一种利用散热翅片散热的冷却塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种利用散热翅片散热的冷却塔，属于冷却塔【技术领域】；所要解决的技术问题是提供了一种利用散热翅片散热的冷却塔，该冷却塔适用于水资源匮乏的地区，采用高效散热翅片，散热防冻效果显著；解决该技术问题采用的技术方案为：空冷塔本体固定设置在地面上，空冷塔本体的下部为进风通道，空冷塔本体的上部为风筒，沿空冷塔本体的底部圆周设置有一圈换热管束，一圈换热管束由多个换热管束单元首尾连接而成，换热管竖直设置在换热管束单元内，换热管束单元的外壁设置有多个换热翅片，换热管束单元与换热管之间的空间内充满循环水，风筒上设置有至少一个的通风天窗，通风天窗位于风筒的底部；本实用新型可广泛应用在火力发电站上。
【专利说明】一种利用散热翅片散热的冷却塔
【技术领域】
[0001] 本实用新型一种利用散热翅片散热的冷却塔，属于冷却塔【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 冷却塔是工业水处理的重要设备，它广泛地应用于国民经济的许多部门，如电力、 石油、化工、钢铁、建材等领域，是火力发电厂四大主机之一。
[0003] 现有工业上，尤其是电力行业，使用的双曲线自然通风冷却塔为钢筋混凝土结构， 钢筋混凝土结构的双曲线自然通风冷却塔有以下不利因素：
[0004] 1、初期投资大。建造一台适用于600MW(塔高180米、直径150米）水泥结构的双 曲线自然通风冷却塔的投资大约为12000万元，比同规模钢结构塔价高出30%左右。
[0005] 2、重量大。建造一座适用于600MW间冷水泥结构的双曲线自然通风冷却塔塔体 (塔高180米、直径150米），重量大约为85000吨，由于具有庞大的重量，因此对基础地质 的要求也比较高，在地质较疏松的地方还必须打粧基来提高承载力，同时增大了投资。
[0006] 3、施工周期长，施工场地大。建造一座适用于600丽（塔高180米、直径150米） 水泥结构的双曲线自然通风冷却塔的施工期限最少需要18个月，同时在施工过程中必须 使用大型塔吊等设备，备料及操作等必须有足够大的场地。
[0007] 水泥双曲线自然通风冷却塔有上述不利因素，使这种冷却塔在电力行业以外的工 业领域的使用受到很大的限制。
[0008] 现有的自然通风湿式冷却塔只适用在水资源比较丰富的地区，通过冷却塔中的水 与空气直接接触，进行传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气，这种冷却方式虽具有投 资低、热交换效率高等优点，但最大缺点就是消耗大的水资源。
[0009] 另外现有的自然通风湿式冷却塔底部在严寒地区的冬季会出现冻结现象，冻结后 的冷却塔不能进行正常工作，不仅对设备造成损坏，而且还给间接空冷系统的运行造成很 大影响。 实用新型内容
[0010] 本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种利用散热翅片散热的冷却 塔，该冷却塔适用于水资源匮乏的地区，采用高效散热翅片，散热防冻效果显著。
[0011] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种利用散热翅片散热 的冷却塔，包括空冷塔本体，所述空冷塔本体固定设置在地面上，所述空冷塔本体的下部为 进风通道，所述空冷塔本体的上部为风筒，沿所述空冷塔本体的底部圆周设置有一圈换热 管束，所述一圈换热管束由多个换热管束单元首尾连接而成，所述每个换热管束单元均包 括多个换热管，所述换热管竖直设置在换热管束单元内，所述换热管束单元的外壁设置有 多个换热翅片，所述换热管束单元与换热管之间的空间内充满循环水，所述换热管的进汽 口与汽轮机的排汽口连通，所述换热管的出汽口与锅炉的进汽口连通，从汽轮机排汽口排 出的乏汽经换热管将多余的热量传递给循环水，所述循环水通过换热翅片将热量传递给空 冷塔本体内的空气，所述空冷塔本体外部的空气通过进风通道进入空冷塔本体内，将空冷 塔本体内吸收热量的空气从风筒的顶部排出；
[0012] 所述换热翅片的结构为：换热翅片的宽度为0. 3?0. 35_，换热翅片的截面形状 为η形，换热翅片采用扁管，所述的扁管的壁厚为0. 3?0. 35_，换热翅片的表面具有S形 微波，在换热翅片的外表面设置有覆铝层，所述覆铝层的厚度为0. 8?I. 2_ ;
