WO2016169076A1 - 一种带楔形间隙的柱式冷却管束 - Google Patents

一种带楔形间隙的柱式冷却管束 Download PDF

Info

Publication number
WO2016169076A1
WO2016169076A1 PCT/CN2015/079210 CN2015079210W WO2016169076A1 WO 2016169076 A1 WO2016169076 A1 WO 2016169076A1 CN 2015079210 W CN2015079210 W CN 2015079210W WO 2016169076 A1 WO2016169076 A1 WO 2016169076A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling
tube bundle
bundle
wedge
column
Prior art date
Application number
PCT/CN2015/079210
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
赵元宾
杨玉杰
Original Assignee
赵元宾
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201520258395.5 priority Critical
Priority to CN201510201859.3 priority
Priority to CN201510201859.3A priority patent/CN104776745B/zh
Priority to CN201520258395.5U priority patent/CN204574905U/zh
Application filed by 赵元宾 filed Critical 赵元宾
Publication of WO2016169076A1 publication Critical patent/WO2016169076A1/zh

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28BSTEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/003Multiple wall conduits, e.g. for leak detection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/003Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for cooling towers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C2001/006Systems comprising cooling towers, e.g. for recooling a cooling medium

Abstract

一种带楔形间隙(12)的柱式冷却管束,包括两个一端相交成设定角度的翅片式散热管束(13,14),另一端张开,两个翅片式散热管束(13,14)之间形成楔形间隙(12);以两散热管束(13,14)的交点为原点,向张开侧延伸一定距离l,则在0-l内两散热管束(13,14)共用翅片,其中l小于管束两侧间距的一半。通过柱式冷却管束楔形间隙(12)处来风,可优化冷却单元空气流场结构:在空气(11)入流垂直冷却单元百叶窗时,可将新风直接引入冷却管束的内部,提高冷却管束平均传热温差,强化冷却管束传热;在空气(11)倾斜入流时,楔形间隙(12)处来风冲击冷却单元内部空间,可减小冷却单元内的低速空气涡流区域,改善提高冷却单元内一侧管束及冷却单元整体的冷却性能,最终实现间冷塔冷却性能的提高。

