CN105021060A - 一种自然对流冷却塔型空冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自然对流冷却塔型空冷系统，该系统包括自然对流塔体，在所述的塔体内设置多组换热器和支撑结构，所述多组换热器包括多个连通的管束箱，其中每个管束箱为多组翅片管状管束，管束由管状翅片管组成，翅片管的外侧壁上复合有轧制螺旋翅片，多个连通的管束箱的输入接口与塔体的进水管道连通，出水口与位于塔体的出水管口连通。本发明的有益效果为：空气在自然对流冷却塔内外形成对流效应，塔内空气通过金属复合轧制螺旋翅片表面进行热交换，采用自然对流空气换热增强了换热效率，同时减少了能源及水资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及热交换技术领域，尤其涉及到一种自然对流冷却塔型空冷系统。
背景技术
在人类社会生产和生活的自然环境中，能量转换方式除风能和水能是直接以机械能的形式直接利用转换，以这种方式获得的能量占整个人类社会对能量需求很少的一部分，而绝大部分95％能量获得是化石能源以“热机”的方式进行的能量转换，这种方式的能量转换就需要“热交换”。自工业化开始至如今，“热交换”理论值效率是50-60％，而实际应用“热交换”效率却非常低，燃煤、燃油和燃气锅炉能量转换效率是2-7％，内燃机能量转换效率10-15％，电力能量转换效率25-30％，能量转换效率低的结果是能源和资源浪费非常严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种自然对流冷却塔型空冷系统，以解决现有技术的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
本发明提供了一种自然对流冷却塔型空冷系统，该系统包括自然对流塔体，所述自然对流塔体内设置有多组换热器和支撑机构，所述多组换热器包括多个连通的管束箱；其中，每个管束箱为多组翅片管状管束，翅片管状管束包括管状翅片管，管状翅片管的外侧壁上复合有轧制散热翅片；多个连通的管束箱的输入接口与自然对流塔体的进水管道连通，出水口与自然对流塔体的出水管口连通。
优选的，还包括设置在所述自然对流塔体内换热器的支撑架。
优选的，还包括设置在所述自然对流塔体内用于支撑所述多个连通的换热器的支柱。
优选的，所述散热翅片为螺旋散热翅片。
优选的，所述管束箱之间通过联管及法兰联通。
优选的，所述散热翅片外表形成大面积的散热面。
优选的，还包括蒸汽发生器、汽轮机与所述汽轮机连通的凝汽器，所述凝汽器的换热管与自然对流塔体连通进行热交换。
本发明的有益效果为：空气在自然对流冷却塔内外形成对流效应，塔内空气通过金属复合轧制螺旋翅片表面进行热交换，采用自然对流空气换热增强了换热效率，同时减少了能源及水资源的浪费。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的自然对流冷却塔的结构示意图；
图2是本发明实施例所述的自然对流冷却塔型空冷系统的原理图；
图3是本发明实施例所述的翅片管状管束的结构示意图。
图中：
1、支撑机构；2、自然对流塔体；3、支撑架；4、支柱；5、管束箱；6、连水箱；7、进水管道；8、喷淋清洗系统；9、凝结泵；10、锅炉组；11、汽轮机；12、凝汽器；13、循环泵；14、管状翅片管；15、散热翅片。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的一种自然对流冷却塔型空冷系统，该系统包括自然对流塔体2，在所述的自然对流塔体2内设置多组换热器和支撑机构1，所述多组换热器包括多个连通的管束箱5；其中，每个管束箱5为多组翅片管状管束，翅片管状管束包括管状翅片管，管状翅片管的外侧壁上复合有轧制散热翅片；多个连通的管束箱5的输入接口与自然对流塔体2的进水管道7连通，出水口与自然对流塔体2的出水管口连通。
优选的，该自然对流冷却塔型空冷系统还包括设置在所述自然对流塔体2下方的支撑架3，以及设置在所述自然对流塔体2内用于支撑所述多个连通的管束箱5的支柱4，该支柱4与支撑架3连接，支撑架3支撑上述的水箱组。
具体的，所述散热翅片为螺旋散热翅片，用于散热，所述管束箱5之间通过连水箱6连通。
本实施例提供的冷却塔通过空气换热减少了能源的浪费，同时通过采用翅片进行热交换，增大了换热效率。具体的：
每个自然对流塔体2的进水管道7和出水管上都设置切断阀和放水阀。当某个自然对流塔体2需要退出运行或停运检修时，可切断该段进出水阀，打开放水阀，将冷却塔的水放入地下贮水箱内，而不影响其它冷却段的正常运行。
