一種間接空冷塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種間接空冷塔，包括塔體和冷卻扇段，冷卻扇段環(huán)繞布置于塔體底部，冷卻扇段包括至少一個由散熱器和百葉窗連接形成的冷卻三角，百葉窗由上窗體、下窗體連接構成，上窗體和下窗體均連接傳動設備，該間接空冷塔還包括控制器，傳動設備并聯(lián)后與控制器連接；傳動設備包括執(zhí)行機構和與執(zhí)行機構連接的聯(lián)動桿，聯(lián)動桿通過曲軸與百葉窗的葉片連接。本實用新型的有益效果為：本實用新型布置測溫元件有效監(jiān)視散熱器的管束溫度，傳動設備實現(xiàn)對百葉窗的分段開啟/關閉，避免寒冷空氣與散熱器的上部管束或下部管束易凍部位劇烈換熱，防止散熱器管束凍損，保證了系統(tǒng)的正常運行，解決了空冷塔中散熱器冬季防凍的問題，延長散熱器的使用壽命。
【專利說明】一種間接空冷塔

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及間接空冷【技術領域】，具體而言，涉及一種間接空冷塔。

【背景技術】
[0002] 隨著火力發(fā)電廠間接空冷系統(tǒng)的大量采用，間接空冷系統(tǒng)在使用中總是出現(xiàn)很多 問題。目前，傳統(tǒng)的散熱器垂直布置的間接空冷系統(tǒng)普遍采用控制散熱器下部出水溫度達 到防凍的目的。但是隨著環(huán)境溫度較低時，間接空冷系統(tǒng)中，間接空冷塔的散熱器翅片管內(nèi) 的循環(huán)水容易產(chǎn)生凍結導致翅片管脹裂，從而導致間接空冷機組頻繁發(fā)生散熱器的凍結事 故，嚴重時水循環(huán)中斷、間冷系統(tǒng)及機組停運，散熱器凍壞的修復技術難度高、工作量大、時 間也長，所以造成的損失巨大。
[0003] 通過統(tǒng)計在間接空冷塔正常運行中，發(fā)生散熱器凍結的管束破裂位置基本分布在 垂直布置的矩形散熱器迎風面上半部分的外側(cè)管束。主要原因有以下幾點：1)散熱器上 部水流速低，循環(huán)水容易凍結；2)散熱器上部未設置溫度測點，無法監(jiān)視散熱器上部易凍部 位冷卻管束外表面的溫度；3)另外目前控制每個散熱器冷卻三角進風量的百葉窗通過一根 拉桿驅(qū)動實現(xiàn)，百葉窗在一根拉桿的驅(qū)動下開度一致，無法實現(xiàn)對易凍部位的進風量的單 獨控制，從而導致散熱器迎風面上半部分的外側(cè)管束結冰破裂，在實際運行中環(huán)境溫度越 低，為了保證較高的散熱器出水溫度，百葉窗開度越小，在百葉窗導流作用下寒風越吹向散 熱器迎風面上半部分的外側(cè)管束，而散熱器下部進風量較小，甚至形成空氣流動死角，這樣 會造成雖然散熱器下部出水溫度保持很高，但仍然會在散熱器上部發(fā)生管束結冰破裂的情 況。因此在高寒地區(qū)使用間接空冷系統(tǒng)必須首先解決間接空冷系統(tǒng)中散熱器冬季防凍問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有的間接空冷系統(tǒng)中空冷塔的散熱器翅片管容易凍裂，從而導致間接空 冷機組頻繁發(fā)生散熱器的凍結事故，嚴重時水循環(huán)中斷、間冷系統(tǒng)及機組停運，散熱器凍壞 的修復技術難度高、工作量大、時間也長，所以造成的損失巨大等缺陷，本實用新型的目的 在于提供一種散熱器垂直布置的間接空冷塔。