Description

一种带楔形间隙的柱式冷却管束 技术领域
本发明属于火/核电站间接空冷领域,特别涉及一种带楔形间隙的柱式冷却管束。
背景技术
自然通风间接空冷塔,具有零蒸发水耗和零风机电耗的优良节水节能特性,已逐渐成为我国西北、华北等干旱缺水地区火电机组循环水的主要冷却装置。自然通风间接空冷塔,以下简称间冷塔,由散热器和塔筒组成,其中散热器为翅片式散热管束。翅片式散热管束可在塔筒下方沿间冷塔竖置布置周向组合成三角形冷却单元,也可在塔筒下方水平布置组合成A形框架冷却单元。
在散热器塔外竖直布置的间冷塔中,三角形冷却单元由两个冷却柱并联组成,每个冷却柱又由3~4个冷却管束串联组成,常规冷却管束为基管排数为4或6的翅片管束。在散热器塔内水平布置的间冷塔中,A型框架冷却单元由两个冷却柱并联组成,每个冷却柱都包括2~4个串联的冷却管束。
循环水在间冷塔的翅片式散热管束内流动,以对流传热的方式,将热量传递给翅片间的环境空气。现有研究表明,环境自然风直接影响间冷塔塔底进风口区域和塔顶出口区域空气动力场,降低了塔侧冷却管束的传热性能,恶化了间冷塔整体冷却性能。
如图1所示,为现有间冷电站用散热器呈三角形冷却单元竖置布置的间冷塔,三角形冷却单元所组成的散热器1在塔筒2的进风口外侧竖直布置。如图2所示,为现有间冷塔冷却三角型散热器的整体横剖面的布置方式示意图。由图2可知,沿间冷塔半塔周向,散热器可分为五个冷却扇段,整塔共十个扇段。沿间冷塔周向,顺时针依次标记各冷却扇段:第一扇段3,涵盖的扇角θ范围为0°~36°;第二扇段4,涵盖的扇角θ范围为36°~72°;第三扇段5,涵盖的扇角θ范围为72°~108°;第四扇段6,涵盖的扇角θ范围为108°~144°;第五扇段7,涵盖的扇角θ范围为144°~180°。
如图3为现有冷却柱所组成的三角形冷却单元的横剖面结构示意图,包含结构相同的第一冷却柱8和第二冷却柱9,两冷却柱一侧端顶点相交,夹角在40°~60°之间;两冷却柱非相交侧张开形成三角形冷却单元的主要进风口10,并在进风口处设置百叶窗,百叶窗起到控风作用,可在冬季防止冷却柱管束冻结冻裂。
无环境自然风影响时,环境空气11几乎全部能够沿间冷塔径向自然流动进入三角形冷却单元,并同时流经第一冷却柱8和第二冷却柱9,完成换热。三角形冷却单元内空气流场结 构关于冷却单元中心线对称,第一冷却柱8和第二冷却柱9冷却性能相同。但对于一个冷却柱中同一冷却管束中的多排翅片管束而言,其靠近百叶窗进风口侧的翅片管先与流入空气进行换热,使其下游翅片管对应的空气温度升高,导致远离百叶窗进风口侧的翅片管散热不足。
而间冷塔实际运行时,环境自然风总是存在的,而且对间冷塔冷却性能产生不利影响。为保证间冷塔冷却性能,通常间冷塔设计环境侧风风速取为4m/s或6m/s。如图4为4m/s环境侧风下间冷塔塔侧第三扇段部分三角形冷却单元的横截面空气动力场。以4m/s环境侧风的影响为例,由图4可知,4m/s的环境侧风造成塔侧空气周向速度较大,使得塔侧三角形冷却单元空气入口即百叶窗处进风风向偏离冷却单元对称面一定角度θd,并在冷却单元的第一冷却柱8进风侧引起较大漩涡,这必将降低第一冷却柱8的通风量,弱化第一冷却柱8的冷却性能,最终造成第一冷却柱8的出塔水温明显升高。
因此,在环境侧风条件下,减小塔侧三角形冷却单元内低速涡流区域的不利影响,增加冷却单元通风量,减小乃至消除冷却单元内的低速涡流区域,强化冷却柱对应冷却管束的冷却性能,并进而提高三角形冷却单元和间冷塔整体冷却性能,已成为亟须解决的问题。
发明内容
本发明为克服上述现有技术的不足,提供一种间冷塔用的带楔形间隙的柱式冷却管束。通过该柱式冷却管束一侧端壁处的楔形间隙,优化间冷塔冷却单元的空气入口区域,在环境侧风条件下,由柱式冷却管束一侧端壁楔形间隙处的空气来流,直接冲击冷却单元内部空间,从而可有效减小乃至消除塔侧冷却单元内的空气低速流动区域,实现冷却单元一侧冷却柱和冷却单元整体冷却性能的提高;在无环境侧风影响时,该柱式冷却管束一侧端壁楔形间隙处的空气来流可强化冷却管束内部通风,增大冷却管束水气两侧的平均传热温差,实现冷却管束传热性能的强化。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种带楔形间隙的柱式冷却管束,包括两个一端相交成设定角度的翅片式散热管束,另一端张开,两个翅片式散热管束之间形成楔形间隙。
进一步地,两个所述的翅片式散热管束对称设置。
进一步地,两个所述的翅片式散热管束在竖直布置时,一侧翅片式散热管束为上水侧管束,另一侧翅片式散热管束为下水侧管束。
进一步地,两个所述的翅片式散热管束在水平布置时,一侧翅片式散热管束为第一单水程管束,另一侧翅片式散热管束为第二单水程管束。
进一步地,两个所述的翅片式散热管束的夹角β在0°-10°之间。
进一步地,参考环境侧风风速及柱式冷却管束所在冷却单元相对于环境风向的位置,两个所述的翅片式散热管束的夹角β依次可优选为3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°。
进一步地,以两个所述的翅片式散热管束的相交侧端壁交点为原点,沿着翅片式散热管束向张开侧端壁延伸一定距离l,从原点到翅片式散热管束张开侧端壁的距离为L,两个翅片式散热管束在0-l内共用翅片,满足
