CN101666592B - 中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔及调节方法 - Google Patents

Abstract

中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔及调节方法，已有的水塔的冷却效率还有提高的潜力。中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，其组成包括：加装导向板(1)的冷却水塔(2)，所述的冷却水塔塔芯的填料区(4)装有空气调节装置(5)，所述的填料区和所述的空气调节装置之间为空气调节通道(3)。本产品用作电厂冷却水塔的空气调节。

Description

中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔及调节方法

技术领域：

本发明涉及火力发电和原子能发电工程技术领域，具体涉及一种中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔及调节方法。

背景技术：

自然通风湿式逆流冷却塔，在火力发电厂和核电站中，是冷却循环水的设备。一般采用双曲线旋转壳体(塔筒)模式，壳体由底部沿圆周均匀分布的人字柱支撑。人字柱顶部与壳体的环梁相接，底部靠环基支撑。环基上筑有档水的水池壁，形成集水池。壳体内由淋水构架、淋水填料、配水系统、除水器等部件构成塔芯。人字柱上部的环梁与集水池池壁上部形成的空间，就是水塔的进风口。

一般认为，冷却塔的高度，喉部直径，入风口高度，淋水填料型号、面积及高度，水塔底部直径确定以后，一座冷却塔的冷却能力就基本确定了。但冷却的效果，还受环境，季节，风向，风力，空气的干湿温度，空气在水塔内的流向、均匀度(分布)，流速、涡流区间大小和强度，发电功率及冷却水量等因素的影响。

20世纪九十年代，发现传统的双曲线冷却塔，在冷却循环水的过程中，双曲线塔内存在涡流区，这个涡流区约占水塔内部空间的1/3。涡流区的存在，明显降低了双曲线冷却塔的冷却效率。

中国ZL200620021246.8专利，发明了在水塔入风口加装导向板的空气动力装置，使进入水塔的空气成切线方向进入，在水塔内部形成旋流上升，减少了水塔内部的涡流区，改善了水塔内部的空气动力条件，提高了水塔的冷却效率。研究发现，水塔加装导向板后，虽然已经提高了冷却水塔的冷却效率，但在水塔中心区，仍然存在一个高湿高温的空气区，这个区域的冷却效率较其他区域明显偏低，说明水塔的冷却效率还有提高的潜力。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔及调节方法，通过空气调节通道连接空气调节装置的设置，提高了冷却水塔的冷却效率。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，其组成包括：加装导向板的冷却水塔，所述的冷却水塔塔芯的填料区装有空气调节装置，所述的填料区和所述的空气调节装置之间为空气调节通道。

所述的中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，所述的通道水平断面为圆环形、或多边形的环形，或所述的通道为排管。

所述的中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，所述的空气调节装置为球冠型或流线型的调节档板、或具有同轴调节档板的空心圆台、或者所述的空气调节装置为上下两个同轴不等高的圆锥体。

所述的中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，所述的空气调节装置上具有一组支撑件垫接在所述的通道上。

自然通风冷却水塔中心区空气调节的方法，在所述的水塔塔芯的中心区的空气调节通道上安装空气调节装置，所述的空气调节装置与所述的空气调节通道顶部留调节挡板直径的5％～45％的间隙，用来调节空气流量和速度。

本发明的有益效果：

1.本发明在自然通风冷却水塔塔芯的中心区，设计一种空气调节通道，并安装空气调节装置，有利于加装导向板后的水塔改善冷却性能，该装置使水塔中心区的高温高湿空气通过这个通道，直接进入填料上部，提高了水塔内部的提升浮力，从而使相对新鲜、温度较低的空气较快的进入中心区，提高了中心区周围水和空气的热交换强度，通过对自然通风冷却水塔中心区空气动力场的调整，实现空气动力运动场发生变化，进而提高了冷却水塔的冷却效率，是一种节能的技术。

2.沿空气通道安装空气调节装置，可以调节空气的流量和速度。该通道的直径，根据水塔设计参数和淋水装置的不同，通过实验选取不同的值，一般可在淋水填料有效直径的0.02至0.12间选取。通道可能与淋水构架、淋水填料、配水系统、除水器等部件在空间上交叉或冲突，可采取拆除部分填料、除水器，用管道贯通等办法，保证空气通道的流通面积。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。图中的空气调节装置采用倒球冠型调节档板。

