CN220452266U - 一种空冷风机光圈式风量调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空冷风机光圈式风量调节装置，设于空冷风机的风筒的风口处，包括风量调节机构和驱动机构，风量调节机构包括转动设于风口处的控制轮盘以及设于控制轮盘一侧面的若干调节单元，控制轮盘的内圈的直径与风筒风口的直径相等，控制轮盘与风筒同轴设置，控制轮盘以风筒的中心轴线为转动轴线转动，驱动机构驱动控制轮盘的旋转；调节单元包括转动设于控制轮盘侧面的调节叶片以及用于控制调节叶片转动的驱动件，调节叶片以平行于风筒的中心轴线的垂直轴线为转动轴线转动；若干调节叶片远离转动一端和转动端的一个侧面弧形连线形成节流圆孔，设控制轮盘内圈的半径为R，节流圆孔的半径为0~R。本实用新型具有便于调节风筒风口处风量的效果。

Description

一种空冷风机光圈式风量调节装置

技术领域

本实用新型涉及发电厂直接空冷系统技术领域，特别涉及一种空冷风机光圈式风量调节装置。

背景技术

空冷岛是大型空冷式换热器的简称，其原理是利用自然界的空气对工艺流体进行冷却的大型工业用热交换设备，与水冷却方式相比，具有冷源充足、可节省冷却用水、减少环境污染等优点，我国北方地区由于缺水，建造了大量的空气冷却汽轮机排汽的空冷发电厂，包括直接空冷系统和间接空冷系统。

直接空冷系统是指汽轮机排汽在凝汽器内直接将热量传递给作为冷却介质的空气，不经过任何其它中间环节的冷却系统，直接空冷系统需要设置大流量轴流风机为空冷系统提供冷却空气。一般的大型直接空冷系统的冷却装置布置在较高高度的平台上，以机组容量划分，300MW容量的汽轮机配套空冷系统的风机达到30台，660MW的汽轮机配套的空冷风机达到64台。空冷风机根据散热器设备的结构呈矩阵状分布。每台风机的直径至少为9米，风机的叶片外侧罩设风筒，风筒入风口设置扩口喇叭状的风机集流器，以减小风筒入口的流动的阻力。

在温度较高的春秋季，空冷风机依靠变频器的作用调节风机的转速，实现风量的调节；但是在寒冷的冬季，北方温度低，即使风机的叶片停止转动，在空冷散热器热量的作用下形成的自然通风量也有可能使空冷散热器发生冻结，造成散热器的损坏。

目前，针对该问题的解决办法是在风机出风口处安装可以自动开合的风帘挡风装置，或者具有可开合百叶窗的挡风装置，但是前述挡风装置仅仅具有全关和全开的挡风功能，无法实现连续风量的调节，且在低温环境下，通过不断全开、全关循环运行，无法准确依据气温调节空气流量，防冻效果差，且耗费能源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于调节空冷风机风口处空气流量的空冷风机用风量调节装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种空冷风机光圈式风量调节装置，设置于空冷风机的风筒的风口处，包括风量调节机构和驱动机构，所述风量调节机构包括转动设置于风口处的控制轮盘以及设置于控制轮盘一侧表面上的若干调节单元，所述控制轮盘的内圈的直径与风筒风口的直径相等，所述控制轮盘的外圈的直径大于风筒风口的直径，所述控制轮盘与风筒同轴设置，所述控制轮盘以风筒的中心轴线为转动轴线转动，所述驱动机构用于驱动控制轮盘的顺时针旋转和逆时针旋转；

所述调节单元包括转动设置于控制轮盘上的调节叶片以及用于控制调节叶片转动的驱动件，所述调节叶片以平行于风筒的中心轴线的垂直轴线为转动轴线转动，相邻所述两片调节叶片上下叠加设置；

若干所述调节叶片远离转动一端和转动端的一侧弧形连线形成节流圆孔，设控制轮盘内圈的半径为R，所述节流圆孔的半径为0~R，所述调节叶片的长度大于R，当所述节流圆孔的半径为0时，若干所述调节叶片组合遮蔽控制轮盘的内圈孔口，所述控制轮盘组合若干调节叶片遮蔽风口。

作为本实用新型的优选技术方案，所述调节叶片长度方向的两侧均设置为弧面，当所述节流圆孔的半径为R时，所述调节叶片靠近控制轮盘的内圈的一侧弧面与控制轮盘的内圈边缘重合。

作为本实用新型的优选技术方案，所述控制轮盘的一侧表面上开设有若干驱动槽，若干所述驱动槽绕控制轮盘的中心间隔排布，所述驱动槽的延长线与控制轮盘内圈的切线为15~70度角；所述驱动件包括设置于叶片靠近控制轮盘一侧的驱动轴，所述调节单元的数量与驱动槽的数量相同，所述驱动轴滑动设置于对应一个驱动槽内。

作为本实用新型的优选技术方案，所述驱动机构包括设置于控制轮盘外圈的驱动齿条、设置于控制轮盘一侧的驱动电机以及设置于驱动电机的输出轴上的齿轮，所述齿轮与驱动齿条啮合设置。

