度，而空冷塔周围不同位置的风向、风速均存在较大差异，其对环境风的导流作用有限；本发明不仅能够根据空冷塔周围不同区域的风向和风速以导风装置为单位调节各导风模块旋转角度，还能够实现对同一导风装置而言，各导风模块从内向外旋转角度不同，外侧导风模块旋转角度大起到导风的作用，内侧导风模块旋转角度小起到引风的作用，可以消除环境风经过导风模块时产生的旋涡，对间接空冷塔及三角形换热器的空气流场结构进行优化，从而提高间接空冷塔的冷却效率。

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冷却特性受环境风影响大且现有导风设施不能适应环境风向风速变化的问题，提供一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，通过在间接空冷塔周围布置可变不同角度的导风装置，依据各导风装置所处区域环境风的风速、风向，由执行机构将同一导风装置的各导风模块旋转不同角度，以适应环境风向风速的变化，改变间接空冷塔内外空气流场结构，提高间接空冷塔的换热性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，包括自然通风塔筒、间接空冷换热器和可变不同角度的导风装置，其特征在于：所述自然通风塔筒为双曲线形结构；所述间接空冷换热器由塔筒外呈环形布置的n _d 组三角形换热器组成，其中n _d 为整数且n _d =10~300；所述导风装置布置在三角形换热器外侧，沿间接空冷塔周向间隔n _l 个三角形换热器布置，其中n _l =1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18；所述导风装置由n _z 个导风模块组及其执行机构组成，其中n _z =1，2，3，4，5，6，7，8；所述导风模块组由导风模块组成；所述导风模块沿间接空冷塔径向依次向外竖直布置，其中靠近三角形换热器的导风模块内端位于相邻两冷却柱外端衔接面上；所述导风模块组中导风模块的数量为m，m=1，2，3，4，5，6，7，8；所述导风模块均设有旋转轴；所述同一导风装置中各导风模块由同一执行机构通过驱动杆控制旋转；所述驱动杆与导风模块有导风模块驱动连接点；所述同一导风模块组中各导风模块驱动连接点到各自旋转轴的距离由靠近三角形换热器一侧向外依次减小。

所述三角形换热器由两个成三角形竖直布置的冷却柱组成，每个冷却柱底部设有冷却水进口和出口，分别与间接空冷系统进水和回水管道相连。

所述导风模块由设有通风孔的平板或波纹板或加肋板制成，通风孔孔径由靠近三角形换热器一侧向外逐渐减小。

所述导风模块由钢结构框架固定，框架上端面、下端面分别与冷却三角顶面、底面共面，框架内端部固定在三角形换热器外侧。

所述导风模块旋转轴位于相邻两个冷却柱交点的径向延长线上，导风模块旋转轴两端通过轴承固定在钢结构框架上。

所述导风模块旋转轴在每个导风模块上的位置相同，位于导风模块内端、外端或距导风模块内端一定距离l _n 处，其中l _n 的范围为0<l _n <L，L为导风模块内外端间距。

所述导风模块在竖直方向上分为1~5层。

所述同一导风模块组中最内侧导风模块驱动连接点位于导风模块未布置旋转轴的内端、外端或在距导风模块旋转轴一定距离d位置处，其中d的范围为0<d≤l _max ，l _max 为导风模块旋转轴到内端距离l _n 和导风模块旋转轴到外端距离l _w 中的较大者，二者间距d沿导风模块组由内向外逐渐减小。

所述同一导风装置内外侧导风模块沿间接空冷塔径向旋转的角度不同，外侧导风模块旋转角度大，内侧导风模块旋转角度小。

所述导风模块旋转角度由导风装置所在间接空冷塔相对位置及该处风速、风向共同确定，迎风面导风装置中各导风模块旋转0°，导风装置中最外侧导风模块旋转角度由迎风面向侧风面依次增加，由侧风面向背风面逐渐减小。

与已有的技术相比，本发明的有益效果是：一种带有径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，包括自然通风塔筒、间接空冷换热器和沿径向可变不同角度的导风装置，导风装置沿空冷塔周向布置在间接空冷换热器外侧，在环境风条件下，各导风装置可依据所处区域环境风的风速、风向，由执行机构将同一导风装置的各导风模块旋转不同角度，以适应环境风向风速的变化，对环境风进行导流，改变间接空冷塔内外空气流场结构，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带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔结构示意图。

图2为导风模块旋转轴位于导风模块内端的导风装置结构示意图。

图3为导风模块旋转轴位于导风模块中间某一位置的导风装置结构示意图。

图4为导风模块旋转轴位于导风模块外端的导风装置结构示意图。

图5为导风模块旋转轴位于相邻两冷却柱内交点径向延长线上的导风装置结构示意图。

图中：1-自然通风塔筒；2-间接空冷换热器；3-三角形换热器；4-冷却柱；5-导风装置；6-导风模块组；7-环境风；8-相邻冷却柱外交点；9-相邻冷却柱内交点；10-导风模块；11-导风模块内端；12-导风模块外端；13-导风模块旋转轴；14-电动机或旋转气缸；15-传动轴；16-驱动杆；17-导风模块驱动连接点。

