一種間冷塔豎直三角型散熱器的氣側(cè)均流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于火/核電站間接空冷領(lǐng)域，特別涉及一種間冷塔豎直三角型散熱 器的氣側(cè)均流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)水資源的日趨緊張和其管理制度的日趨嚴(yán)格，自然通風(fēng)間接空冷塔作為 電站的一種冷卻方式，逐漸應(yīng)用于我國(guó)西北、華北等干旱缺水地區(qū)。通常間接空冷塔內(nèi)的循 環(huán)水通過(guò)豎直三角型散熱器以對(duì)流換熱的方式，將熱量傳遞給環(huán)境空氣。因此其冷卻極限 為環(huán)境空氣干球溫度，冷卻能力較低。
[0003] 根據(jù)現(xiàn)有的研宄表明，自然通風(fēng)間冷塔的冷卻能力受進(jìn)風(fēng)空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及進(jìn)風(fēng)量 影響較大，而環(huán)境自然風(fēng)則直接改變進(jìn)塔空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其進(jìn)風(fēng)量的大小，并最終影響間 冷塔的整體冷卻性能。
[0004] 如圖1所示，為現(xiàn)有的間接空冷電站用自然通風(fēng)間接空冷塔，豎直三角型散熱器1 在進(jìn)風(fēng)口外側(cè)豎直布置。如圖2所示，為現(xiàn)有間冷塔豎直三角型散熱器布置方式的半塔橫 截面示意圖。由圖2可知，間冷塔豎直三角型散熱器由若干個(gè)冷卻三角沿間冷塔周向豎直 布置而成。沿間冷塔半塔周向，豎直三角型散熱器可分為五個(gè)冷卻扇段，沿整塔周向則可分 為十個(gè)扇段。為研宄環(huán)境自然風(fēng)的影響，將迎風(fēng)側(cè)最頭端的冷卻三角的周向角度Θ定義 0°，將背風(fēng)側(cè)最后一個(gè)冷卻三角的周向角度定義為180°?；谠擃A(yù)定義，間冷塔半塔五個(gè) 冷卻扇段的周向角度依次為：第一扇段4,涵蓋的扇角Θ的范圍為〇°~36° ;第二扇段5， 涵蓋的扇角Θ的范圍為36°~72° ;第三扇段6,涵蓋的扇角Θ的范圍為72°~108° ; 第四扇段7,涵蓋的扇角Θ的范圍為108°~144° ;第五扇段8,涵蓋的扇角Θ的范圍為 144。~180。。
[0005] 如圖3所示，為現(xiàn)有間冷塔一個(gè)冷卻三角的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，其是由兩個(gè)相同 結(jié)構(gòu)的冷卻柱和一個(gè)百葉窗14組成。由圖3可知，百葉窗14水平布置在豎直冷卻三角的 進(jìn)風(fēng)口，起到調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量的作用。百葉窗在夏季保持全開，在較冷季節(jié)部分開啟。如圖2所 示，各散熱冷卻三角沿間冷塔周向均勻布置。如圖2、圖3所示，冷卻三角中間對(duì)稱面16的 水平面投影線即過(guò)間冷塔中心10的徑向延長(zhǎng)線9。如圖4所示，為現(xiàn)有冷卻三角的一個(gè)冷 卻柱的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。由圖4可知，冷卻柱采用的翅片管束式散熱器，通常為4排管或 6排管，其中一側(cè)為上水側(cè)管束，而另一側(cè)為下水側(cè)管束。
[0006] 為方便說(shuō)明環(huán)境自然風(fēng)3對(duì)間冷塔各冷卻三角的冷卻性能的影響，現(xiàn)將冷卻三角 的兩個(gè)冷卻柱分別預(yù)定義為冷卻柱11和Θ +2冷卻柱17,其中Θ 冷卻柱11位于周向 角度Θ較小一側(cè)，θ+2冷卻柱17位于周向角度Θ較大一側(cè)。無(wú)環(huán)境自然風(fēng)影響時(shí)，環(huán)境 空氣幾乎全部能夠近似沿徑向自然流動(dòng)進(jìn)入冷卻三角百葉窗內(nèi)側(cè)空腔內(nèi)，并依次流經(jīng) 冷卻柱11和θ +2冷卻柱17,從而完成換熱。冷卻三角內(nèi)空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)于冷卻三角中間 對(duì)稱面16對(duì)稱，其Θ 冷卻柱11和Θ +2冷卻柱17冷卻性能相同。
[0007] 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，間冷塔總是受到或大或小的環(huán)境自然風(fēng)的影響，間冷塔設(shè)計(jì) 的環(huán)境自然風(fēng)風(fēng)速一般取為4m/s或6m/s。如圖5所示，為在4m/s側(cè)風(fēng)下間冷塔的塔側(cè)第 三扇段6的幾個(gè)冷卻三角空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5可知，4m/s的環(huán)境側(cè)風(fēng)造成塔側(cè)空 氣周向速度較大，從而使冷卻三角空氣入口處的進(jìn)風(fēng)偏離冷卻三角對(duì)稱面16 -定角度Θ d， 并在冷卻三角的Θ4冷卻柱Il進(jìn)風(fēng)側(cè)引起低速漩渦，降低了 Θ 冷卻柱Il的通風(fēng)量，弱化 了 冷卻柱11的冷卻性能。如圖6所示，為幾個(gè)冷卻三角的Θ 冷卻柱11的下水側(cè)管 束出口水溫20和θ+2冷卻柱17的下水側(cè)管束出口水溫21。由圖6可知，Θ 冷卻柱11的 出塔水溫平均比Θ +2冷卻柱17的出塔水溫高約3. 5°C。
