本发明专利技术公开了一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,由至少一组沿间冷塔周向布置的均流组件组成,具体包括冷却三角,冷却三角空腔内设有用于改变冷却三角进风流向的第一均流平板,第一均流平板沿冷却三角中间对称面布置,并向外延伸到冷却三角外侧;冷却三角的两侧冷却柱的外端面上分别设有用于聚拢和引流进风的第二、第三均流平板,第二、第三均流平板分别沿间冷塔径向线向外延伸布置,第一、第二、第三均流平板均沿竖直方向布置。本发明专利技术通过三组均流平板相互配合,减小了冷却三角空气入口处的进风偏离程度,消除了冷却三角内空气的低速涡流区域,最大化了对冷却三角的进风均流效果,并最终改善了冷却三角及间冷塔的整体冷却性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火/核电站间接空冷领域,特别涉及一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置。
技术介绍
随着我国水资源管理制度的日趋严格,间接空冷塔作为电站的主要冷却方式,逐渐应用于我国西北、华北等干旱缺水地区。通常间接空冷塔内的循环水通过冷却三角型散热器以对流换热的方式,将热量传递给环境空气。因此其冷却极限为环境空气干球温度,冷却能力相对较低。根据现有的研究表明,间冷塔冷却能力受进风空气流场结构及其进风量影响较大,而环境风的存在则会直接改变进塔空气流场结构及其进风量的大小,并最终影响间冷塔的整体冷却性能。如图1所示,为现有的间接空冷电站所用自然通风间接空冷塔,冷却三角型散热器1在进风口外侧竖直布置。如图2所示,为现有间冷塔散热冷却三角布置方式的半塔横截面示意图。由图2可知,沿间冷塔半塔周向,冷却三角型散热器可分为五个冷却扇段,沿整塔周向则可分为十个扇段。为研究环境自然风的影响,将迎风侧最头端的散热冷却三角的周向角度θ定义0°,将背风侧最后一个冷却三角的周向角度定义为180°。基于该预定义,间冷塔半塔五个扇段的周向角度依次为:第一扇段4,涵盖的扇角范围为0°~36°;第二扇段5,涵盖的扇角范围为36°~72°;第三扇段6,涵盖的扇角范围为72°~108°;第四扇段7,涵盖的扇角范围为108°~144°;第五扇段8,涵盖的扇角范围为144°~180°。如图3、图4所示,为现有间冷塔散热冷却三角的横剖面结构示意图,其是由两个相同结构的冷却柱和一个百叶窗14组成。冷却柱采用的翅片管束式散热器,通常为4排管或6排管。百叶窗14布置在冷却三角型散热器的进风口,起到调节进风量的作用。百叶窗在夏季保持全开,在较冷季节部分开启。如图2所示,各散热冷却三角沿间冷塔周向均匀布置,冷却三角中心线16即过间冷塔中心的径向延长线。为方便说明环境自然风3对间冷塔的冷却性能的影响,现将冷却三角的两个冷却柱分别预定义为θ-1冷却柱11和θ+2冷却柱17,其中θ-1冷却柱11位于周向角度θ较小一侧,θ+2冷却柱17位于周向角度θ较大一侧。无环境自然风影响时,环境空气几乎全部能够沿径向自然流动进入冷却三角,并依次流经θ-1冷却柱11和θ+2冷却柱17,完成换热。冷却三角空气流场结构关于冷却三角中心线16对称,其θ-1冷却柱11和θ+2冷却柱17冷却性能相同。根据实际运行状况,间冷塔总是受到或大或小的环境自然风的影响,间冷塔设计的环境自然风风速一般取为4m/s或6m/s。如图5所示,为在4m/s的环境设计风速下,塔侧中的第三扇段6的几个冷却三角空气流场结构示意图。如图5可知,4m/s的环境侧风造成塔侧空气周向速度较大,从而使冷却三角空气入口进风偏离冷却三角对称面19一定角度θd,并在冷却三角的θ-1冷却柱11进风侧引起低速漩涡,降低了θ-1冷却柱11的通风量,弱化了θ-1冷却柱11的冷却性能。如图6所示,为冷却三角θ-1冷却柱11的下水侧管束出口水温20和θ+2冷却柱17的下水侧管束出口水温21。由图6可知,θ-1冷却柱11的出塔水温平均比θ+2冷却柱17的出塔水温高约3.5℃。如图7所示,为在4m/s的环境侧风下,半塔各冷却三角空气入口进风径向偏离度θd的周向变化曲线图。由图7可知,在第二扇段5、第三扇段6和第四扇段7的塔侧范围内,冷却三角的进风偏离度都比较大,基本在45°~70°范围之内,远大于迎风侧第一扇段4和背风侧第五扇段8内冷却三角的进风偏离度。根据上述4m/s的环境侧风下第三扇段6的空气流场结构和出水温度分布的结果来类推,因为第二、第四扇段与第三扇段同样具有较大的进风偏离度,环境侧风同样会在θ-1冷却柱11进风侧引起漩涡,从而降低其进风流速,继而减小θ-1冷却柱11的通风量,因此使得θ-1冷却柱11的冷却性能弱化,最终造成θ-1冷却柱11的出塔水温明显升高,也使相应冷却三角整体性能弱化。