[0005] 為達到上述目的，本實用新型實施例中提供了一種間接空冷塔，包括塔體和冷卻 扇段，冷卻扇段環(huán)繞布置于塔體底部，冷卻扇段包括至少一個由散熱器和百葉窗連接形成 的冷卻三角，百葉窗由上窗體、下窗體連接構成，上窗體和下窗體均連接傳動設備，該間接 空冷塔還包括控制器，傳動設備并聯(lián)后與控制器連接；傳動設備包括執(zhí)行機構和與執(zhí)行機 構連接的聯(lián)動桿，聯(lián)動桿通過曲軸與百葉窗的葉片連接。
[0006] 本技術方案中，該間接空冷塔與現(xiàn)有空冷塔相比在結構上進行改進，首先冷卻扇 段垂直環(huán)繞布置在塔體底部，且冷卻扇段由多個冷卻三角組成，塔體底部環(huán)繞有至少一個 扇段，根據(jù)使用需求進行布置，另外冷卻三角由兩片矩形散熱器和百葉窗連接組成，百葉窗 的關閉和開啟影響了散熱器管束的通風散熱情況，百葉窗包括上窗體和下窗體，且本實用 新型實現(xiàn)了上窗體和下窗體的分段控制，上窗體和下窗體均連接傳動設備，傳動設備用于 控制上窗體和下窗體的開啟或關閉，另外傳動設備之間為并聯(lián)連接后再與控制器連接，則 實現(xiàn)了當上窗體關閉或開啟時，不會對下窗體造成影響，克服了現(xiàn)有技術中百葉窗在一根 拉桿的驅(qū)動下開度一致，無法實現(xiàn)對易凍部位的進風量的單獨控制，從而導致散熱器迎風 面上部管束結冰破裂等缺陷，另外上窗體和下窗體的傳動設備均通過控制器進行控制，當 散熱器上部管束溫度較低時，則控制器控制傳動設備的執(zhí)行機構帶動聯(lián)動桿，從而關閉上 窗體，保證了散熱器上部管束不會結冰破裂，設計巧妙，操作實現(xiàn)了智能化，節(jié)省了人力，可 操作性強。
[0007] 進一步的，執(zhí)行機構包括電機和與電機連接的齒輪箱，電機與控制器連接，齒輪箱 與聯(lián)動桿傳動連接。本技術方案中，對執(zhí)行機構作進一步的說明，執(zhí)行機構包括電機和齒輪 箱，電機在控制器的控制下啟動，并啟動齒輪箱，齒輪箱帶動聯(lián)動桿傳動，從而關閉百葉窗 的葉片，使用方便，操作簡單，機械化和智能化的操作，節(jié)省了人力，實用性強。
[0008] 進一步的，每個冷卻扇段上固定至少4個測溫元件，測溫元件與控制器連接。本技 術方案中，在冷卻扇段上固定測溫元件，測溫元件用于測定散熱器管束的溫度，測溫元件與 控制器連接，并將檢測到的散熱器的管束溫度參數(shù)傳遞至控制器，實現(xiàn)了對散熱器管束溫 度的嚴格監(jiān)控，控制器可以對散熱器管束溫度進行顯示，操作工人之間通過控制器的顯示 屏即可觀察散熱器外部管束的溫度，從而進行控制，操作簡單，實用性強。
[0009] 進一步的，測溫元件固定在冷卻扇段中的散熱器上，散熱器劃分為上部管束和下 部管束，上部管束和下部管束分別與上窗體、下窗體位置對應，測溫元件固定在上部管束和 下部管束的迎風面?zhèn)缺谏?。本技術方案中，上部管束對應百葉窗的上窗體，當上窗體開啟 后，冷風將直接吹向散熱器的上部管束，此時上部管束最易發(fā)生凍損，相反，下部管束對應 百葉窗的下窗體，因此應嚴格控制管束的溫度和百葉窗的開啟或關閉的狀況。測溫元件固 定在上部管束和下部管束的迎風面?zhèn)缺谏希捎谕鈧?cè)管束在冷卻三角之間密封不良產(chǎn)生漏 風的作用下容易產(chǎn)生過冷，同時外側(cè)為最先接觸到冷卻風的位置，為最易發(fā)生凍損的部位， 所以說將測溫元件固定在迎風面?zhèn)缺谏?，是最接近管束溫度并可以嚴格控制管束溫度的?置。
[0010] 優(yōu)選的，測溫組件與上部管束和下部管束的連接處均涂抹導熱膏。導熱膏可以增 加導熱性能，增強了測溫組件檢測的準確性。
