一种用于海勒式间接空冷系统的非均匀翅片散热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于海勒式间接空冷系统的非均匀翅片散热器。
【背景技术】
[0002]干式冷却塔或直接空冷系统与采用湿式冷却塔的火电机组相比，可节水65% -90%，这对于富煤缺水地区电力工业的可持续性发展具有重要的意义。干式冷却系统可以分为直接空冷系统和间接空冷系统(下称间冷系统)，根据凝汽器的型式及散热器布置位置的不同，间冷系统又可分为海勒式、哈蒙式、SCAL型。间冷系统由于气水两相间传热为非接触式传热，故冷却极限为环境空气的干球温度，使得平均煤耗较湿冷机组煤耗高3.3%-6.2%。另外间冷系统工作性能的好坏直接影响到凝汽器的真空以及供电煤耗。数据表明:冷却塔出口水温每降低1°C，凝汽器真空变化0.4KPa，影响供电煤耗lg/kwh左右。
[0003]海勒式间冷系统的核心部件为喷射式凝汽器、间冷塔及塔外垂直布置的福哥型铝管铝翅片散热器，该类型散热器也称为匈牙利福哥(Forgo)型散热器，由管片式翅片管束组成，结构为全铝制的圆形管外套大翅片，水侧流程为双流程，目前应用于工程实际的主要型式有第五代海勒-福哥(Heller-F0rg0)Teo型6排管和第六代福哥型4排管。
[0004]空气流经散热器区域是一个吸热升温的过程，这种翅片均匀布置的福哥型散热器在实际运行过程中，对于散热器底部及顶部区域，局部换热面积与中部区域相同，然而由于地面及顶部封板的影响，使得空气流速较低，势必造成该区域局部换热能力低于散热器中部区域，基于冷却塔最优空气动力场理论，各处空气动力场、温度场及气水两相间的传热驱动力越均衡，整体换热能力越强，因此翅片均匀布置的散热器空气动力场与局部换热面积并不是最佳的匹配关系；同时由于沿高度方向空气流速的不同，在散热器背面容易出现纵向漩涡，产生局部阻力，不利于空气的流通，整体上并不利于散热器的散热，导致空冷塔的冷却效率降低。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术的缺点，本实用新型提供一种用于海勒式间接空冷系统的非均匀翅片散热器。
[0006]本实用新型采用以下技术方案:
[0007]一种用于海勒式间接空冷系统的非均匀翅片散热器，包括若干冷却元件，所述冷却元件包括四个并联的冷却管束，并联的冷却管束两端设有管板，所述管板固定在连接板上；所述冷却管束，包括圆管、散热翅片及加强板，所述散热翅片和加强板上均设有预留孔，所述圆管穿过散热翅片及加强板的预留孔；若干所述冷却元件串联在一起固定在连接板上构成冷却柱；所述冷却柱的顶部设有顶部水室，冷却柱的底部设有底部水室；所述管板用螺栓与连接板固定。所述散热翅片为铝质散热翅片，散热翅片由冲压法成型。所述圆管与散热翅片及加强板采用胀接方法固定。所述圆管为包括铝管。所述加强板的材质为铝合金。所述加强板的外形似工字钢。
[0008]本实用新型的非均匀翅片散热器沿高度方向分为顶部、中部和底部三个区域，所述顶部、中部和底部的高度分别为hp匕和h 3，所述顶部、中部和底部三个区域的散热翅片分布间距分别为 ClpddPd3;当 0.02H^h !^0.25Η，0.5H^h2^0.96Η，0.02Η 彡 h3彡 0.25H时，1.1d^ Cl1^ 3.5d，d2= d，l.1d彡d3< 3.5d，其中，H为包含散热翅片的散热器长度，d为散热翅片均匀布置时的翅片间距。
[0009]当非均匀翅片散热器的顶部、中部和底部的高度满足:0.02H ( h1= h 0.25Η，且 0.5Η 彡 h2^ 0.96H 时，1.1d 彡 d != d 3彡 3.5d，d 2= d。
[0010]所述非均匀翅片散热器沿高度方向分为顶部、中部和底部，所述顶部、中部和底部占非均匀翅片散热器总高度的比例分别为5%、85%及10%时，Cl1= 2d，d2= d，d3= 1.8do
[0011]所述非均匀翅片散热器沿高度方向分为顶部、中部和底部，所述顶部、中部和底部占非均匀翅片散热器总高度的比例分别为10%,80%? 10%时，Cl1= d 3= 1.8d，d2= do
[0012]所述非均匀翅片散热器沿高度方向分为顶部、中部和底部，所述顶部、中部和底部占非均匀翅片散热器总高度的比例分别为15%、70%及15%时，Cl1= d 3= 1.6d，d2= d。
[0013]所述非均匀翅片散热器沿高度方向分为顶部、中部和底部，所述顶部、中部和底部占非均匀翅片散热器总高度的比例分别为20%、60%及20%时，Cl1= d 3= 1.6d，d2= d。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015](I)本实用新型的翅片根据海勒式空冷塔散热器外实际风速分布规律，基于冷却塔最优空气动力场理论，优化了翅片的分布，减小了散热器底部及顶部的通风阻力，消弱了散热器背部区域的漩涡，强化了散热器底部及顶部的换热，散热器沿高度方向换热更加均衡，从而增强了散热器的整体换热性能，同时由于翅片数目的减少，也节约了少量铝资源；
[0016](2)本实用新型不仅可用于第五代海勒-福哥(Heller-Forgo) T60型6排管，也可用于第六代福哥型4排管。
【附图说明】
[0017]图1(a)为Heller-Forgo T60型销圆管结构不意图；
[0018]图1(b)为Heller-Forgo T60型销翅片结构示意图；
[0019]图2为冷却管束结构示意图；
[0020]图3为冷却元件结构示意图；
[0021]图4为实施例一、二、三、四的散热器结构示意图；
[0022]其中，1、铝圆管；2、散热翅片；3、铝圆孔；4、湍流强化结构；5、加强板；6、管板；7、连接板；8、顶部水室；9、底部水室。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0024]基于以上对翅片均匀布置的福哥型散热器在实际运行过程中缺点的分析，对福哥型散热器的翅片做如下优化:以第五代海勒-福哥(Heller-F0rg0)Teo型6排管为例，说明非均匀翅片散热器的结构组成，本实用新型并不改变原来翅片散热器的尺寸、材质、制造工艺及连接方式，仅对散热翅片的分布方式做适当调整。
[0025]本实用新型的非均匀翅片散热器沿高度方向分为顶部、中部和底部三个区域，所述顶部、中部和底部的高度分别为h1、匕和h 3，所述顶部、中部和底部三个区域的散热翅片分布间距分布为 ClpC^Pd3;当 0.02H^h !^0.25Η，0.5H^h2^0.96Η，0.02Η 彡 h3彡 0.25H时，1.1d^ Cl1^ 3.5d，d2= d，l.1d彡d3< 3.5d，其中，H为包含散热翅片的散热器长度，d为散热翅片均匀布置时的翅片间距。
[0026]当非均匀翅片散热器的顶部、中部和底部的高度满足:0.02H ( h1= h 0.25Η，且 0.5Η 彡 h2^ 0.96H 时，1.1d 彡 d != d 3彡 3.5d，d 2= d。
[0027]如图1(a)所示，为Heller-Forgo T60型铝圆管的结构示意图，铝圆管I的外径为17.75mm，厚度为0.75mm ;散热翅片2，选用铝大板翅片，翅片厚度为0.33mm，原翅片间距为2.88m