專利名稱：混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置，用于減少冷卻塔塔頂部橫樑處氣體繞流分離和控制樑后渦流區(qū)的大小，屬流體工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在化工行業(yè)中，眾多機(jī)力通風(fēng)冷卻塔是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樑，存在著“肥樑胖柱”弊端，它不僅占去了有效空間，更嚴(yán)重的是當(dāng)氣流繞樑柱流動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)氣流分離和大量渦流區(qū)的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)效率，特別是混凝土冷卻塔頂部的橫樑，它會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)葉輪下部氣流場的均勻性。因?yàn)闅怏w繞流矩形截面橫樑時(shí)，當(dāng)即會(huì)出現(xiàn)分離，會(huì)在樑后形成很大的旋渦區(qū)。這不僅影響附加阻力的大小，且更嚴(yán)重的是影響風(fēng)機(jī)葉輪的作功能力，最終結(jié)果是導(dǎo)致冷卻塔風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大幅度下降，降低風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，從而使冷卻塔的冷卻效果明顯降低，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以往該類冷卻塔的擴(kuò)容、節(jié)能改造，采取的技術(shù)措施限于調(diào)換風(fēng)葉，在過渡段裝天園地方的導(dǎo)流器，但均未涉及改善塔頂部橫樑前后的氣流場，原因是該橫樑離風(fēng)機(jī)近，裝設(shè)常規(guī)的導(dǎo)流尾錐，往往高度尺寸不夠，而難以實(shí)施。由于此類橫樑結(jié)構(gòu)冷卻塔量大面廣，特別是化工行業(yè)更為普遍，而鑒于我國能源緊缺，對外依存度逐年提高，為此有必要發(fā)明一種在橫樑下游裝設(shè)低高度導(dǎo)流件的新方案，以利延遲和減少氣流的分離和控制樑后旋渦區(qū)的大小，從而改善風(fēng)機(jī)葉片的運(yùn)行條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)提供一種混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置，能夠有效減少塔頂橫樑處氣體繞流分離和控制樑后旋渦區(qū)的大小，從而提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，降低能源消耗。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明針對塔頂部橫樑到風(fēng)機(jī)進(jìn)口段高度小的特點(diǎn)，同時(shí)針對塔內(nèi)四支橫樑尺寸互不相同的特點(diǎn)，采用對三支寬度小的支承樑裝設(shè)封閉導(dǎo)流器，而對寬度大的檢修人員行走的檢修通道橫樑采用裝設(shè)低高度開口導(dǎo)流器的方案，將橫樑改造為流線型，并在開口導(dǎo)流器內(nèi)部增設(shè)輔助送風(fēng)，其通風(fēng)量由增裝在安裝平臺下部的輔助風(fēng)機(jī)送風(fēng)或裝在塔頂平臺上的輔助風(fēng)機(jī)送風(fēng)。
本發(fā)明的冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置包括徑向安裝在檢修寬樑上的開口導(dǎo)流器、徑向安裝在支承樑上的封閉導(dǎo)流器，以及對開口導(dǎo)流器內(nèi)部送風(fēng)的輔助風(fēng)機(jī)。具體結(jié)構(gòu)為冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺的下部設(shè)置平臺導(dǎo)流件，將四方形的安裝平臺圍在圓柱筒體內(nèi)，平臺導(dǎo)流件的圓柱筒體直徑與冷卻塔風(fēng)機(jī)的輪轂直徑相同。開口導(dǎo)流器由寬樑出口導(dǎo)流器和寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器構(gòu)成，將檢修寬樑改造為流線型。封閉導(dǎo)流器由支承樑出口導(dǎo)流器和支承樑進(jìn)口導(dǎo)流器構(gòu)成，將支承樑改造為流線型。
本發(fā)明所述的寬樑出口導(dǎo)流器為開口形式，在寬樑出口導(dǎo)流器的排出口加裝 型的對稱弧形均流板，以確保不同半徑處能獲得要求均勻的風(fēng)速。對稱弧形均流板與寬樑出口導(dǎo)流器內(nèi)壁構(gòu)成漸縮漸擴(kuò)流道，控制其間距可確保沿徑向流速的均勻性。