[0011] 優(yōu)選的，圍繞測溫組件的周圍涂覆保溫泡沫層。保溫泡沫層主要用于防止環(huán)境溫 度對測量準確性的影響。
[0012] 優(yōu)選的，測溫元件為熱電偶組件。本技術方案中，熱電偶組件適用于強振動、高壓、 高真空及-200至± 1000°C的工作溫度范圍，整套組件是一個帶套、密封和半撓性小型探 頭，具有完善的防氧化防腐蝕性能，適用于惡劣工作條件，實用性強。
[0013] 優(yōu)選的，控制器為DCS總線控制器。本技術方案中，控制器為DCS總線控制器，也 就是本領域人員所說的DCS主機房，該控制器有利于系統(tǒng)的網(wǎng)絡擴展，不需要再空冷塔附 近就地設運行人員值班，節(jié)約了人力成本，自動化程度高、操作簡單，有利于運行人員操作， 并妥善解決了冬季運行時，散熱器的防凍問題。
[0014] 本實用新型的有益效果為：本實用新型結構簡單，通過在冷卻扇段的散熱器上布 置測溫元件，有效監(jiān)視冷卻三角上的散熱器的管束溫度，并且測溫元件將散熱器上部管束 和下部管束檢測的溫度參數(shù)通過電纜傳輸至控制器，由控制器實現(xiàn)對冷卻三角的散熱器 上易結冰部位運行工況的有效監(jiān)視。另外當散熱器上部管束溫度低于6°C或環(huán)境溫度低 于-10°C時，控制器傳動設備完全關閉百葉窗上窗體。此時，冷卻扇段出水溫度完全由百葉 窗下窗體控制。當散熱器下部管束溫度低于6°C時，百葉窗下窗體保護性關閉，直至下部管 束溫度回升至6°C以上時，百葉窗下窗體調(diào)整開啟，保證冷卻扇段出水溫度在要求值，通過 以上控制手段避免寒冷空氣與散熱器的上部管束或下部管束易凍部位劇烈換熱，防止易凍 部位發(fā)生凍損，保證了散熱器內(nèi)循環(huán)水的溫度，保證了間接空冷系統(tǒng)的正常運行，克服了現(xiàn) 有技術中存在的缺陷，可實現(xiàn)對散熱器管束溫度的監(jiān)控以及對百葉窗的分段開啟/關閉， 解決了間接空冷系統(tǒng)中散熱器冬季防凍的問題，實用性強，系統(tǒng)控制機械化，省時省力，延 長散熱器的使用壽命，節(jié)省了經(jīng)濟成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔的測溫元件分布圖；
[0016] 圖2為本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔的冷卻三角的結構示意圖；
[0017] 圖3為本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔中百葉窗的開啟/關閉控制結構 示意圖；
[0018] 圖4為本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔中百葉窗的開啟/關閉控制原理 圖；
[0019] 圖5為本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔中冷卻三角的散熱器的結構示 意圖；
[0020] 圖6為本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔在間接空冷系統(tǒng)中的工作流程 圖。
[0021] 圖中，
[0022] 1、塔體；2、測溫元件；3、控制器；4、冷卻扇段；5、散熱器；6、百葉窗；7、傳動設備； 8、執(zhí)行機構；9、聯(lián)動桿；10、上窗體；11、下窗體；12、上部管束；13、下部管束；14、冷卻三 角；15、電機；16、齒輪箱；17、曲軸；18、水箱；19、凝結器；20、鍋爐。