Figure PCTCN2015079210-appb-000001
参考环境侧风风速及柱式冷却管束所在冷却单元相对于环境风向的位置,共用翅片距离l可依次优选为
Figure PCTCN2015079210-appb-000002
进一步地,翅片式散热管束中的排管采用错列布置或者顺列布置。
进一步地,翅片式散热管束中的排管可为n排管,其中4≥n≥1,n为整数。
在具体设置时,在所述的两个翅片式散热管束的张开侧端壁楔形间隙入口处设置百叶窗。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)对于散热器呈三角形塔外竖置布置的间冷塔,在无环境侧风条件下,该柱式冷却管束张开侧端壁楔形间隙处来风可强化冷却管束内部通风,增大冷却管束水气两侧的平均传热温差,实现冷却管束传热性能的强化;
2)对于散热器呈三角形塔外竖置布置的间冷塔,在环境侧风条件下,对于间冷塔塔侧冷却单元,该柱式冷却管束张开侧端壁楔形间隙处来风,可直接冲击塔侧冷却单元内部空间,从而有效减小乃至消除塔侧冷却单元内低速空气涡流的不利影响,进而实现冷却单元一侧冷却柱和冷却单元整体冷却性能的提高;
3)对于散热器呈三角形塔外竖置布置的间冷塔,在环境侧风条件下,对于间冷塔迎风侧和背风侧的冷却单元,在空气流入冷却单元时,该柱式冷却管束张开侧端壁楔形间隙处来风,可强化冷却管束内部通风,增大冷却管束水气两侧的平均传热温差,实现冷却管束传热性能的强化;
4)对于散热器呈A型框架塔底水平布置的间冷塔,柱式冷却管束张开侧端壁处的楔形间隙,可避免冷却单元内低速空气涡流的形成,同时也可强化冷却管束内部通风,增大冷却管束水气两侧的平均传热温差,实现冷却管束传热性能的强化。
5)组成该带楔形间隙的柱式冷却管束的两个翅片式散热管束,在其张开侧形成小尺寸的楔形间隙,在不同风向环境侧风的作用下,楔形间隙两侧的翅片式散热管束可在一定程度上互起挡风和导风作用,有效抑制了楔形间隙小尺寸空间内漩涡的生成,保证了该带楔形间隙的柱式冷却管束在不同风向环境侧风下的高效性。
附图说明
图1为现有间冷电站用间冷塔;
图2为现有间冷塔冷却三角型散热器的整体横剖面的布置方式示意图;
图3为现有间冷塔冷却三角结构示意图;
图4为在4m/s设计风速下现有间冷塔的塔侧第三扇段的冷却三角流场结构示意图;
图5为一种带楔形间隙的柱式冷却管束;
图6为翅片式散热管束排管顺列排列方式;
图7为翅片式散热管束排管错列排列方式;
图8为竖直布置的间冷塔冷却单元;
图9为水平布置的间冷塔冷却单元;
其中:1.散热器,2.塔筒,3.第一扇段,4.第二扇段,5.第三扇段,6.第四扇段,7.第五扇段,8.第一冷却柱,9.第二冷却柱,10.主要进风口,11.空气,12.楔形间隙,13.第一翅片式散热管束,14.第二翅片式散热管束,15.上水侧管束,16.下水侧管束,17.第一单水程管束,18.第二单水程管束,19.第一新型冷却柱20.第二新型冷却柱。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图5所示,一种带楔形间隙的柱式冷却管束,包括两个一端相交的翅片式散热管束,即第一翅片式散热管束13和第二翅片式散热管束14,两个翅片式散热管束相交成设定的角度β,夹角β为0°~10°。第一翅片式散热管束13和第二翅片式散热管束14的结构相同,一侧端壁相交,另一侧端壁张开,两个翅片式散热管束之间形成楔形间隙12。
第一翅片式散热管束13和第二翅片式散热管束14,以其一侧交点为原点,向另一侧延伸一定距离l,则在0-l内第一翅片式散热管束13和第二翅片式散热管束14共用翅片,其中
Figure PCTCN2015079210-appb-000003
从原点到翅片式散热管束另一侧端点的距离为L。
第一翅片式散热管束13和第二翅片式散热管束14可为图6所示的顺列管束,也可为图7所示的错列管束,单个翅片式散热管束的管排数为n,4≥n≥1。
实施例1在散热器塔外竖置布置的间冷塔三角形冷却单元中的应用
图8为竖直布置的间冷塔三角形冷却单元的横剖面。竖直布置的三角形冷却单元,由两个一端相交、呈一定夹角α布置得第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20组成,两个冷却柱的夹角α为46°。第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20均由4个该带楔形间隙的柱式冷却管束串联组成。该带楔形间隙的柱式冷却管束由两个翅片式散热管束一侧相交并接组成, 两个翅片式散热管束管排数均为2。在环境侧风风速为4m/s、侧风风向由扇角θ=0°指向θ=180°时,根据该带楔形间隙的柱式冷却管束所在的间冷塔三角形冷却单元相对于环境侧风风向的位置,对组成该柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β及其共用翅片距离l进行优化:
对于间冷塔扇角θ=0°~17°范围内的三角形冷却单元,优化该带楔形间隙的柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β=3°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000004
