一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源與動力工程領(lǐng)域，尤其涉及到一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔
【背景技術(shù)】
[0002]國家發(fā)展與改革委員會于2014年9月12號發(fā)布關(guān)于《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020)》的通知，通知中明確規(guī)定了 2020年各類煤電機(jī)組必須達(dá)到的供電煤耗指標(biāo)，煤電機(jī)組節(jié)能壓力非常大。
[0003]間接冷卻塔(下稱間冷塔)位于空冷機(jī)組熱力循環(huán)的冷端，其工作性能的好壞直接影響到凝汽器的真空以及供電煤耗。數(shù)據(jù)表明:冷卻塔出口水溫每降低l°c，凝汽器真空變化0.4KPa，影響供電煤耗lg/kwh左右。
[0004]間冷塔的工作原理如圖1所示，在雙曲線的塔筒11底部直徑外緣，布置一周冷卻三角(12)，圖示箭頭表示冷空氣的流動方向示意。提高間冷塔換熱效果的主要途徑如下:1、增大散熱器換熱面積；2、加大塔內(nèi)外空氣密度差，增加通風(fēng)量。
[0005]目前國內(nèi)設(shè)計的所有間冷塔相對于濕冷塔而言，由于傳熱系數(shù)低，為了增加散熱面積，加大塔底直徑，故間冷塔的外形相對于濕冷塔呈現(xiàn)于矮胖型(圖1)。存在如下問題
[0006]1、塔內(nèi)部溫度場及流場不均勻，降低了冷卻效率
[0007]塔內(nèi)溫度分布如下:
[0008]由于塔的直徑較大，塔內(nèi)垂直于塔的軸線方向，空氣溫度分布不均，軸線附近空氣溫度低，貼壁區(qū)域空氣溫度高，平均溫度較低。如圖1中虛線所組成的三角形為塔內(nèi)部較低溫度區(qū)域示意。
[0009]塔內(nèi)空氣的對流及擴(kuò)散，高溫的貼壁區(qū)空氣向低溫的軸線區(qū)域傳熱。導(dǎo)致塔內(nèi)軸線附近溫度從塔底到塔頂是升高的，而塔內(nèi)貼壁附近溫度從塔底到塔頂是降低。軸線區(qū)域由于上熱下冷，基本不會形成自然通風(fēng)驅(qū)動力；貼壁區(qū)域，沿著塔高的增加，溫度降低，自然通風(fēng)驅(qū)動力下降。這兩個原因?qū)е伦匀煌L(fēng)效果不理想。
[0010]塔內(nèi)部的流場與溫度場不均勻，降低了塔內(nèi)外的空氣溫度差及密度差，進(jìn)一步降低了通風(fēng)量，影響傳熱效果。除此之外，普通間冷塔還存在如下缺點:
[0011]2、矮胖型冷卻塔，僅在塔底四周布置冷卻三角，沒有充分利用塔內(nèi)面積，布置的換熱面積偏小。造成了占地面積大，征地成本高。
[0012]3、普通間冷塔的冷卻三角垂直于地面，其冷卻管的翅片則平行于地面。當(dāng)環(huán)境風(fēng)速大時，會形成穿堂風(fēng)，影響換熱效果

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的就是克服目前間冷塔設(shè)計中的不足，在有限的占地面積內(nèi)，盡可能多的布置散熱器，同時增加塔內(nèi)外的空氣溫度差及密度差，保證有足夠的空氣自然循環(huán)動力。
[0014]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0015]一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，包括一個塔筒，在所述的塔筒的底部直徑內(nèi)緣布置有一圈斜置冷卻三角。
[0016]所述的斜置冷卻三角，其所在平面與地面之間的夾角為40?75°。
[0017]所述的斜置冷卻三角位于所述間冷塔塔筒底部直徑的內(nèi)緣。
[0018]當(dāng)進(jìn)風(fēng)口高度及塔筒底部直徑不變時，斜置冷卻三角的散熱面積比垂直冷卻三角大，冷卻塔出口水溫降低；
[0019]當(dāng)散熱面積及進(jìn)風(fēng)口高度不變時，采取斜置冷卻三角布置方式塔筒底部直徑降低，提高了間冷塔內(nèi)部的高溫區(qū)間所占比例，增大間冷塔內(nèi)外的溫度差及密度差，增大了間冷塔自然循環(huán)的動力。
[0020]當(dāng)塔外有外界側(cè)風(fēng)時，斜置冷卻三角內(nèi)的翅片對風(fēng)有導(dǎo)流作用，有效抑制穿堂風(fēng)。