【具體實施方式】
[0023] 下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0024] 實施例1，如圖1-4所示，本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔，包括塔體1和 冷卻扇段4,冷卻扇段環(huán)繞布置于塔體底部，冷卻扇段包括至少一個由散熱器5和百葉窗6 連接形成的冷卻三角14,百葉窗由上窗體10、下窗體11連接構成，上窗體和下窗體均連接 傳動設備7,該間接空冷塔還包括控制器3,傳動設備并聯(lián)后與控制器連接；傳動設備包括 執(zhí)行機構8和與執(zhí)行機構連接的聯(lián)動桿9,聯(lián)動桿通過曲軸17與百葉窗的葉片連接。
[0025] 該間接空冷塔結構簡單，冷卻扇段垂直環(huán)繞布置在塔體底部，且冷卻扇段由多個 冷卻三角組成，塔體底部環(huán)繞有至少一個扇段，根據(jù)使用需求進行布置，另外冷卻三角由 兩片矩形散熱器和百葉窗連接組成，百葉窗的關閉和開啟影響了散熱器管束的通風散熱情 況，控制器實現(xiàn)對冷卻三角的散熱器上易結冰部位運行工況的有效監(jiān)視，百葉窗包括上窗 體和下窗體，且本實用新型實現(xiàn)了上窗體和下窗體的分段控制，上窗體和下窗體均連接傳 動設備，傳動設備用于控制上窗體和下窗體的開啟或關閉，另外傳動設備之間為并聯(lián)連接 后再與控制器連接，則實現(xiàn)了當上窗體關閉或開啟時，不會對下窗體造成影響。
[0026] 散熱器由外表面經(jīng)過防腐處理的圓形鋁管、套以鋁翅片的管束所組成的"Λ"形排 列的散熱器，該結構稱為缺口冷卻三角，在缺口處裝上百葉窗就成為一個冷卻三角。冷卻三 角沿著冷卻塔的周線垂直安裝。冷卻三角是一個自支撐的裝置，適合于獨立安裝。
[0027] 具體使用時，循環(huán)冷卻水的溫度通過冷卻三角百葉窗開度來控制。在冬季為了防 止散熱器管束發(fā)生凍損，一般通過提高循環(huán)冷卻水溫度，也就是散熱器出水溫度來達到防 凍的目的。另外當散熱器上部管束溫度低于6°C或環(huán)境溫度低于-10°C時，控制器傳動設備 完全關閉百葉窗上窗體。此時，冷卻扇段出水溫度完全由百葉窗下窗體控制。當散熱器下 部管束溫度低于6°C時，百葉窗下窗體保護性關閉，直至下部管束溫度回升至6°C (此定值 可根據(jù)實際運行情況確定）以上時，百葉窗下窗體調(diào)整開啟，保證冷卻扇段出水溫度在要求 值。通過上述控制方法避免寒冷空氣與散熱器的管束易凍部位劇烈換熱，防止易凍部位發(fā) 生凍損，保證了散熱器內(nèi)循環(huán)水的溫度，保證了間接空冷系統(tǒng)的正常運行，克服了現(xiàn)有技術 中存在的缺陷，可實現(xiàn)對散熱器管束溫度的監(jiān)控以及對百葉窗的分段開啟/關閉，解決了 間接空冷系統(tǒng)中散熱器冬季防凍的問題，實用性強，系統(tǒng)控制機械化，省時省力，延長散熱 器的使用壽命，節(jié)省了經(jīng)濟成本。
[0028] 本技術方案中，分別控制上窗體的傳動設備和控制下窗體的傳動設備為并聯(lián)連 接，當執(zhí)行上窗體關閉或開啟開啟是，下窗體不受影響。
[0029] 本技術方案中，進一步的所述執(zhí)行機構包括電機15和與電機連接的齒輪箱16,電 機與控制器連接，齒輪箱與聯(lián)動桿傳動連接。本技術方案中，對執(zhí)行機構作進一步的說明， 執(zhí)行機構包括電機和齒輪箱，電機在控制器的控制下啟動，并啟動齒輪箱，齒輪箱帶動聯(lián)動 桿傳動，從而關閉百葉窗的葉片，使用方便，操作簡單，機械化和智能化的操作，節(jié)省了人 力，實用性強。