对于间冷塔扇角θ=17°~34°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=4°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000005
对于间冷塔扇角θ=34°~51°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=5°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000006
对于间冷塔扇角θ=51°~68°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=6°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000007
对于间冷塔扇角θ=68°~85°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=7°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000008
对于间冷塔扇角θ=85°~102°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=8°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000009
对于间冷塔扇角θ=102°~119°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=9°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000010
对于间冷塔扇角θ=119°~136°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=10°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000011
对于间冷塔扇角θ=119°~136°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=10°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000012
对于间冷塔扇角θ=136°~150°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=7°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000013
对于间冷塔扇角θ=150°~165°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=5°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000014
对于间冷塔扇角θ=165°~180°范围内的三角形冷却单元,优化该柱式冷却管束的楔形夹角β=3°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000015
该带楔形间隙的柱式冷却管束中的两个翅片式散热管束,分别组成相应三角形冷却单元第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20的上水侧管束15和下水侧管束16;上水侧管束15在冷却单元外侧,下水侧管束16在冷却单元内侧。第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20非相交侧张开形成三角形冷却单元的主要进风口10,并在进风口处设置百叶窗,用来调节冷却单元进风量。百叶窗在夏季保持全开,在较冷季节部分开启或关闭。
空气11除从第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20之间的主要进风口进入三角冷却单元,也通过组成冷却柱的该柱式冷却管束张开侧端壁处的楔形间隙12进入,楔形间隙12处安装百叶窗,用于调节进风量。从图8中,可以看出该冷却单元的主要进风口,为两个冷却柱提供循环水冷却所需的主要空气流量,而柱式冷却管束张开侧端壁楔形间隙12处来风则可起到改善冷却单元内空气流场结构、强化冷却管束传热的作用。
在无环境自然风时,由于柱式冷却管束楔形间隙12处来流空气,未经冷却柱下水侧管束16的换热,因此其与上水侧管束15之间的传热温差较大,可提高冷却管束的平均传热温差,起到强化冷却管束传热性能的作用。
在环境自然风条件下,对于塔侧冷却单元,构成冷却单元一侧冷却柱的该柱式冷却管束的张开侧端壁楔形间隙12处来流空气,可直接冲击冷却单元内部空间,从而可有效减小乃至消除塔侧冷却单元内的空气低速流动区域,实现冷却单元一侧冷却柱和冷却单元整体冷却性能的提高。
在环境侧风条件下,对于间冷塔迎风侧和背风侧的冷却单元,在空气流入冷却单元时,该柱式冷却管束张开侧端壁楔形间隙12处来风,可强化冷却管束内部通风,增大冷却管束水气两侧的平均传热温差,实现冷却管束传热性能的强化。