[0013] 所述风筒上设置有至少一个的通风天窗，所述通风天窗位于风筒的底部，通过开 启通风天窗可减少从进风通道进入空冷塔本体内的空气量。
[0014] 优选地，所述空冷塔本体的结构为：包括空冷塔基础、X柱和风筒，所述空冷塔基 础为钢筋混凝土结构，所述X柱和风筒均为双层框架钢结构，所述空冷塔基础设置在地面 下作为地基，所述空冷塔基础上设置有多根预埋螺栓，所述X柱的下端通过预埋螺栓固定 到空冷塔基础上，所述X柱的上端与风筒的下端固定连接在一起，所述X柱和预埋螺栓的连 接处设置有X柱底板，所述X柱底板的两端套装在预埋螺栓上；
[0015] 多个所述X柱环形设置在空冷塔本体内部，所述换热管束位于X柱外侧。
[0016] 优选地，所述X柱的结构为：包括第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和第二立柱 的中部交叉呈X形设置，第一立柱和第二立柱的上、下部之间通过第一连接杆固定连接；
[0017] 多个所述X立柱环形设置，相邻的两个X立柱通过第二连接杆和第三连接杆固定 连接，即相邻的两个第一立柱之间通过多根第二连接杆固定连接，相邻的两个第二立柱之 间通过多根第三连接杆固定连接。
[0018] 优选地，所述风筒的结构为：包括内径不同的多圈单元格固定皇加在一起形成若 干层的钢架结构，每圈单元格均由数量不同的多个单元格首尾固定连接而成，每个单元格 的外侧均设置有挡风板；
[0019] 所述单元格的结构为：包括外立柱、内立柱、横直梁、外横梁、内横梁、横十字梁和 竖十字梁，两根所述的外立柱和内立柱均平行设置，两根所述外立柱的上、下端均通过外横 梁固定连接，两根所述内立柱的上、下端均通过内横梁固定连接，所述外横梁和内横梁的同 侧端部均通过横直梁固定连接，在单元格的前、后侧均交叉设置有两个竖十字梁，在单元格 的上、下侧均交叉设置有两个横十字梁。
[0020] 优选地，所述每个单元格上均镶嵌一块挡风板，所述单元格的外立柱和外横梁组 成一个方格，所述挡风板从内侧镶嵌在方格上。
[0021] 优选地，所述相邻的挡风板之间的外侧设置有固定件，所述固定件为铝合金拉挤 型材，所述固定件和挡风板之间通过铆接固定，所述固定件和挡风板之间设置有密封条，所 述密封条为丁晴橡胶。
[0022] 优选地，所述进风通道上设置有百页窗，通过控制百页窗开启的角度大小可控制 从进风通道进入空冷塔本体内的空气。
[0023] 优选地，所述通风天窗设置在挡风板上，或所述挡风板即为通风天窗。
[0024] 优选地，所述通风天窗位于风筒底部第三层至第五层单元格上。
[0025] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
[0026] 1、本实用新型整塔采用内置式双层钢架结构，在保证塔体强度的前提下，降低了 塔体的自重；同时塔体外侧面板采用轻型材料，降低了制造成本。
[0027] 2、本实用新型沿风筒外表面设置可调节的通风天窗，在冬季使用时可根据环境温 度开启可调节的通风天窗，使外界的冷空气不通过管束直接进入塔内，与塔内的热空气混 合，使热空气的温度降低，冷却塔的抽力减小，防止管束因温度低而冻结，该防冻措施在传 统的水泥塔上是无法实现的。
[0028] 3、本实用新型采用换热管束进行冷却，在换热管束单元与换热管之间的空间内充 满循环水，将换热管的进汽口与汽轮机的排汽口连通，将换热管的出汽口与锅炉的进汽口 连通，从汽轮机排汽口排出的乏汽经换热管将多余的热量传递给循环水，循环水通过换热 翅片将热量传递给空冷塔本体内的空气，空冷塔本体外部的空气通过进风通道进入空冷塔 本体内，将空冷塔本体内吸收热量的空气从风筒的顶部排出，在整个换热过程中只有热量 的交换，循环水没有损失，因而节约了大量的水资源，特别适用于缺水的地区。
[0029] 4、本实用新型具有施工造价低、周期短、重量轻、冷却效果好的特点，实现了冷却 塔形式、技术的突破，是我国冷却塔技术的一个重大变革。