[0030] 實施例2,如圖1-5所示，本實用新型實施例所述的一種間接空冷塔，包括塔體和 冷卻扇段，冷卻扇段環(huán)繞布置于塔體底部，冷卻扇段包括至少一個由散熱器和百葉窗連接 形成的冷卻三角，百葉窗由上窗體、下窗體連接構成，上窗體和下窗體均連接傳動設備，該 間接空冷塔還包括控制器，傳動設備并聯(lián)后與控制器連接；傳動設備包括執(zhí)行機構和與執(zhí) 行機構連接的聯(lián)動桿，聯(lián)動桿通過曲軸與百葉窗的葉片連接。本技術方案中，進一步的所述 執(zhí)行機構包括電機和與電機連接的齒輪箱，電機與控制器連接，齒輪箱與聯(lián)動桿傳動連接。
[0031] 本技術方案中，進一步的所述每個冷卻扇段上固定至少4個測溫元件2,測溫元件 與控制器連接。
[0032] 本技術方案中，散熱器管束內(nèi)處于紊流狀態(tài)的水是否結冰僅與管束內(nèi)表面溫度有 關，由于間冷散熱器冷卻管壁厚為1mm左右，因此可以用外表面溫度代替圓管內(nèi)表面溫度， 并作為防凍的重要參考參數(shù)。因此在管壁上固定測溫元件，測溫元件檢測的溫度即為散熱 器管束內(nèi)的溫度，通過控制散熱器上部管束外表面溫度的方法達到防凍的目的。測溫元件 應在每個扇段中布置兩組，每組兩個，共4個，各組測溫元件延塔一周均勻分布，四個測溫 元件可以密切監(jiān)控散熱器管束上的溫度。
[0033] 本技術方案中，在冷卻扇段上固定測溫元件，測溫元件用于測定散熱器管束的溫 度，測溫元件與控制器連接，并將檢測到的散熱器的管束溫度參數(shù)傳遞至控制器，實現(xiàn)了對 散熱器管束溫度的嚴格監(jiān)控，控制器可以對散熱器管束溫度進行顯示，操作工人之間通過 控制器的顯示屏即可觀察散熱器外部管束的溫度，從而進行控制，操作簡單，實用性強。
[0034] 本技術方案中，進一步的所述測溫元件固定在冷卻扇段中的散熱器上，散熱器劃 分為上部管束12和下部管束13,上部管束和下部管束分別與上窗體、下窗體位置對應，測 溫元件固定在上部管束和下部管束的迎風面?zhèn)缺谏稀?br> [0035] 本技術方案中，上部管束對應百葉窗的上窗體，當上窗體開啟后，冷風將直接吹向 散熱器的上部管束，此時上部管束最易發(fā)生凍損，相反，下部管束對應百葉窗的下窗體，因 此應嚴格控制管束的溫度和百葉窗的開啟或關閉的狀況。測溫元件固定在上部管束和下部 管束的迎風面?zhèn)缺谏?，由于外?cè)管束在冷卻三角之間密封不良產(chǎn)生漏風的作用下容易產(chǎn)生 過冷，同時外側(cè)為最先接觸到冷卻風的位置，為最易發(fā)生凍損的部位，所以說將測溫元件固 定在迎風面?zhèn)缺谏希亲罱咏苁鴾囟炔⒖梢試栏窨刂乒苁鴾囟鹊奈恢谩?br> [0036] 冷卻三角散熱器上部外層管束(最先接觸冷卻風的管束)外表面安裝測溫元件。安 裝測溫元件時應將測點部位管束翅片剪開約lcm 2范圍，保證測溫元件探頭能貼緊管束表 面。本技術方案中，選的所述測溫組件與上部管束和下部管束的連接處均涂抹導熱膏。導 熱膏可以增加導熱性能，增強了測溫組件檢測的準確性。本技術方案中，優(yōu)選的所述圍繞測 溫組件的周圍涂覆保溫泡沫層。保溫泡沫層主要用于防止環(huán)境溫度對測量準確性的影響。