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1~5所示，本发明一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，包括双曲线形结构的自然通风塔筒1、间接空冷换热器2和径向可变不同角度的导风装置5，间接空冷换热器由10~300组塔筒外呈环形布置的三角形换热器3组成，导风装置5布置在三角形换热器3外侧，沿间接空冷塔周向间等间距；导风装置5由1~8个导风模块组6及其执行机构组成，导风模块组6由导风模块10组成，导风模块10沿间接空冷塔径向依次向外竖直布置，其中靠近三角形换热器3的导风模块内端11位于相邻两冷却柱4交点的径向延长线上；导风模块10均设有旋转轴，同一导风装置5中各导风模块10由同一执行机构的电动机或旋转气缸14通过传动轴15、驱动杆16控制旋转，驱动杆16与导风模块10有导风模块驱动连接点17，同一导风装置5中靠近三角形换热器3的导风模块10上导风模块驱动连接点17到导风模块旋转轴13的距离最大，沿间接空冷塔径向由内向外二者间距逐渐减小；环境风条件下，迎风面导风装置5中各导风模块10旋转角度为0°，导风装置5中最外侧导风模块10旋转角度由迎风面向侧风面依次增加，由侧风面向背风面逐渐减小，同一导风装置5中，外围导风模块旋转角度大于内侧导风模块旋转角度。

实施例1导风模块旋转轴位于导风模块内端且布置在相邻冷却柱外交点的径向延长线上。

如图2所示，导风模块旋转轴13位于各导风模块10的内端，各导风模块旋转轴13均位于相邻两个冷却柱外交点8的径向延长线上，导风模块驱动连接点7位于导风模块10的中部，靠近三角形换热器的导风模块10固定在相邻两个冷却柱外交点端面处；环境风条件下，迎风面扇区三角形换热器3外侧导风模块10处于图中实线所示状态，风向与导风模块10平行，环境风能够以近似垂直的角度进入三角形换热器3，该条件下三角形换热器3内部两侧流场分布比较均匀；而在间接空冷塔迎风面以外的其他区域，导风装置5可根据其所在区域的风向使各导风模块10绕其旋转轴13旋转不同角度，使环境风发生偏转，调节间接空冷塔周围的空气流场；当导风模块组所处区域风向为图中所示左侧来风时，电动执行机构或气动执行机构可在电动机或旋转气缸14通过传动轴15和驱动杆16带动各导风模块10绕各自旋转轴13转动不同角度，外围导风模块旋转角度较大，可对环境风进行导流，内侧导风模块旋转角度较小，可起到引流作用；通过各导风模块的共同作用，使环境风7以图中所示轨迹通过导风装置5区域进入三角形换热器3，从而有效改善三角形换热器3内部空气流场结构，消除侧风条件下三角形换热器内部气流漩涡及热风回流问题，使两侧冷却柱4受风更加均匀，提高三角形换热器3的冷却效果。

实施例2导风模块旋转轴位于导风模块中间某一位置且布置在相邻冷却柱外交点的径向延长线上。

如图3所示，导风模块旋转轴13位于各导风模块10的中间，各导风模块旋转轴13均位于相邻两个冷却柱外交点8的径向延长线上，导风模块驱动连接点7位于导风模块10的外端点附近，靠近三角形换热器的导风模块10固定在相邻两个冷却柱外交点端面处，靠近三角形换热器3的导风模块10上的导风模块驱动连接点17与旋转轴13的距离较大，沿间接空冷塔径二者间距逐渐减小；环境风条件下，迎风面区域的导风装置5中各导风模块10维持原状（实线位置）；处于间接空冷塔的塔侧或者背风侧的导风装置5则根据其所处区域环境风的风速、风向由电动机或旋转气缸14通过传动轴15和驱动杆16调节各导风模块10的旋转不同角度，经过导风装置5外围导风模块的导流作用和内侧导风模块的引流作用，使得环境风可以以近似垂直于三角形换热器3进风口方向进入三角形换热器3内部，从而调节三角形换热器内部的空气流场结构，增强其换热性能。

实施例3导风模块旋转轴位于导风模块外端且布置在相邻冷却柱外交点的径向延长线上。

如图4所示，导风模块旋转轴13位于各导风模块10的外端，各导风模块旋转轴13均位于相邻两个冷却柱外交点8的径向延长线上，导风模块驱动连接点7位于导风模块10中部，靠近三角形换热器的导风模块10固定在相邻两个冷却柱外交点端面上；环境风条件下，根据导风装置5所处区域环境风的风向风速，同样可以实现在电动机或旋转气缸14带动下，通过传动轴15和驱动杆16控制外围导风模块以较大角度旋转，内侧导风模块以相对较小角度旋转的目的，分别实现对环境风的导流和引流作用，调节间接空冷塔周围及三角形换热器内部的空气流场结构，提高间接空冷塔的冷却性能。