作为本实用新型的优选技术方案，相邻所述调节叶片之间始终保持上下叠加。

作为本实用新型的优选技术方案，所述调节叶片与控制轮盘相对滑动一侧表面光滑设置，所述调节叶片与相邻调节叶片相对滑动的一侧表面光滑设置，所述调节叶片为不锈钢材质。

作为本实用新型的优选技术方案，所述调节叶片的厚度0.5~5mm。

作为本实用新型的优选技术方案，所述调节叶片的宽度由转动一端向另一端逐步减小。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种空冷风机光圈式风量调节装置，具备以下有益效果：

若干调节叶片的转动组合，在控制轮盘内圈孔口处形成节流圆孔，通过驱动调节叶片的转动进而调节节流圆孔的大小，以改变通过风筒的风量，起到对空冷系统冷却管束、空冷散热器等部件达到防冻的目的，并且能够连续的实现风量的调节，达到风机运行节能的效果。

附图说明

图1是本实用新型设置于空冷凝汽器处的整体结构示意图；

图2是本实用新型中单片调节叶片的放大结构示意图；

图3是本实用新型中风量调节机构完全打开的整体结构示意图；

图4是本实用新型中风量调节机构完全闭合的整体结构示意图。

1、蒸汽分配管；2、散热管束；3、凝结水收集管；4、风机驱动电机；5、空冷岛平台；6、风机叶片；7、风筒；8、驱动电机；9、风量调节机构；10、空冷岛防护装置；11、调节叶片；12、固定轴；13、驱动轴；14、控制轮盘；15、驱动槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图4，本实用新型实施例提供了一种空冷风机光圈式风量调节装置，设置于空冷凝汽器的空冷风机的风筒7的风口处，包括风量调节机构和驱动机构。

空冷岛平台5上安装有蒸汽分配管1、散热管束2、凝结水收集管3、风机驱动电机4，风机驱动电机4的驱动轴向下穿过空冷岛平台5，与若干风机叶片6连接，风机叶片6的外侧罩设风筒7，在风筒7的下方设置有空冷岛防护装置10。空冷凝汽器的运行时，汽轮机排出的蒸汽通过输送管道进入空冷岛的蒸汽分配管1，蒸汽分配管1中的蒸汽进入散热管束2，在散热管束2中蒸汽冷却变成凝结的水，凝结水进入凝结水收集管3。空气经冷却风机叶片6鼓风进入冷却单元对冷却管束2中的蒸汽进行冷却。

风量调节机构9安装于风筒7的风口的下方，且位于空冷岛防护装置上方，风量调节机构9包括转动设置于风口处的控制轮盘14以及设置于控制轮盘14一侧表面上的若干调节单元，控制轮盘14为圆环状，控制轮盘14与风筒7同轴设置，控制轮盘14以风筒7的中心轴线为转动轴线转动。控制轮盘14的内圈的直径与风筒7风口的直径相等，控制轮盘14的外圈的直径大于风筒7风口的直径。驱动机构包括固定于控制轮盘14外圈的驱动齿条（图中未示出）、安装于控制轮盘14一侧的驱动电机8以及安装于驱动电机8的输出轴上的齿轮（图中未示出），齿轮与驱动齿条啮合设置，驱动电机8驱动控制轮盘14的逆时针旋转和顺时针旋转，可以是伺服电机等。

在控制轮盘14远离风筒7的一侧表面开设有若干驱动槽15，若干驱动槽15绕控制轮盘14的中心间隔排布，且驱动槽15延长线与控制轮盘14内圈的切线为15~70度角，其中，驱动槽15延长线与控制轮盘14内圈的切线为30度角为最佳，且驱动槽15的两端延长线与控制轮盘14外圈、内圈边缘距离相同。

调节单元包括一端转动设置于对应固定轴12上的调节叶片11以及驱动件，驱动件包括驱动轴13，驱动轴13远离调节叶片11的一端插接并滑动设置于对应一个驱动槽15内，同一调节叶片11上的固定轴12与驱动轴13设置于调节叶片11一端的相对两侧，调节叶片11以平行于风筒7的中心轴线的垂直轴线为转动轴线转动，相邻两片调节叶片11上下叠加设置。

若干的调节叶片11远离固定轴12一端的端部一个侧面的连线形成闭合的节流圆孔，假设控制轮盘14内圈的半径为R，那么节流圆孔的半径为0~R，当节流圆孔的半径为0时，若干调节叶片11组合遮蔽控制轮盘14的内圈孔口；当节流圆孔的半径为R时，调节叶片11均转动至控制轮盘14的内圈的一侧。

冬季低温环境下，为避免空冷散热器发生冻结而损坏，可以驱动驱动电机8，驱动电机8带动齿轮以及与齿轮啮合的驱动齿条转动，进而带动控制轮盘14转动，以本申请实施例中的图3的角度为例，当驱动控制轮盘14顺时针旋转时，调节叶片11逐渐关闭风口，节流圆孔的半径逐渐缩小，当驱动控制轮盘14逆时针旋转时，调节叶片11逐渐打开风口，节流圆孔的半径逐渐增大，驱动电机8可控制风口的完全闭合或者打开。也可以依据气温变化，连续控制节流圆孔的半径大小，进而实现连续的风量调节，以解决冬季低温环境下空气流量过大对空冷系统冷却管束的不利影响，有利于空冷设备的冬季防冻，并且能够连续的实现风量的调节，达到风机运行节能的效果。