[0008] 如圖7所示，為在4m/s的環(huán)境側(cè)風(fēng)下，間冷塔半塔各冷卻三角空氣入口處進(jìn)風(fēng)徑 向偏離度9 d的周向變化曲線圖。由圖7可知，在第二扇段5、第三扇段6和第四扇段7的 塔側(cè)范圍內(nèi)，冷卻三角的進(jìn)風(fēng)偏離度都比較大，基本在45°~70°范圍之內(nèi)，遠(yuǎn)大于迎風(fēng) 側(cè)第一扇段4和背風(fēng)側(cè)第五扇段8內(nèi)冷卻三角的進(jìn)風(fēng)偏離度。根據(jù)上述4m/s的環(huán)境側(cè)風(fēng) 下第三扇段6的空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和出水溫度分布的結(jié)果來(lái)類推：因?yàn)榈诙?、第四扇段與第三 扇段同樣具有較大的進(jìn)風(fēng)偏離度，環(huán)境側(cè)風(fēng)同樣會(huì)在Θ 冷卻柱11進(jìn)風(fēng)側(cè)引起低速空氣渦 流區(qū)域，從而降低其進(jìn)風(fēng)流速，繼而減小冷卻柱11的通風(fēng)量，因此使得Θ 冷卻柱11 的冷卻性能弱化，最終造成冷卻柱11的出塔水溫明顯升高，也使相應(yīng)冷卻三角整體性 能弱化。
[0009] 因此研發(fā)一種適用于間冷塔豎直三角型散熱器的氣側(cè)流場(chǎng)均流系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)塔側(cè) 各冷卻三角的現(xiàn)有空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、減小其進(jìn)風(fēng)偏離度，進(jìn)而降低環(huán)境自然風(fēng)對(duì)塔 側(cè)冷卻三角某一側(cè)冷卻柱冷卻性能的不利影響，實(shí)現(xiàn)該側(cè)冷卻柱冷卻性能和相應(yīng)冷卻三角 整體冷卻性能的提高，并進(jìn)而提高環(huán)境側(cè)風(fēng)下間冷塔的整體冷卻性能，已成為一種急待解 決的問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種間冷塔豎直三角型 散熱器的氣側(cè)均流系統(tǒng)，解決環(huán)境側(cè)風(fēng)下塔側(cè)各冷卻三角空氣入口處進(jìn)風(fēng)偏離程度較大所 帶來(lái)的不利影響，通過(guò)塔側(cè)各冷卻三角內(nèi)空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組織，提高塔側(cè)各冷卻三角 內(nèi)空氣流場(chǎng)的均勻性，減小甚至消除各冷卻三角空腔內(nèi)的低速空氣渦流區(qū)域，降低環(huán)境側(cè) 風(fēng)對(duì)冷卻三角某一冷卻柱的不利影響，從而提高冷卻三角整體冷卻性能，并最終改善提高 間冷塔豎直三角型散熱器的整體冷卻性能。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：
[0012] 一種間冷塔豎直三角型散熱器的氣側(cè)均流系統(tǒng)，包括：
[0013] 多組沿間冷塔周向均勻布置的豎直三角型散熱器，每組豎直三角型散熱器中的兩 相鄰冷卻三角的兩相鄰冷卻柱并接，每組冷卻三角的內(nèi)置空腔內(nèi)設(shè)有用于改變冷卻三角進(jìn) 風(fēng)流向的中間均流平板，所述中間均流平板沿冷卻三角的中間對(duì)稱面布置，并向外延伸到 冷卻三角的進(jìn)風(fēng)口的百葉窗外側(cè)；所述兩相鄰冷卻三角的兩并接冷卻柱交接點(diǎn)的外側(cè)，沿 間冷塔徑向向外延伸布設(shè)有用于聚攏和引流冷卻三角外側(cè)空氣的端部均流平板。
[0014] 作為優(yōu)選，所述中間均流平板和端部均流平板均沿豎直方向布置，且分別與冷卻 三角的頂面和底面固定連接，所述端部均流平板分別與兩相鄰冷卻三角的并接冷卻柱的外 端壁固定。
[0015] 作為優(yōu)選，所述中間均流平板和端部均流平板均采用矩形截面形狀，用來(lái)降低冷 卻三角進(jìn)風(fēng)偏離度，優(yōu)化冷卻三角空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，減小空氣流過(guò)時(shí)的形體阻力。
[0016] 作為優(yōu)選，所述中間均流平板和端部均流平板均采用倒梯形截面形狀，用來(lái)降低 冷卻三角進(jìn)風(fēng)偏離度，優(yōu)化冷卻三角空氣流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，減小空氣流過(guò)時(shí)的形體阻力。
[0017] 作為優(yōu)選，所述中間均流平板與對(duì)應(yīng)冷卻三角內(nèi)端頂點(diǎn)之間設(shè)有預(yù)留間隙。
[0018] 作為優(yōu)選，所述中間均流平板和端部均流平板的外表面應(yīng)平滑，用來(lái)減小空氣流 過(guò)時(shí)產(chǎn)生的沿程摩擦阻力。
[0019] 作為優(yōu)選，每組冷卻三角的兩端部均流平板關(guān)于各自的冷卻三角的中心面對(duì)稱布 置，用來(lái)保證在冷卻三角的兩側(cè)為不同環(huán)境風(fēng)向下的進(jìn)風(fēng)提供相同的均流作用。
[0020] 作為優(yōu)選，各組中間均流平板與各組端部均流平板沿豎直方向的外端面處在以間 冷塔中心為圓心的同一圓柱弧面內(nèi)。
[0021] 作為優(yōu)選，在冷卻三角的兩側(cè)冷卻柱的夾角為α、冷卻三角的兩