[0030] 5、本实用新型中换热翅片采用扁管材料并在其表面增加了 S形微波，增加了换热 面积，提高了热交换效率，并在换热翅片的外表面覆有铝，采用覆铝工艺制成的换热翅片抗 腐蚀性能几乎是覆锌换热翅片的15倍，本实用新型采用厚度为I. Omm的覆铝层，其抗腐蚀 能力更强，装置使用寿命更长，本实用新型增加了换热翅片的厚度，达到0. 3?0. 35_，不 仅提高了换热效果，而且增强了抗腐、抗风沙能力，特别是在冲洗管束时在高压水条件下换 热翅片不会变形。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0032] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0033] 图2为本实用新型俯视图。
[0034] 图3为本实用新型换热管束的结构示意图。
[0035] 图4为本实用新型中空冷塔基础的局部剖视图。
[0036] 图5为图4的俯视图。
[0037] 图6为本实用新型中空冷塔基础的平面布置图。
[0038] 图7为本实用新型中X柱的结构示意图。
[0039] 图8为本实用新型中相邻X柱之间的连接结构示意图。
[0040] 图9为本实用新型中单元格的结构示意图。
[0041] 图10为本实用新型中单元格的侧视图。
[0042] 图11为本实用新型中单元格的俯视图。
[0043] 图12为本实用新型中挡风板的结构示意图。
[0044] 图13为本实用新型中挡风板的俯视图。
[0045] 图14为本实用新型中挡风板与固定件之间的连接结构示意图。
[0046] 图15为本实用新型中换热翅片的结构示意图。
[0047] 图中，1为空冷塔本体、2为换热管束、3为风筒、4为换热管束单元、5为换热管、6 为换热翅片、7为通风天窗、8为空冷塔基础、9为X柱、10为预埋螺栓、11为X柱底板、12为 外立柱、13为内立柱、14为横直梁、15为外横梁、16为内横梁、17为横十字梁、18为竖十字 梁、19为第一立柱、20为第二立柱、21为第一连接杆、22为第二连接杆、23为第三连接杆、24 为挡风板、25为固定件、26为密封条、27为进风通道、28为覆铝层、29为S形微波。
【具体实施方式】
[0048] 如图1?图15所示，本实用新型一种利用散热翅片散热的冷却塔，包括空冷塔本 体1，所述空冷塔本体1固定设置在地面上，所述空冷塔本体1的下部为进风通道27,所述 空冷塔本体1的上部为风筒3,沿所述空冷塔本体1的底部圆周设置有一圈换热管束2,所 述一圈换热管束2由多个换热管束单元4首尾连接而成，所述每个换热管束单元4均包括 多个换热管5,所述换热管5竖直设置在换热管束单元4内，所述换热管束单元4的外壁设 置有多个换热翅片6,所述换热管束单元4与换热管5之间的空间内充满循环水，所述换热 管5的进汽口与汽轮机的排汽口连通，所述换热管5的出汽口与锅炉的进汽口连通，从汽轮 机排汽口排出的乏汽经换热管5将多余的热量传递给循环水，所述循环水通过换热翅片6 将热量传递给空冷塔本体1内的空气，所述空冷塔本体1外部的空气通过进风通道27进入 空冷塔本体1内，将空冷塔本体1内吸收热量的空气从风筒3的顶部排出；
[0049] 所述换热翅片6的结构为：换热翅片6的宽度为0. 3?0. 35mm，换热翅片6的截面 形状为η形，换热翅片6米用扁管，所述的扁管的壁厚为0. 3?0. 35mm，换热翅片6的表面 具有S形微波29,在换热翅片6的外表面设置有覆铝层28,所述覆铝层28的厚度为0. 8? I. 2mm ；
[0050] 所述风筒3上设置有至少一个的通风天窗7,所述通风天窗7位于风筒3的底部， 通过开启通风天窗7可减少从进风通道27进入空冷塔本体1内的空气量。
[0051] 所述空冷塔本体1的结构为：包括空冷塔基础8、X柱9和风筒3,所述空冷塔基础 8为钢筋混凝土结构，所述X柱9和风筒3均为双层框架钢结构，所述空冷塔基础8设置在 地面下作为地基，所述空冷塔基础8上设置有多根预埋螺栓10,所述X柱9的下端通过预 埋螺栓5固定到空冷塔基础8上，所述X柱9的上端与风筒3的下端固定连接在一起，所述 X柱9和预埋螺栓5的连接处设置有X柱底板11，所述X柱底板11的两端套装在预埋螺栓 10上；
[0052] 多个所述X柱9环形设置在空冷塔本体1内部，所述换热管束2位于X柱9外侧。
[0053] 所述X柱9的结构为：包括第一立柱19和第二立柱20,所述第一立柱19和第二 立柱20的中部交叉呈X形设置，第一立柱19和第二立柱20的上、下部之间通过第一连接 杆21固定连接；