同时，可依据气温以及风量变化，灵活调节风筒7风口处的风量，改善空冷凝汽器冬季低温环境下的运行条件，以达到设备的最佳运行状态。

控制轮盘14的安装方式不作具体限定，调节单元的数量可依据风筒7的风口尺寸增加或者减少，在本申请实施例中，以风筒7的直径为9.4米、控制轮盘14的外径11米，内径为9.5米为例，调节叶片11的数量以29片为例，调节叶片11的厚度为0.5~5mm，最佳厚度为1mm。驱动槽15的长度距离控制轮盘14的内圈边缘与外圈边缘均为10mm。相邻调节叶片11之间始终保持上下叠加，以避免完全闭合或者完全打开时，相邻调节叶片11之间发生错位而影响调节叶片11的转动，调节叶片11整体光滑设置，材质选用金属材料，相邻调节叶片11之间摩擦力较小，且保证其结构强度。

风筒7的半径与控制轮盘14的半径相等，调节叶片11的长度设为L，即L＞R，本申请实施例中，L接近5米，调节叶片11设置固定轴12的一端为宽度一端，设为H， H=1m，调节叶片11的宽度H由固定轴12一端另一端逐步减小。调节叶片11的长度方向的两侧均设置为弧面，当节流圆孔的半径为R时，调节叶片11靠近控制轮盘14的内圈的一侧弧面与控制轮盘14的内圈边缘重合。

将调节叶片11的宽度由固定轴12一端至另一端逐步减小，且长度方向的两侧均设置为弧面，可有效减小调节叶片11转动过程受到的水平方向的阻力，且保证相邻调节叶片11始终保持上下叠加的同时，减小调节叶片11竖直方向的风力受力面积，进而进一步减小调节叶片11的转动阻力。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空冷风机光圈式风量调节装置，设置于空冷风机的风筒（7）的风口处，其特征在于，包括：风量调节机构（9）和驱动机构，所述风量调节机构（9）包括转动设置于风口处的控制轮盘（14）以及设置于控制轮盘（14）一侧的若干调节单元，所述控制轮盘（14）内圈的直径与风筒（7）风口的直径相等，所述控制轮盘（14）的外圈的直径大于风筒（7）风口的直径，所述控制轮盘（14）与风筒（7）同轴设置，所述控制轮盘（14）以风筒（7）的中心轴线为转动轴线转动，所述驱动机构用于驱动控制轮盘（14）的顺时针旋转和逆时针旋转；

所述调节单元包括转动设置于控制轮盘（14）上的调节叶片（11）以及用于控制调节叶片（11）转动的驱动件，所述调节叶片（11）以平行于风筒（7）的中心轴线的垂直轴线为转动轴线转动，相邻所述两片调节叶片（11）上下叠加设置；

若干所述调节叶片（11）远离转动一端和转动端的一个侧面弧形连线形成节流圆孔，设控制轮盘（14）内圈的半径为R，所述节流圆孔的半径为0~R，所述调节叶片（11）的长度大于R，当所述节流圆孔的半径为0时，若干所述调节叶片（11）组合遮蔽控制轮盘（14）的内圈孔口，所述控制轮盘（14）组合若干调节叶片（11）遮蔽风口。

2.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于，所述调节叶片（11）长度方向的两侧均设置为弧面，当所述节流圆孔的半径为R时，所述调节叶片（11）靠近控制轮盘（14）的内圈的一侧弧面与控制轮盘（14）的内圈边缘重合。

3.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于， 所述控制轮盘（14）的一侧表面上开设有若干驱动槽（15），若干所述驱动槽（15）绕控制轮盘（14）的中心间隔排布，所述驱动槽（15）的延长线与控制轮盘（14）内圈的切线为15~70度角；

所述驱动件包括设置于叶片靠近控制轮盘（14）一侧的驱动轴（13），所述调节单元的数量与驱动槽（15）的数量相同，所述驱动轴（13）滑动设置于对应一个驱动槽（15）内。

4.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于，所述驱动机构包括设置于控制轮盘（14）外圈的驱动齿条、设置于控制轮盘（14）一侧的驱动电机（8）以及设置于驱动电机（8）的输出轴上的齿轮，所述齿轮与驱动齿条啮合设置。

5.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于，相邻所述调节叶片（11）之间始终保持上下叠加。

6.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于，所述调节叶片（11）与控制轮盘（14）相对滑动一侧表面光滑设置，所述调节叶片（11）与相邻调节叶片（11）相对滑动的一侧表面光滑设置，所述调节叶片（11）为金属材质。

7.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于，所述调节叶片（11）的厚度0.5~5mm。

8.根据权利要求1所述的一种空冷风机光圈式风量调节装置，其特征在于，所述调节叶片（11）的宽度由转动一端向另一端逐步减小。