实施例4导风模块旋转轴布置在相邻冷却柱内交点的径向延长线上，每两个三角形换热器对应一个导风模块组。

如图5所示，该结构下的导风模块旋转轴13位于三角形换热器3相邻两冷却柱内交点9的径向延长线上，且每两个三角形换热器3外侧设置一组导风模块组6，同一导风装置5中各导风模块驱动连接点到旋转轴的距离沿间接空冷塔径向依次减小，各导风模块10可由电动执行机构或气动执行机构的电动机或旋转气缸15通过传动轴16和驱动杆17控制绕各自旋转轴13旋转不同角度；与实施例1~3相比，该结构的导风装置的优势在于导风装置不仅可以实现对环境风的导流和引流，还能够起到一定的均流作用，能够平衡三角形换热器3内部两侧冷却柱4的通风量，进一步改善冷却效果。

本发明一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，通过在间接空冷塔外设置径向可变不同角度的导风装置，当环境侧风存在时，该导风装置可根据其所处区域环境风风向、风速调整各导风模块沿径向旋转不同角度，外围导风模块旋转角度较大，内侧导风模块旋转角度较小，通过各导风模块对环境风的导流河引流作用调节间接空冷塔周围的空气流场，最大化增加间接空冷塔三角形散热器进风量，减弱环境侧风对间接空冷塔热力性能的影响，提高间接空冷塔的冷却性能。

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案例的细节，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，均应将实施案例看作是示范性的，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，各实施例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式。

Claims (10)

1.一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，包括自然通风塔筒、间接空冷换热器和可变不同角度的导风装置，其特征在于：

所述自然通风塔筒为双曲线形结构；所述间接空冷换热器由塔筒外呈环形布置的n _d 组三角形换热器组成，其中n _d 为整数且n _d =10~300；所述导风装置布置在三角形换热器外侧，沿间接空冷塔周向间隔n _l 个三角形换热器布置，其中n _l =1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18；所述导风装置由n _z 个导风模块组及其执行机构组成，其中n _z =1，2，3，4，5，6，7，8；所述导风模块组由导风模块组成；所述导风模块沿间接空冷塔径向依次向外竖直布置，其中靠近三角形换热器的导风模块内端位于相邻两冷却柱外端衔接面上；所述导风模块组中导风模块的数量为m，m=1，2，3，4，5，6，7，8；所述导风模块均设有旋转轴；所述同一导风装置中各导风模块由同一执行机构通过驱动杆控制旋转；所述驱动杆与导风模块有导风模块驱动连接点；所述同一导风模块组中各导风模块驱动连接点到各自旋转轴的距离由靠近三角形换热器一侧向外依次减小。

2.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述三角形换热器由两个成三角形竖直布置的冷却柱组成，每个冷却柱底部设有冷却水进口和出口，分别与间接空冷系统进水和回水管道相连。

3.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述导风模块由设有通风孔的平板或波纹板或加肋板制成，通风孔孔径由靠近三角形换热器一侧向外逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述导风模块由钢结构框架固定，框架上端面、下端面分别与冷却三角顶面、底面共面，框架内端部固定在三角形换热器外侧。

5.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述导风模块旋转轴位于相邻两个冷却柱交点的径向延长线上，导风模块旋转轴两端通过轴承固定在钢结构框架上。

6.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述导风模块旋转轴在每个导风模块上的位置相同，位于导风模块内端、外端或距导风模块内端一定距离l _n 处，其中l _n 的范围为0<l _n <L，L为导风模块内外端间距。

7.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述导风模块在竖直方向上分为1~5层。

8.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述同一导风模块组中最内侧导风模块驱动连接点位于导风模块未布置旋转轴的内端、外端或在距导风模块旋转轴一定距离d位置处，其中d的范围为0<d≤l _max ，l _max 为导风模块旋转轴到内端距离l _n 和导风模块旋转轴到外端距离l _w 中的较大者，二者间距d沿导风模块组由内向外逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述同一导风装置内外侧导风模块沿间接空冷塔径向旋转的角度不同，外侧导风模块旋转角度大，内侧导风模块旋转角度小。

10.根据权利要求1所述的一种带径向可变不同角度导风装置的间接空冷塔，其特征在于：所述导风模块旋转角度由导风装置所在间接空冷塔相对位置及该处风速、风向共同确定，迎风面导风装置中各导风模块旋转0°，导风装置中最外侧导风模块旋转角度由迎风面向侧风面依次增加，由侧风面侧向背风面逐渐减小。

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