[0054] 多个所述X立柱9环形设置，相邻的两个X立柱9通过第二连接杆22和第三连接 杆23固定连接，即相邻的两个第一立柱19之间通过多根第二连接杆22固定连接，相邻的 两个第二立柱20之间通过多根第三连接杆23固定连接。
[0055] 所述风筒3的结构为：包括内径不同的多圈单元格固定皇加在一起形成若干层的 钢架结构，每圈单元格均由数量不同的多个单元格首尾固定连接而成，每个单元格的外侧 均设置有挡风板24 ;
[0056] 所述单元格的结构为：包括外立柱12、内立柱13、横直梁14、外横梁15、内横梁 16、横十字梁17和竖十字梁18,两根所述的外立柱12和内立柱13均平行设置，两根所述外 立柱12的上、下端均通过外横梁15固定连接，两根所述内立柱13的上、下端均通过内横梁 16固定连接，所述外横梁15和内横梁16的同侧端部均通过横直梁14固定连接，在单元格 的前、后侧均交叉设置有两个竖十字梁18,在单元格的上、下侧均交叉设置有两个横十字梁 17。
[0057] 所述每个单元格上均镶嵌一块挡风板24,所述单元格的外立柱12和外横梁14组 成一个方格，所述挡风板24从内侧镶嵌在方格上。
[0058] 所述相邻的挡风板24之间的外侧设置有固定件25,所述固定件25为铝合金拉挤 型材，所述固定件25和挡风板24之间通过铆接固定，所述固定件25和挡风板24之间设置 有密封条26,所述密封条26为丁晴橡胶。
[0059] 所述进风通道27上设置有百页窗，通过控制百页窗开启的角度大小可控制从进 风通道27进入空冷塔本体1内的空气。
[0060] 所述通风天窗7设置在挡风板24上，或所述挡风板24即为通风天窗7。
[0061] 所述通风天窗7位于风筒3底部第三层至第五层单元格上。
[0062] 本实用新型中换热翅片6的截面形状为η形，换热翅片6的厚度为0. 3?0. 35mm， 清洗时，使用高压水枪从一侧可方便地清洗换热翅片6,换热翅片6的独特形状可以使冲洗 水水流畅通，并能将附着在换热翅片6上的灰尘、杂物彻底清除，换热翅片6采用大型扁管 材料并在其表面增加了 S形微波29,增加了换热面积，提高了热交换效率。
[0063] 换热翅片6的外表面有覆铝层28,采用覆铝工艺制成换热翅片6的抗腐蚀性能几 乎是覆锌翅片的15倍，本实用新型中换热翅片6采用厚度I. Omm的覆铝层28,其抗腐蚀能 力更强，装置使用寿命更长。
[0064] 本实用新型中基管的焊缝在中部，增强了防裂防漏效果。
[0065] 下面结合600MW等级间接空冷钢结构塔为例来进行详细说明。
[0066] (一）600丽等级间接空冷钢结构塔参数来源。
[0067] 600MW等级间接空冷钢结构塔的基本参数来源于600MW机组的间接空冷塔，具体 参数如下：
[0068]
【权利要求】
1. 一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，包括空冷塔本体（1)，所述空冷塔本 体（1)固定设置在地面上，所述空冷塔本体（1)的下部为进风通道（27)，所述空冷塔本体 (1)的上部为风筒（3)，沿所述空冷塔本体（1)的底部圆周设置有一圈换热管束（2)，所述 一圈换热管束（2)由多个换热管束单元（4)首尾连接而成，所述每个换热管束单元（4)均 包括多个换热管巧），所述换热管（5)竖直设置在换热管束单元（4)内，所述换热管束单元 (4)的外壁设置有多个换热翅片化），所述换热管束单元（4)与换热管（5)之间的空间内充 满循环水，所述换热管（5)的进汽口与汽轮机的排汽口连通，所述换热管（5)的出汽口与锅 炉的进汽口连通，从汽轮机排汽口排出的乏汽经换热管（5)将多余的热量传递给循环水， 所述循环水通过换热翅片（6)将热量传递给空冷塔本体（1)内的空气，所述空冷塔本体（1) 外部的空气通过进风通道（27)进入空冷塔本体（1)内，将空冷塔本体（1)内吸收热量的空 气从风筒（3)的顶部排出； 所述换热翅片（6)的结构为：换热翅片（6)的宽度为0. 3?0. 35mm，换热翅片（6)的截 面形状为n形，换热翅片（6)采用扁管，所述的扁管的壁厚为0. 3?0. 35mm，换热翅片化） 的表面具有S形微波（29)，在换热翅片化）的外表面设置有覆侣层（28)，所述覆侣层（28) 的厚度为0. 8?1. 2mm ; 所述风筒（3)上设置有至少一个的通风天窗（7)，所述通风天窗（7)位于风筒（3)的底 部，通过开启通风天窗（7)可减少从进风通道（27)进入空冷塔本体（1)内的空气量。