[0021]一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，包括一個塔筒，在所述的塔筒的底部直徑內(nèi)緣布置由一圈分段斜置冷卻三角；空氣經(jīng)過分段斜置冷卻三角后，空氣流動方向更加合理，進(jìn)入塔內(nèi)部的空氣溫度場與速度場分布更加均勻；冷卻效率更高。
[0022]所述的分段斜置冷卻三角由3?10段小型冷卻三角組成，每段有獨(dú)立的進(jìn)出水管路及閥門組成，且能單獨(dú)投停。
[0023]位于最高一段小型冷卻三角垂直于塔內(nèi)壁，最低段的小型冷卻三角與地面的角度為75?90°。
[0024]位于最高一段小型冷卻三角的頂部與位于最低一段小型冷卻三角的底部所形成的角度α = 40?75°。
[0025]所有的小型冷卻三角長度相等，安裝時互相之間的夾角也相等。
[0026]本發(fā)明的有益效果如下:
[0027]1、當(dāng)進(jìn)風(fēng)口高度及塔筒底部直徑不變時，斜置冷卻三角的散熱面積比垂直冷卻三角大，冷卻塔出口水溫降低，電廠供電煤耗降低；
[0028]2、當(dāng)散熱面積及進(jìn)風(fēng)口高度不變時，采取斜置冷卻三角布置方式塔筒底部直徑降低，大大減小間冷塔的建設(shè)投資及土地費(fèi)用。同時可顯著提高間冷塔內(nèi)部的高溫區(qū)間所占比例，增大間冷塔內(nèi)外的溫度差及密度差，增大了間冷塔自然循環(huán)的動力。
[0029]3、當(dāng)塔外有外界側(cè)風(fēng)時，斜置冷卻三角內(nèi)的翅片對風(fēng)有導(dǎo)流作用，可有效抑制穿堂風(fēng)。
[0030]4.塔筒的底部直徑外緣布置有一圈分段斜置冷卻三角，使得空氣經(jīng)過分段斜置冷卻三角后，空氣流動方向更加合理，進(jìn)入塔內(nèi)部的空氣溫度場與速度場分布更加均勻；冷卻效率更高。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1現(xiàn)有普通間冷塔結(jié)構(gòu)及空氣流動方向；
[0033]圖2 —種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔；
[0034]圖3斜置冷卻三角翅片管導(dǎo)流原理；
[0035]圖4 一種帶有分段斜置冷卻三角的間冷塔；
[0036]圖5分段斜置冷卻三角氣流方向示意圖；
[0037]圖中:11塔筒，12冷卻三角，21塔筒，22斜置冷卻三角，31塔筒，32分段斜置冷卻三角。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0039]間冷塔的工作原理如圖1所示，在雙曲線的塔筒11底部直徑內(nèi)緣，布置一周冷卻三角(12)，圖示箭頭表示冷空氣的流動方向示意。提高間冷塔換熱效果的主要途徑如下:1、增大散熱器換熱面積；2、加大塔內(nèi)外空氣密度差，增加通風(fēng)量。目前國內(nèi)設(shè)計的所有間冷塔相對于濕冷塔而言，由于傳熱系數(shù)低，為了增加散熱面積，加大塔底直徑，故間冷塔的外形相對于濕冷塔呈現(xiàn)于矮胖型圖1，但是存在很多問題，本發(fā)明在此基礎(chǔ)之上，提出了如下技術(shù)方案。
[0040]實施例1
[0041]如圖2所示為帶有一種斜置冷卻三角的間接冷卻塔結(jié)構(gòu)，由塔筒21及斜置冷卻三角22組成。
[0042]所述冷卻三角22與地面的角度為α = 40?75°，
[0043]所述冷卻三角22位于所述間冷塔塔筒21底部直徑的內(nèi)緣。
[0044]相對于目前垂直設(shè)置的冷卻三角，采用上述結(jié)構(gòu)帶來使得:
[0045]1、當(dāng)進(jìn)風(fēng)口高度及塔筒底部直徑不變時，斜置冷卻三角的散熱面積比垂直冷卻三角大，冷卻塔出口水溫降低，電廠供電煤耗降低。
[0046]2、當(dāng)散熱面積及進(jìn)風(fēng)口高度不變時，采取斜置冷卻三角布置方式塔筒底部直徑降低，大大減小間冷塔的建設(shè)投資及土地費(fèi)用。同時可顯著提高間冷塔內(nèi)部的高溫區(qū)間所占比例，增大間冷塔內(nèi)外的溫度差及密度差，增大了間冷塔自然循環(huán)的動力。
[0047]3、當(dāng)塔外有外界側(cè)風(fēng)時，斜置冷卻三角內(nèi)的翅片對風(fēng)有導(dǎo)流作用，可有效抑制穿堂風(fēng)。如圖3所示。
[0048]實施例2