附图2是本产品的俯视结构示意图。

附图3是本产品第二种形式的结构示意图。图中的空气调节装置采用下部为圆锥体、上部为流线体。

附图4是本产品第三种形式的结构示意图。图中的空气调节装置采用上、下部同轴不等高的圆锥体。

附图5是本产品第四种形式的结构示意图。图中的空气调节装置采用上部为圆台体，下部为圆锥体。

附图6是本产品第五种形式的结构示意图。图中的空气调节装置采用圆台体。

以上附图中7为塔筒，8为淋水空间，9为进风口，10为集水池。

具体实施方式：

实施例1：

中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，其组成包括：加装导向板1的水塔2，所述的水塔塔芯的填料区4装有空气调节装置5，所述的填料区和所述的空气调节装置之间为空气调节通道3。通道的下部与填料下部的空气区相通，上部与填料配水系统上部连接，所述的通道连接空气调节装置5。所述的填料区包括填料、喷头、配水系统、除水器。

实施例2：

上述的中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，所述的通道水平断面为圆环形、或多边形的环形，或所述的通道采取多种形状的排管实现。

实施例3：

自然通风冷却水塔中心区空气调节的方法，在所述的水塔塔芯的中心区的空气调节通道上安装空气调节装置，所述的空气调节装置与所述的空气调节通道顶部留调节挡板直径的5％～45％的间隙，用来调节空气流量和速度。所述的空气调节装置与所述的通道相对应为球冠型或流线型的调节档板；或采用在空气调节通道上安装空心圆台，在空心圆台上方，再安装同轴调节挡板的方式；或采用在空气通道上，同轴安装上下两个不等高的圆锥体(上部也可设计成桃型流线体或圆台体)。空气调节装置的基本模式，是在空气通道上，同轴安装一个空心圆柱或圆管，在空心圆柱或圆管的上方，安装一块与空心圆柱或圆管等径(或0.8至1.2直径)的倒球冠型调节挡板，调节挡板与空心圆柱的顶部留有(0.05～0.45)调节挡板直径的间隙，作为调节空气流量和速度使用。调节挡板的形式也可以是平板型。空气调节装置的模式也可以是在空气通道上，安装一个空心圆台，在空心圆台的上方，同轴安装一块与空心圆台上部等经(或0.1至1.2直径)的调节挡板，调节挡板与空心圆台的顶部有(0.05～0.45)调节挡板直径的间隙，作为调节空气流量和速度使用。

实施例4：

所述的中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，所述的空气调节装置上具有一组支撑件6垫接在所述的通道上。所述的空气调节通道和空气调节装置的材料，可以是金属材料，如钢、铝、铜、钛合金或其他合金；也可以是非金属材料，如混泥土、塑料、玻璃钢、木材、树脂等等。空气调节通道可以是直接由填料围成的空间，此时空气调节装置由三根或几根直径为(100-400)mm的圆柱(或对角长100-450mm的方柱、长方形柱、或三角型结构、或其他形状的结构)支撑，圆柱(或方柱、或长方形柱、或三角型结构、或其他形状的结构)由填料支撑结构支撑。也可以由金属、或非金属材料制造的空气调节通道围护结构支撑。

实施例5：

在水塔中心区，安装一个空心圆柱或圆管，它的直径选淋水填料有效直径的0.02至0.12。在空心圆柱或圆管的上方，安装一块与空心圆柱或圆管等经(或0.8至1.2直径)的倒球冠型调节挡板，调节挡板与空心圆柱的顶部有(0.05～0.45)调节挡板直径的间隙，实现调节空气流量和速度的作用。调节挡板与空心圆柱顶部的间隙，用沿倒球冠型调节挡板均匀分布的，直径为(0.05～0.45)调节挡板的一组圆柱垫起，起垫块作用的圆柱，固定在倒球冠型调节挡板的球冠曲面上。调节挡板用金属材料制造时，垫起圆柱用焊接固定。

Claims (1)

1.一种中心区具有空气调节装置的自然通风冷却水塔，其组成包括：加装导向板的冷却水塔，其特征是：所述的冷却水塔塔芯的填料区装有空气调节装置，所述的填料区和所述的空气调节装置之间为空气调节通道，所述的通道水平断面为圆环形、或多边形的环形，或所述的通道为排管，所述的空气调节装置为球冠型的调节档板，或者所述的空气调节装置为上下两个同轴不等高的圆锥体，所述的空气调节装置上具有一组支撑件垫接在所述的通道上。

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