2. 根据权利要求1所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述空冷塔 本体（1)的结构为；包括空冷塔基础巧）、X柱（9)和风筒（3)，所述空冷塔基础（8)为钢筋 混凝±结构，所述X柱（9)和风筒（3)均为双层框架钢结构，所述空冷塔基础（8)设置在地 面下作为地基，所述空冷塔基础（8)上设置有多根预埋螺栓（10)，所述X柱（9)的下端通过 预埋螺栓巧）固定到空冷塔基础（8)上，所述X柱巧）的上端与风筒（3)的下端固定连接 在一起，所述X柱（9)和预埋螺栓巧）的连接处设置有X柱底板（11)，所述X柱底板（11) 的两端套装在预埋螺栓（10)上； 多个所述X柱（9)环形设置在空冷塔本体（1)内部，所述换热管束（2)位于X柱巧） 外侧。
3. 根据权利要求2所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述X柱巧） 的结构为；包括第一立柱（19)和第二立柱（20)，所述第一立柱（19)和第二立柱（20)的中 部交叉呈X形设置，第一立柱（19)和第二立柱（20)的上、下部之间通过第一连接杆（21) 固定连接； 多个所述X柱（9)环形设置，相邻的两个X柱（9)通过第二连接杆（22)和第=连接杆 (23) 固定连接，即相邻的两个第一立柱（19)之间通过多根第二连接杆（22)固定连接，相邻 的两个第二立柱（20)之间通过多根第=连接杆（23)固定连接。
4. 根据权利要求2所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述风筒 (3)的结构为；包括内径不同的多圈单元格固定垒加在一起形成若干层的钢架结构，每圈 单元格均由数量不同的多个单元格首尾固定连接而成，每个单元格的外侧均设置有挡风板 (24) ; 所述单元格的结构为：包括外立柱（12)、内立柱（13)、横直梁（14)、外横梁（15)、内横 梁（16)、横十字梁（17)和竖十字梁（18)，两根所述的外立柱（12)和内立柱（13)均平行设 置，两根所述外立柱（12)的上、下端均通过外横梁（15)固定连接，两根所述内立柱（13)的 上、下端均通过内横梁（16)固定连接，所述外横梁（15)和内横梁（16)的同侧端部均通过 横直梁（14)固定连接，在单元格的前、后侧均交叉设置有两个竖十字梁（18)，在单元格的 上、下侧均交叉设置有两个横十字梁（17)。
5. 根据权利要求4所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述每个单 元格上均镶嵌一块挡风板（24)，所述单元格的外立柱（12)和外横梁（14)组成一个方格，所 述挡风板（24)从内侧镶嵌在方格上。
6. 根据权利要求5所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述相邻的 挡风板（24)之间的外侧设置有固定件（25)，所述固定件（25)为侣合金拉挤型材，所述固定 件（25)和挡风板（24)之间通过馴接固定，所述固定件（25)和挡风板（24)之间设置有密 封条（26)，所述密封条（26)为了晴橡胶。
7. 根据权利要求6所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述进风通 道（27)上设置有百页窗，通过控制百页窗开启的角度大小可控制从进风通道（27)进入空 冷塔本体（1)内的空气。
8. 根据权利要求7所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述通风天 窗（7)设置在挡风板（24)上，或所述挡风板（24)即为通风天窗（7)。
9. 根据权利要求8所述的一种利用散热翅片散热的冷却塔，其特征在于，所述通风天 窗（7)位于风筒（3)底部第S层至第五层单元格上。
【文档编号】F28D17/00GK204227974SQ201420594554
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】郭保兴, 牛红星 申请人:山西晋能艾斯特空冷设备制造有限公司