实施例2在散热器塔底水平布置的间冷塔A型框架冷却单元中的应用
图9为水平布置的间冷塔A型框架冷却单元,由两个一端相交、呈一定夹角α布置得第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20组成,两个冷却柱的夹角α为46°。第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20均由2个该带楔形间隙的柱式冷却管束串联组成。该带楔形间隙的柱式冷却管束由两个翅片式散热管束顶侧并接组成,两个翅片式散热管束管排数均为2。在环境侧风风速为4m/s时,根据该带楔形间隙的柱式冷却管束所在的间冷塔A型框架冷却单元相对于环境侧风风向的位置,对组成该柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β 及其共用翅片距离l进行优化:
对于间冷塔迎风侧半塔
Figure PCTCN2015079210-appb-000016
半径外侧范围内的A型框架冷却单元,优化该带楔形间隙的柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β=7°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000017
Figure PCTCN2015079210-appb-000018
对于间冷塔迎风侧半塔
Figure PCTCN2015079210-appb-000019
半径内侧范围内的A型框架冷却单元,优化该带楔形间隙的柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β=5°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000020
Figure PCTCN2015079210-appb-000021
对于间冷塔背风侧半塔
Figure PCTCN2015079210-appb-000022
半径外侧范围内的A型框架冷却单元,优化该带楔形间隙的柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β=6°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000023
Figure PCTCN2015079210-appb-000024
对于间冷塔背风侧半塔
Figure PCTCN2015079210-appb-000025
半径内侧范围内的A型框架冷却单元,优化该带楔形间隙的柱式冷却管束的两翅片式散热管束间的楔形夹角β=4°,优化两翅片式散热管束共用翅片距离
Figure PCTCN2015079210-appb-000026
Figure PCTCN2015079210-appb-000027
该柱式冷却管束中的两个翅片式散热管束,分别组成第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20的第一单水程管束17和第一单水程管束18,第一单水程管束17在外侧,第二单水程管束18在内侧。第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20非相交侧张开形成A型框架冷却单元的主要进风口10,并在进风口处设置百叶窗,用来调节冷却单元进风量。百叶窗在夏季保持全开,在较冷季节部分开启或关闭。
空气11除从第一新型冷却柱19和第二新型冷却柱20之间的主要进风口进入该A型框架冷却单元,也通过组成冷却柱的该柱式冷却管束张开侧端壁处的楔形间隙12处进入,楔形间隙12处安装百叶窗,用于调节风量。从图9中,可以看出该冷却单元的主要进风口10,为两个柱式冷却管束提供循环水冷却所需的主要空气流量,而柱式冷却管束张开侧端壁处楔形间隙12处的来风则可起到改善冷却单元内空气流场结构、强化冷却管束传热的作用。
该柱式冷却管束张开侧端壁楔形间隙12处来风,可避免冷却单元内低速空气涡流的形成,同时也可强化冷却管束的内部通风,增大冷却管束水气两侧的平均传热温差,实现冷却管束传热性能的强化。
本发明的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,通过该柱式冷却管束张开侧端壁处的楔形间 隙,可优化间冷塔冷却单元的空气入口区域,在环境侧风条件下有效减小冷却单元内的低速空气涡流区域,避免冷却单元内一侧冷却柱冷却性能的降低。同时,在传统间冷塔的柱式冷却管束中,不管在有无环境自然风的条件下,由于翅片式散热管束所组成的冷却柱外侧端壁无楔形空气入口,环境空气总是依次流经翅片式散热管束。而本发明的带楔形间隙的柱式冷却管束,则可将部分新鲜空气引入下游翅片式散热管束,并优化冷却单元内空气流场结构。由此,该带楔形间隙的柱式冷却管束可有效提高冷却管束水气平均传热温差,改善冷却单元空气流场结构,提高冷却单元一侧冷却柱及冷却单元整体冷却性能,并最终实现间冷塔冷却性能的提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