[0049]圖4是一種分段斜置冷卻三角的間冷塔，由塔筒31及分段斜置冷卻三角32組成，所述分段斜置冷卻三角32的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。
[0050]所述分段斜置冷卻三角32由3?10段小型冷卻三角組成，每段有獨(dú)立的進(jìn)出水管路及閥門組成，可單獨(dú)投停。
[0051]最高一段小型冷卻三角垂直于塔內(nèi)壁，最低段的小型冷卻三角與地面的角度β為75?90°。
[0052]最高一段小型冷卻三角的頂部與最低一段小型冷卻三角的底部所形成的角度α=40 ?75。。
[0053]為了加工方便，所有的小型冷卻三角長度相等，安裝時互相之間的夾角也相等。
[0054]空氣經(jīng)過分段斜置冷卻三角后，空氣流動方向更加合理(圖5所示箭頭)，進(jìn)入塔內(nèi)部的空氣溫度場與速度場分布更加均勻。冷卻效率更高。
[0055]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，包括一個塔筒，其特征在于:在所述的塔筒的底部直徑內(nèi)緣布置有一圈斜置冷卻三角。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:所述的斜置冷卻三角，其所在平面與地面之間的夾角為40?75°。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:所述的斜置冷卻三角位于所述間冷塔塔筒底部直徑的內(nèi)緣。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:所述塔筒進(jìn)風(fēng)口高度及塔筒底部直徑不變時，斜置冷卻三角的散熱面積比垂直冷卻三角大，冷卻塔出口水溫降低。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:所述的塔筒散熱面積及進(jìn)風(fēng)口高度不變時，采取斜置冷卻三角布置方式塔筒底部直徑降低，間冷塔內(nèi)部的高溫區(qū)間所占比例提高，間冷塔內(nèi)外的溫度差及密度差增大，間冷塔自然循環(huán)的動力增大。
6.一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，包括一個塔筒，其特征在于:在所述的塔筒的底部直徑內(nèi)緣布置由一圈分段斜置冷卻三角。
7.如權(quán)利要求6所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:所述的分段斜置冷卻三角由3?10段小型冷卻三角組成，每段有獨(dú)立的進(jìn)出水管路及閥門組成，且進(jìn)出水管路及閥門能單獨(dú)控制。
8.如權(quán)利要求6所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:位于最高一段小型冷卻三角垂直于塔內(nèi)壁，最低一段的小型冷卻三角與地面的角度為75?90°。
9.如權(quán)利要求6所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:位于最高一段小型冷卻三角的頂部與位于最低一段小型冷卻三角的底部所形成的角度40?75°。
10.如權(quán)利要求6所述的帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，其特征在于:所有的小型冷卻三角長度相等，安裝時互相之間的夾角也相等。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有斜置冷卻三角的間接冷卻塔，具體為具有斜置冷卻三角和分段斜置冷卻三角的間接冷卻塔，包括間冷塔塔筒及斜置冷卻三角組成。采用此種結(jié)構(gòu)后，有如下收益：(1)可以在相同塔筒直徑的條件下，增加散熱面積。(2)在保證散熱面積相同的前提下，可以顯著降低冷卻塔的塔筒直徑，降低占地面積及建設(shè)投資，同時可以提高冷卻塔的自然循環(huán)動力。(3)可有效防止側(cè)風(fēng)環(huán)境下出現(xiàn)穿堂風(fēng)，降低冷卻效率。(4)塔內(nèi)的溫度場與流場更加均勻。
【IPC分類】F28C1-14
【公開號】CN104697356
【申請?zhí)枴緾N201510148451
【發(fā)明人】史月濤, 高明, 孫奉仲, 趙元賓
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月31日