本發(fā)明中的輔助風(fēng)機(jī)可安裝在安裝平臺下部，輔助風(fēng)機(jī)的葉輪外周設(shè)置的輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒與平臺導(dǎo)流件呈同軸線布置并連成一體，共同構(gòu)成輔助風(fēng)機(jī)的排風(fēng)通道，平臺導(dǎo)流件圓柱筒體上檢修寬樑側(cè)的上平面處開有梯形孔與開口導(dǎo)流器的內(nèi)腔相連通，可將輔助風(fēng)機(jī)排出的熱空氣輸入開口導(dǎo)流器的內(nèi)腔。
本發(fā)明中所述的輔助風(fēng)機(jī)也可安裝在冷卻塔塔頂平臺上，位于塔頂平臺大風(fēng)筒的外側(cè)，輔助風(fēng)機(jī)的葉輪外周設(shè)置輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒，輔助風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口經(jīng)塔頂平臺大風(fēng)筒與寬樑出口導(dǎo)流器的內(nèi)腔相連通。輔助風(fēng)機(jī)通過吸入風(fēng)管從塔內(nèi)吸出熱濕空氣，然后送入寬樑出口導(dǎo)流器的內(nèi)腔。
本發(fā)明可以進(jìn)一步在冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺下表面的四周上裝設(shè)弧形導(dǎo)流錐，以進(jìn)一步減小氣流阻力，提高導(dǎo)流效果。
本發(fā)明中，輔助風(fēng)機(jī)吸入的是在塔內(nèi)經(jīng)熱濕交換后的熱空氣，其輔助通風(fēng)量按橫樑頂部截面積和塔內(nèi)風(fēng)量確定，亦與葉片設(shè)計(jì)選取的流型有關(guān)，以利實(shí)現(xiàn)速度場的連續(xù)性，確保風(fēng)機(jī)具有較高的運(yùn)行效率值。為了實(shí)現(xiàn)塔徑向不同半徑處向上氣流速度的均勻性，在開口導(dǎo)流器內(nèi)按裝獨(dú)特設(shè)計(jì)的對稱弧形均流板，它與開口導(dǎo)流器內(nèi)側(cè)板間構(gòu)成窄縫流道，并構(gòu)成漸縮漸擴(kuò)流道，采用窄縫流道可提供均勻向上的氣流速度場，采用漸縮漸擴(kuò)流道可使流經(jīng)窄縫的流動(dòng)阻力值降為最低值。
本發(fā)明針對塔內(nèi)四支橫樑尺寸互不相同的特點(diǎn)，對三支寬度小的支承樑采用封閉導(dǎo)流器，而對寬度大的檢修人員行走的檢修通道橫樑采用獨(dú)特的開口導(dǎo)流器的方案，使開口導(dǎo)流器的高度不會(huì)大于封閉導(dǎo)流器的高度，確保不會(huì)與冷卻塔風(fēng)機(jī)葉輪相碰并保持留有一定的空隙，不僅有效解決了橫樑處氣體繞流分離和樑后渦流區(qū)的問題，同時(shí)又在保證原有冷卻塔的結(jié)構(gòu)條件下，盡可能的減少了設(shè)備改造的投資。
本發(fā)明能夠有效改善風(fēng)機(jī)葉片的運(yùn)行條件，減少氣流的分離和控制樑后旋渦區(qū)的大小，具有改善氣流場的顯著效果，從而能夠提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，減少能源消耗。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)及安裝位置示意圖。
圖1中，1為檢修寬樑，2為寬樑出口導(dǎo)流器，3為對稱弧形均流板，4為寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器，5為安裝平臺，6為輔助風(fēng)機(jī)，7為輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒，8為平臺導(dǎo)流件，9為弧形導(dǎo)流錐，10為支承樑進(jìn)口導(dǎo)流器，11為支承樑，12為支承樑出口導(dǎo)流器。
圖2為本發(fā)明安裝在寬樑上的開口導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2中，1為檢修寬樑，2為寬樑出口導(dǎo)流器，3為對稱弧形均流板，4為寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器，H為檢修寬樑高度，B為檢修寬樑寬度，h為寬樑出口導(dǎo)流器高度，b為寬樑出口導(dǎo)流器的開口寬度。
圖3為本發(fā)明安裝在支承樑上的封閉導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中，10為支承樑進(jìn)口導(dǎo)流器，11為支承樑，12為支承樑出口導(dǎo)流器。
圖4為本發(fā)明中輔助風(fēng)機(jī)安裝在塔頂平頂上部時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4中，1為檢修寬樑，2為寬樑出口導(dǎo)流器，3為對稱弧形均流板，4為寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器，6為輔助風(fēng)機(jī)，7為輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒，8為平臺導(dǎo)流件，13為風(fēng)機(jī)排出管，14為吸入風(fēng)管，15為塔頂平臺大風(fēng)筒。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)組成及安裝位置如圖1所示，包括徑向安裝在檢修寬樑1上的開口導(dǎo)流器、徑向安裝在支承樑11上的封閉導(dǎo)流器，以及對開口導(dǎo)流器內(nèi)部送風(fēng)的輔助風(fēng)機(jī)6。冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺5的下部設(shè)置平臺導(dǎo)流件8，將四方形的安裝平臺5圍在圓柱筒體內(nèi)，平臺導(dǎo)流件8的圓柱筒體直徑與冷卻塔風(fēng)機(jī)的輪轂直徑相同。開口導(dǎo)流器由寬樑出口導(dǎo)流器2和寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器4構(gòu)成，將檢修寬樑1改造為流線型。其中，寬樑出口導(dǎo)流器2為開口形式，其排出口加裝 型對稱弧形均流板3。封閉導(dǎo)流器由支承樑出口導(dǎo)流器12和支承樑進(jìn)口導(dǎo)流器10構(gòu)成，將支承樑11改造為流線型。輔助風(fēng)機(jī)6安裝在安裝平臺5下部，輔助風(fēng)機(jī)6的葉輪外周設(shè)置輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒7，輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒7與平臺導(dǎo)流件8呈同軸線布置并連成一體，共同構(gòu)成輔助風(fēng)機(jī)的排風(fēng)通道，平臺導(dǎo)流件8圓柱筒體上檢修寬樑1側(cè)的上平面處開有梯形孔與開口導(dǎo)流器的內(nèi)腔相連通，可將輔助風(fēng)機(jī)6排出的熱空氣輸入開口導(dǎo)流器的內(nèi)腔。
冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺5下表面的四周上可以裝設(shè)弧形導(dǎo)流錐9，以進(jìn)一步減小氣流阻力，提高導(dǎo)流效果。
圖2為圖1中A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，所示的為本發(fā)明安裝在檢修寬樑1上的開口導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)。如圖2所示，由寬樑出口導(dǎo)流器2和寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器4構(gòu)成的開口導(dǎo)流器徑向安裝在檢修寬樑1上，將檢修寬樑1改造為流線型。安裝在檢修寬樑1上部的寬樑出口導(dǎo)流器2為開口形式，在寬樑出口導(dǎo)流器2的排出口內(nèi)部加裝 型的對稱弧形均流板3，以確保不同半徑處能獲得要求均勻的風(fēng)速。對稱弧形均流板3與寬樑出口導(dǎo)流器2內(nèi)壁構(gòu)成漸縮漸擴(kuò)流道，控制其間距可確保沿徑向流速的均勻性。寬樑出口導(dǎo)流器2的內(nèi)腔與輔助風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口相連通。
圖3為圖1中B-B向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，所示的為本發(fā)明安裝在支承樑11上的封閉導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)。如圖3所示，由支承樑出口導(dǎo)流器12和支承樑進(jìn)口導(dǎo)流器10構(gòu)成的封閉導(dǎo)流器徑向安裝在支承樑11上，將支承樑11改造為流線型。
由于檢修寬樑1的寬度B相比其它支承樑11較寬，本發(fā)明設(shè)計(jì)的寬樑出口導(dǎo)流器2采用開口形式(開口寬度為b)，可減小寬樑出口導(dǎo)流器2的高度h，使安裝在檢修寬樑1上部的出口導(dǎo)流器2的高度h不會(huì)大于支承樑出口導(dǎo)流器12的高度，確保不會(huì)與冷卻塔風(fēng)機(jī)葉輪相碰。
本發(fā)明在冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺5的下部裝設(shè)平臺導(dǎo)流件8，并分別在檢修寬樑1及三支支承樑11上安裝開口導(dǎo)流器及封閉導(dǎo)流器，可使氣體分離點(diǎn)后移。在平臺導(dǎo)流件8的中間安裝一個(gè)輔助風(fēng)機(jī)6，并采用FRP(玻璃鋼材質(zhì))制成由輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒7與平臺導(dǎo)流件8一起構(gòu)成的排風(fēng)通道，送入一定量的熱濕空氣到開口的寬樑出口導(dǎo)流器2的內(nèi)腔。在寬樑出口導(dǎo)流器2的排出口，為確保不同半徑處能獲得均勻的風(fēng)速，采用加裝 型對稱弧形均流板3，它與寬樑出口導(dǎo)流器2的內(nèi)壁構(gòu)成漸縮漸擴(kuò)流道，控制其間距可確保沿徑向流速的均勻性。