因此研发一种适用于间冷塔散热冷却三角的气侧流场均流装置,通过对塔侧冷却三角的现有空气流场结构进行优化、减小其进风偏离度,进而降低环境自然风对冷却三角某一侧冷却柱冷却性能的不利影响,实现该冷却柱冷却性能和相应冷却三角整体冷却性能的提高,已成为一种急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种间冷塔散热冷却三角气侧均流装置,解决环境自然风下冷却三角空气入口进风偏离大所带来的不利影响,通过冷却三角空气流场的优化组织,提高冷却三角空气流场的均匀性,降低环境侧风对某一冷却柱的不利影响,从而提高冷却三角整体冷却性能,并最终改善提高间冷塔整体冷却性能。为实现上述目的,本专利技术采用下述技术方案:一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,包括:冷却三角本体,所述冷却三角本体的内置空腔内设有用于改变冷却三角进风流向的第一均流平板,所述第一均流平板沿冷却三角的中间对称面布置,并向外延伸到冷却三角进风口的百叶窗外侧;所述冷却三角本体的两侧冷却柱的外端面上分别设有用于聚拢和引流冷却三角进风的第二、第三均流平板,所述第二、第三均流平板分别沿间冷塔径向向外延伸布置。作为优选,所述第一、第二、第三均流平板均沿竖直方向布置,并分别与冷却三角本体的顶面和底面两封闭端固定连接。作为优选,所述第一、第二、第三均流平板均采用矩形截面形状,用来降低冷却三角进风偏离度,优化冷却三角空气流场结构,减小空气流过时的形体阻力。作为优选,所述第一、第二、第三均流平板均均采用倒梯形截面形状,用来降低冷却三角进风偏离度,优化冷却三角空气流场结构,减小空气流过时的形体阻力。作为优选,所述第一均流平板与冷却三角的内端之间设有预留间隙。作为优选,所述第一、第二、第三均流平板的外表面应平滑,用来减小空气流过时产生的沿程摩擦阻力。作为优选,所述第二、第三均流平板关于冷却三角的中心面对称布置,用来保证在冷却三角的两侧为不同环境风向下的进风提供相同的均流作用。作为优选,所述第一、第二和第三均流平板沿竖直方向的外端面处在以间冷塔中心为圆心的同一圆柱弧面内。作为优选,在冷却三角的两侧冷却柱的夹角为α、冷却三角的两侧冷却柱的长边长度均为L的条件下,第一均流平板内端与冷却三角内端顶点之间的距离为δ,应保证第二、第三均流平板自冷却三角冷却柱外端面,沿间冷塔径向向外延伸距离l,应保证0<l<L×cos(α2).]]>作为优选,所述百叶窗采用纵向布置的平直板片结构。本专利技术的有益效果是:1.本专利技术通过在间冷塔散热冷却三角的中间对称面设置均流平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,由至少一组沿间冷塔周向布置的均流组件组成,其特征是,每组均流组件包括冷却三角本体,所述冷却三角本体的内置空腔内设有用于改变冷却三角进风流向的第一均流平板,所述第一均流平板沿冷却三角的中间对称面布置,并向外延伸到冷却三角进风口的百叶窗外侧;所述冷却三角本体的两侧冷却柱的外端面上分别设有用于聚拢和引流冷却三角进风的第二、第三均流平板,所述第二、第三均流平板分别沿间冷塔径向向外延伸布置。
【技术特征摘要】
1.一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,由至少一组沿间冷塔周向布置的均流组
件组成,其特征是,
每组均流组件包括冷却三角本体,所述冷却三角本体的内置空腔内设有用于改变冷却
三角进风流向的第一均流平板,所述第一均流平板沿冷却三角的中间对称面布置,并向外
延伸到冷却三角进风口的百叶窗外侧;所述冷却三角本体的两侧冷却柱的外端面上分别设
有用于聚拢和引流冷却三角进风的第二、第三均流平板,所述第二、第三均流平板分别沿
间冷塔径向向外延伸布置。
2.如权利要求1所述的一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,其特征是,所述第一、
第二、第三均流平板均沿竖直方向布置,并分别通过冷却三角的顶面和底面两封闭端固定连
接。
3.如权利要求1所述的一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,其特征是,所述第一、
第二和第三均流平板沿竖直方向的外端面处在以间冷塔中心为圆心的同一圆柱弧面内。
4.如权利要求1所述的一种间冷塔散热冷却三角的气侧均流装置,其特征是,所述第一、
第二、第三均流平板均采用矩形截面形状。
5.如...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵元宾,孙奉仲,杨玉杰,李岩,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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