[0037] 本技術方案中，優(yōu)選的所述測溫元件為熱電偶組件。熱電偶組件適用于強振動、高 壓、高真空及-200至±1000°C的工作溫度范圍，整套組件是一個帶套、密封和半撓性小型 探頭，具有完善的防氧化防腐蝕性能，適用于惡劣工作條件，實用性強。
[0038] 本技術方案中，優(yōu)選的所述控制器為DCS總線控制器。控制器為DCS總線控制器， 也就是本領域人員所說的DCS主機房，該控制器有利于系統(tǒng)的網(wǎng)絡擴展，不需要再空冷塔 附近就地設運行人員值班，節(jié)約了人力成本，自動化程度高、操作簡單，有利于運行人員操 作，并妥善解決了冬季運行時，散熱器的防凍問題。
[0039] 如圖6所示為間接空冷系統(tǒng)的工作原理圖，本實用新型在具體實施時，由鍋爐20 出來的循環(huán)水進入表面式凝汽器19的水通過表面換熱，冷卻凝汽器的汽輪機排汽，受熱后 的循環(huán)水由循環(huán)水泵送至空冷塔的水箱18,通過空冷散熱器的冷卻三角與空氣進行表面換 熱，循環(huán)水被空氣冷卻后再返回凝汽器去冷卻汽輪機排汽，構成了密閉循環(huán)。
[0040] 本實用新型布置測溫元件有效監(jiān)視散熱器的管束溫度，傳動設備實現(xiàn)對百葉窗的 分段開啟/關閉，避免寒冷空氣與散熱器的上部管束或下部管束易凍部位劇烈換熱，防止 散熱器管束凍損，保證了系統(tǒng)的正常運行，解決了空冷塔中散熱器冬季防凍的問題，延長散 熱器的使用壽命。
[0041] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種間接空冷塔，包括塔體（1)和冷卻扇段（4)，冷卻扇段環(huán)繞布置于塔體底部，冷 卻扇段包括至少一個由散熱器（5)和百葉窗（6)連接形成的冷卻三角（14)，其特征在于：百 葉窗由上窗體（10)、下窗體（11)連接構成，上窗體和下窗體均連接傳動設備（7)，該間接空 冷塔還包括控制器（3)，傳動設備并聯(lián)后與控制器連接；傳動設備包括執(zhí)行機構（8)和與執(zhí) 行機構連接的聯(lián)動桿（9)，聯(lián)動桿通過曲軸（17)與百葉窗的葉片連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的間接空冷塔，其特征在于：執(zhí)行機構包括電機（15)和與電機 連接的齒輪箱（16)，電機與控制器連接，齒輪箱與聯(lián)動桿傳動連接。
3. 根據(jù)權利要求1所述的間接空冷塔，其特征在于：每個冷卻扇段上固定至少4個測 溫元件（2 )，測溫元件與控制器連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的間接空冷塔，其特征在于：測溫元件固定在冷卻扇段中的散 熱器上，散熱器劃分為上部管束（12)和下部管束（13)，上部管束和下部管束分別與上窗 體、下窗體位置對應，測溫元件固定在上部管束和下部管束的迎風面?zhèn)缺谏稀?br> 5. 根據(jù)權利要求4所述的間接空冷塔，其特征在于：測溫組件與上部管束和下部管束 的連接處均涂抹導熱膏。
6. 根據(jù)權利要求5所述的間接空冷塔，其特征在于：圍繞測溫組件的周圍涂覆保溫泡 沫層。
7. 根據(jù)權利要求3-6任一項所述的間接空冷塔，其特征在于：測溫元件為熱電偶組件。
8. 根據(jù)權利要求1所述的間接空冷塔，其特征在于：控制器為DCS總線控制器。
【文檔編號】F28C1/12GK203893695SQ201420304334
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】安健雄 申請人:安健雄