本發(fā)明中，輔助風(fēng)機(jī)6可懸掛安裝在冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺5的下平面上，而對于塔中間有立柱的結(jié)構(gòu)，則可采用離心風(fēng)機(jī)組為輔助風(fēng)機(jī)，并將輔助風(fēng)機(jī)安裝在冷卻塔塔頂平臺上，具體結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。圖4中，檢修寬樑1上徑向安裝由寬樑出口導(dǎo)流器2和寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器4構(gòu)成的開口導(dǎo)流器，寬樑出口導(dǎo)流器2內(nèi)裝對稱弧形均流板3。輔助風(fēng)機(jī)6安裝在冷卻塔塔頂平臺上，位于塔頂平臺大風(fēng)筒15的外側(cè)，輔助風(fēng)機(jī)6的葉輪外周設(shè)置輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒7，輔助風(fēng)機(jī)6的排風(fēng)管13經(jīng)塔頂平臺大風(fēng)筒15與寬樑出口導(dǎo)流器2的內(nèi)腔相連通。輔助風(fēng)機(jī)6通過吸入風(fēng)管14從塔內(nèi)吸出熱濕空氣，然后送入寬樑出口導(dǎo)流器2的內(nèi)腔。
權(quán)利要求
1.一種混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置，其特征在于包括徑向安裝在檢修寬樑(1)上的開口導(dǎo)流器、徑向安裝在支承樑(11)上的封閉導(dǎo)流器，以及對開口導(dǎo)流器內(nèi)部送風(fēng)的輔助風(fēng)機(jī)(6)，冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺(5)的下部設(shè)置平臺導(dǎo)流件(8)，將四方形的安裝平臺(5)圍在圓柱筒體內(nèi)，平臺導(dǎo)流件(8)的圓柱筒體直徑與冷卻塔風(fēng)機(jī)的輪轂直徑相同；開口導(dǎo)流器由寬樑出口導(dǎo)流器(2)和寬樑進(jìn)口導(dǎo)流器(4)構(gòu)成，將檢修寬樑(1)改造為流線型，封閉導(dǎo)流器由支承樑出口導(dǎo)流器(12)和支承樑進(jìn)口導(dǎo)流器(10)構(gòu)成，將支承樑(11)改造為流線型；寬樑出口導(dǎo)流器(2)為開口形式，其排出口加裝的 型對稱弧形均流板(3)與寬樑出口導(dǎo)流器(2)內(nèi)壁構(gòu)成漸縮漸擴(kuò)流道；所述輔助風(fēng)機(jī)(6)安裝在安裝平臺(5)下部，輔助風(fēng)機(jī)(6)的葉輪外周設(shè)置的輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒(7)與平臺導(dǎo)流件(8)呈同軸線布置并連成一體，共同構(gòu)成輔助風(fēng)機(jī)的排風(fēng)通道，平臺導(dǎo)流件(8)圓柱筒體上檢修寬樑(1)側(cè)的上平面處開有梯形孔與開口導(dǎo)流器的內(nèi)腔相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置，其特征在于所述輔助風(fēng)機(jī)(6)安裝在冷卻塔塔頂平臺上，位于塔頂平臺大風(fēng)筒(15)的外側(cè)，輔助風(fēng)機(jī)(6)的葉輪外周設(shè)置輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒(7)，輔助風(fēng)機(jī)(6)的排風(fēng)管(13)經(jīng)塔頂平臺大風(fēng)筒(15)與寬樑出口導(dǎo)流器(2)的內(nèi)腔相連通，輔助風(fēng)機(jī)(6)通過吸入風(fēng)管(14)從塔內(nèi)吸出熱濕空氣，然后送入寬樑出口導(dǎo)流器(2)的內(nèi)腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置，其特征在于所述安裝平臺(5)下表面的四周裝設(shè)弧形導(dǎo)流錐(9)。
全文摘要
一種混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置，針對塔頂部橫梁到風(fēng)機(jī)進(jìn)口段高度小及塔內(nèi)四支橫梁尺寸互不相同的特點(diǎn)，采用對三支寬度小的支承梁裝設(shè)封閉導(dǎo)流器，而對寬度大的檢修通道橫梁裝設(shè)低高度開口導(dǎo)流器的方案，將橫梁改造為流線型，并在開口導(dǎo)流器內(nèi)部增設(shè)輔助送風(fēng)，其通風(fēng)量由增裝在冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝平臺下部的輔助風(fēng)機(jī)或裝在塔頂平臺上的輔助風(fēng)機(jī)送風(fēng)。安裝平臺的下部設(shè)置平臺導(dǎo)流件，將安裝平臺圍在圓柱筒體內(nèi)，開口導(dǎo)流器的排出口加裝對稱弧形均流板，以確保不同半徑處能獲得要求均勻的風(fēng)速。本發(fā)明能有效改善風(fēng)機(jī)葉片的運(yùn)行條件，減少氣流的分離和控制梁后旋渦區(qū)的大小，具有改善氣流場的顯著效果，從而能夠提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，減少能源消耗。
文檔編號F28C1/00GK1737481SQ200510028699
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者任世瑤, 陳江平, 秦俊杰, 任勇, 方建發(fā) 申請人:上海交通大學(xué)