  1. 一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,包括两个一端相交成设定角度的翅片式散热管束,另一端张开,两个翅片式散热管束之间形成楔形间隙。
  2. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,两个所述的翅片式散热管束对称设置。
  3. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,两个所述的翅片式散热管束在竖直布置时,一侧翅片式散热管束为上水侧管束,另一侧翅片式散热管束为下水侧管束。
  4. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,两个所述的翅片式散热管束在水平布置时,一侧翅片式散热管束为第一单水程管束,另一侧翅片式散热管束为第二单水程管束。
  5. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,两个所述的翅片式散热管束的夹角在0°-10°之间。
  6. 如权利要求5所述一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,两个所述的翅片式散热管束的夹角,参考环境侧风风速及柱式冷却管束所在冷却单元相对于环境风向的位置,选取3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°中的任意值。
  7. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,以两个所述的翅片式散热管束的相交侧端壁交点为原点,沿着翅片式散热管束向张开侧端壁延伸一定距离l,从原点到翅片式散热管束张开侧端壁的距离为L,两个翅片式散热管束在0-l内共用翅片,满足
    Figure PCTCN2015079210-appb-100001
  8. 如权利要求7所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,所述两个翅片式散热管束的共用翅片距离l,参考环境侧风风速及柱式冷却管束所在冷却单元相对于环境风向的位置,选取
    Figure PCTCN2015079210-appb-100002
    Figure PCTCN2015079210-appb-100003
    中的任意值。
  9. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,所述翅片式散热管束中的排管采用错列布置或者顺列布置。
  10. 如权利要求1所述的一种带楔形间隙的柱式冷却管束,其特征在于,所述翅片式散热管束中的排管可为n排管,其中4≥n≥1,n为整数。
PCT/CN2015/079210 2015-04-23 2015-05-18 一种带楔形间隙的柱式冷却管束 WO2016169076A1 (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520258395.5 2015-04-23
CN201510201859.3 2015-04-23
CN201510201859.3A CN104776745B (zh) 2015-04-23 2015-04-23 一种带楔形间隙的柱式冷却管束
CN201520258395.5U CN204574905U (zh) 2015-04-23 2015-04-23 一种带楔形间隙的柱式冷却管束