循环水进出水总管沿径向敷设在自然对流塔体2地面下，每段进出水竖管分别与总管连接。竖管上至平台下，转成水平环形支管与各冷却三角进出水管连接。各段进出水阀和放水阀布置在地面阀门室内。在出水总管两端高于冷却三角顶部各设一个膨胀水箱，用以调节循环水温度改变引起的系统容积变化和微量补水之用。
在自然对流塔体2地下设置贮水池，用循环冷却缓冲和冬季冷却段停运防冻及检修停运排空贮水。在贮水箱之间设一座地下式水泵工作间，内设充水泵、补水泵、地下贮水箱水位监测装置等。
喷淋清洗系统8：当冷却塔内换热设备组运行几年后，为防止换热设备组表面灰尘影响换热效率，设置喷淋清洗系统8，喷淋清洗系统8分为多层喷淋清洗环路。充喷淋清洗系统8由压力泵、清洗液槽、压力调节阀、喷淋头及管路系统组成。
自然对流塔体2内的三角换热设备组近乎水平布置，支撑换热设备组的架构布置沿塔的换热设备安装方向布置支柱4，所有支柱4为单支柱。为了减少支柱4的计算长度并增加其稳定性，可将支柱4顶部与塔壳拉结；支柱4沿环向均设有梁架，使支柱4在塔内构成星装分布，而径向以冷却三角相连，这样便形成空间受力杆系结构。
空冷换热设备选用输送流体用无缝钢管和流体输送用不锈钢无缝钢管复合螺旋翅片的管束箱5合而成，各管束箱5错列布置，双流程二排管布置型式，每个流程一排管。由若干根散热翅片和管状翅片管组成一个翅片管状管束，两端设连水箱，如图3所示，其中，所述散热翅片外表形成大面积的散热面。翅片管状管束长根据实际需要设定，两个管束箱以约60。夹角组成一个冷却三角的两面，另一面设置调节进风量的百叶窗。其中的翅片为金属复合螺旋翅片管直径可取65-85毫米，翅片片距(包括组合间隙2-8毫米以内)，管长可取6米-∞(根据材料长度)，内衬管与铝管应有15-30毫米(左、右两端各留出10毫米、15毫米)接口空间。其铝管内径应与内衬圆孔外径配合，留有0.3毫米左右的配合公差，金属复合螺旋翅片管的轧胀管量一般控制在0.15-0.3毫米范围内，以使两者接触紧密，保证传热系数良好。
以上金属复合螺旋翅片管特性是以合理的传热温差(最佳数值需要深入研究)。等间距螺旋翅片充分满足强化传热的要求，保证热气流畅通以及热阻力最小。
如图2所示，本发明实施例的自然对流冷却塔型空冷系统还包括锅炉组10，设置在所述锅炉组10出水管道上的汽轮机11，与所述汽轮机11连通的凝汽器12，所述凝汽器12的换热管与上述任一项所述的自然对流塔体2连通。
循环工质进入表面式凝汽设备的水侧通过板式或翅片管式表面换热，交换冷却蒸汽涡轮进入凝汽设备的汽侧的乏汽，受热后的循环工质由循环水泵送至空气冷却塔，通过空冷换热组与空气进行表面换热，循环工质被空气冷却后再返回凝汽器12去冷却汽轮机11，由此构成了密闭循环空气冷却系统。为了方便热交换的效率，在凝汽器12与冷却塔的连接管路上设置有循环泵13，加快气体的流动速度。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于：该系统包括自然对流塔体，所述自然对流塔体内设置有多组换热器和支撑机构，所述多组换热器包括多个连通的管束箱；其中，每个管束箱为多组翅片管状管束，翅片管状管束包括管状翅片管，管状翅片管的外侧壁上复合有轧制散热翅片；多个连通的管束箱的输入接口与自然对流塔体的进水管道连通，出水口与自然对流塔体的出水管口连通。
2.根据权利要求1所述的自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于，还包括设置在所述自然对流塔体内换热器的支撑架。
3.根据权利要求1所述的自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于，还包括设置在所述自然对流塔体内用于支撑所述多个连通的换热器的支柱。
4.根据权利要求1所述的自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于，所述散热翅片为螺旋散热翅片。
5.根据权利要求1所述的自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于，所述管束箱之间通过联管及法兰联通。
6.根据权利要求1所述的自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于，所述散热翅片外表形成大面积的散热面。
7.根据权利要求1所述的自然对流冷却塔型空冷系统，其特征在于，还包括蒸汽发生器、汽轮机与所述汽轮机连通的凝汽器，所述凝汽器的换热管与自然对流塔体连通。
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