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/568,788 US10408551B2 (en) 2015-04-23 2015-05-18 Columnar cooling tube bundle with wedge-shaped gap

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016169076A1 true WO2016169076A1 (zh) 2016-10-27

Family

ID=57144585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2015/079210 WO2016169076A1 (zh) 2015-04-23 2015-05-18 一种带楔形间隙的柱式冷却管束

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10408551B2 (zh)
WO (1) WO2016169076A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016169076A1 (zh) * 2015-04-23 2016-10-27 赵元宾 一种带楔形间隙的柱式冷却管束

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2457648A1 (de) * 1973-12-08 1975-06-12 Gkn Birwelco Ltd Waermetauscheinheit, waermetauschelement und kuehlturm
CN202329263U (zh) * 2011-09-15 2012-07-11 成都深蓝高新技术发展有限公司 空气冷却凝汽装置
CN103424007A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 Spx冷却技术有限公司 模块化空气冷却式冷凝器装置及方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2205292A (en) * 1939-01-05 1940-06-18 Gen Electric Heat exchanger unit
US2608388A (en) * 1948-12-23 1952-08-26 Griscom Russell Co Box support for fin tubing
US3212288A (en) * 1961-03-24 1965-10-19 Heil Quaker Corp Heat exchanger with condensate collector
GB1141831A (en) * 1965-02-23 1969-02-05 Central Electr Generat Board Improvements in or relating to cooling towers
US3338052A (en) * 1965-10-22 1967-08-29 Westinghouse Electric Corp High recovery condenser
US3384165A (en) * 1966-02-03 1968-05-21 Du Pont Heat exchanger
DE1601127B2 (zh) * 1967-02-08 1974-08-08 Gkn Birwelco Ltd., Aston, Birmingham, Warwickshire (Grossbritannien)
DE1776130A1 (de) * 1968-09-25 1970-10-01 Borsig Gmbh Luftgekuehlter Kondensator
US3915223A (en) * 1970-09-22 1975-10-28 Siemens Ag Steam power installation having a cooling tower-air condensation apparatus
GB1370321A (en) * 1971-02-11 1974-10-16 Gkn Birwelco Ltd Steam condensers
US4202405A (en) * 1972-09-25 1980-05-13 Hudson Products Corporation Air cooled condenser
GB1437824A (en) * 1973-12-08 1976-06-03 Gkn Birwelco Ltd Heat exchanger assemblies
DE2405999C3 (zh) * 1974-02-08 1981-06-04 Gea Happel Gmbh & Co Kg
US3918518A (en) * 1974-03-15 1975-11-11 Hudson Engineering Corp Atmospheric heat exchangers
US3942588A (en) * 1974-11-04 1976-03-09 The Lummus Company Cooling tower
LU71376A1 (zh) * 1974-11-27 1976-09-06
FR2386652B1 (zh) * 1977-04-06 1982-08-06 Nord France Entr Gle Const Bet
US4168742A (en) * 1978-03-27 1979-09-25 Hudson Products Corporation Tube bundle
US4243095A (en) * 1979-02-15 1981-01-06 The Lummus Company Cooling tower
USD255155S (en) * 1979-03-07 1980-05-27 Meurer Charles L Curved tube settler module section
IT1135516B (it) * 1981-02-18 1986-08-27 Nuovo Pignone Spa Condensatore perfezionato di vapore con raffreddamento ad aria
GB2097524B (en) * 1981-04-23 1984-08-15 Lummus Co Dry cooling tower
DE3325054C2 (zh) * 1983-07-12 1987-09-17 Balcke-Duerr Ag, 4030 Ratingen, De
DE3441514C2 (zh) * 1984-11-14 1993-01-21 Balcke-Duerr Ag, 4030 Ratingen, De
CH671825A5 (zh) * 1985-03-15 1989-09-29 Allenspach Norbert
US4926931A (en) * 1988-11-14 1990-05-22 Larinoff Michael W Freeze protected, air-cooled vacuum steam condensers
DE4202069A1 (de) * 1992-01-25 1993-07-29 Balcke Duerr Ag Naturzug-kuehlturm
US6588499B1 (en) * 1998-11-13 2003-07-08 Pacificorp Air ejector vacuum control valve
EP2034137A1 (de) * 2007-01-30 2009-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie dafür ausgelegte Gas- und Dampfturbinenanlage
US20100263840A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Research Cottrell Dry Cooling, Inc. Turbine exhaust condenser
US9395127B2 (en) * 2009-05-04 2016-07-19 Spx Dry Cooling Usa Llc Indirect dry cooling tower apparatus and method
BR112014000879A2 (pt) * 2011-07-15 2017-02-21 Univ Stellenbosch deflegmador
HU1200021A2 (en) * 2012-01-12 2013-09-30 Gea Egi Energiagazdalkodasi Zrt Cooling system
US20130292103A1 (en) * 2012-04-16 2013-11-07 Evapco, Inc. Apparatus and Method for Connecting Air Cooled Condenser Heat Exchanger Coils to Steam Distribution Manifold
US20150345166A1 (en) * 2013-05-28 2015-12-03 Spx Cooling Technologies, Inc. Modular Air Cooled Condenser Apparatus and Method
WO2016169076A1 (zh) * 2015-04-23 2016-10-27 赵元宾 一种带楔形间隙的柱式冷却管束
US10161683B2 (en) * 2015-08-20 2018-12-25 Holtec International Dry cooling system for powerplants
US10132568B2 (en) * 2015-08-20 2018-11-20 Holtec International Dry cooling system for powerplants
US10024600B2 (en) * 2016-06-21 2018-07-17 Evapco, Inc. Mini-tube air cooled industrial steam condenser
CN107560484B (zh) * 2016-06-30 2020-05-19 浙江盾安热工科技有限公司 连接件和微通道换热器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2457648A1 (de) * 1973-12-08 1975-06-12 Gkn Birwelco Ltd Waermetauscheinheit, waermetauschelement und kuehlturm
CN202329263U (zh) * 2011-09-15 2012-07-11 成都深蓝高新技术发展有限公司 空气冷却凝汽装置
CN103424007A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 Spx冷却技术有限公司 模块化空气冷却式冷凝器装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10408551B2 (en) 2019-09-10
US20180128558A1 (en) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2604462C2 (ru) Система охлаждения
WO2016169076A1 (zh) 一种带楔形间隙的柱式冷却管束
CN106438017A (zh) 多流程叉流式水冷中冷器
CN107478074B (zh) 间冷塔用冷却结构
CN204574905U (zh) 一种带楔形间隙的柱式冷却管束
CN103474889A (zh) 一种户内变电站通风系统装置
CN203445477U (zh) 一种户内变电站通风系统装置
CN104596346A (zh) 一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置
CN206001753U (zh) 翅片管式风冷冷凝器
CN207317559U (zh) 一种具有空气诱导作用的翅片管束散热器
CN204418742U (zh) 一种间冷塔用可气侧自均流的分柱防冻式冷却单元
CN204616267U (zh) 高压变频器辅助水冷散热系统
CN204787886U (zh) 利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置
CN204438895U (zh) 一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置
CN207540065U (zh) 发电厂间接空冷系统的百叶窗调风装置
CN107062925A (zh) 散热装置及具有其的空冷系统
CN111397432A (zh) 一种可变角度旋转的间接空冷防冻导风模块组
CN112284157A (zh) 一种可实现三角空间气侧自整流的冷却三角单元
CN204718436U (zh) 垂直布置于空冷塔周围的v型翅片管束空冷散热器结构
CN107388844A (zh) 一种具有空气诱导作用的翅片管束散热器
CN104654837B (zh) 呈等边三角形排列的v型垂直布置翅片管束空冷散热器
CN202709779U (zh) 电站直接空冷系统可动挡风装置
CN104949539B (zh) 利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置
CN104594672B (zh) 一种间冷塔用可气侧自均流的分柱防冻式冷却单元
CN104697356B (zh) 一种带有斜置冷却三角的间接冷却塔

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15889565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15568788

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15889565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1