一种空冷塔系统的制作方法

本实用新型涉及发电技术领域，具体地说，是涉及一种空冷塔系统。

背景技术：

空冷发电作为一种高效、节水和环保的火力发电技术，其近年在世界电力建设中得到了快速的发展，尤其是在水资源相对匮乏的国家和地区，该技术的使用越来越广泛。此外，空冷技术中的间接空冷系统因其空冷塔无噪音、寿命长、维护简单、节能等特点，使其逐渐在电力行业中获得认可。空冷塔是利用空气通过表面式换热器受热产生的自然浮力运动带走热量，这使其冷却效率受到环境风条件影响较大，尤其是横向自然风。间接空冷系统的间接空冷机组在运行时受自然环境因素较大，尤其是自然风的影响，使循环水的水温波动很大。因此，若不对间接空冷系统进行改进和优化，容易造成汽轮机的背压波动过大，对间接空冷机组的循环效率造成较大的影响，严重时会造成间接空冷机组无法高负荷或满负荷运行，设置会导致间接空冷机组出现停机事故。

针对上述问题，目前改善的技术措施包括以下两种：

第一种是增设导流装置，导流装置以翅墙为主，使用时将该导流装置竖直设置于空冷塔的散热器外侧，以改善空冷塔的内外流场，避免汽轮机背压波动过大。但是，设置导流装置会增大空冷塔迎风面和背风面的进风不均匀性，使得对空冷塔的通风量改善程度比较有限。

第二种是增设聚风室，使用时将聚风室设置于空冷塔的散热器外侧，设置聚风室对空冷塔通风量的强化主要在空冷塔的侧后方，能够更好的降低散热器周向进风的不均匀程度。但是，当环境风为中低风速时，改善效果较差，且由于聚风室的尺寸巨大，因此需要占用较大的空间，使得实施该技术措施的可能性较低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种改善空冷塔的通风特性，提高空冷塔的换热效率的空冷塔系统。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种空冷塔系统，包括至少一组导流装置和空冷塔，空冷塔包括塔体和散热器，散热器位于塔体的底部，其中，导流装置包括两个导流单元，两个导流单元关于塔体的轴线呈对称设置，导流单元包括挡风板、侧板和盖板，挡风板沿散热器的第一径向自散热器朝向散热器外延伸，侧板具有凹位，凹位的开口朝向散热器设置，挡风板的伸出端位于凹位内，盖板位于挡风板和侧板的上方，盖板的两端分别与塔体、侧板的顶部连接，挡风板、侧板和盖板围成导流通道，导流通道的入口朝向塔体的迎风侧。

由上可见，当环境风绕塔体的底部侧面和散热器的侧面形成加速气流时，挡风板对该加速气流进行阻挡，使挡风板前面(即挡风板的迎风面)形成滞止的高压区。随后，挡风板的上侧及外侧的加速气流通过挡风板的外缘、盖板的内缘和侧板的内缘形成的收风口进入挡风板后方的迷宫区，并在挡风板背风面及侧板的导流下转向挡风板后方的散热器区域，以强化挡风板后方散热器的进风，避免循环水的水温出现大幅度波动，并防止汽轮机的背压出现大幅度波动。通过对导流单元的结构设计，使得导流装置能够强化挡风板后方散热器的进风效果，改善空冷塔的通风特性，提高空冷塔的换热效率。

进一步的方案是，在塔体的高度方向上，侧板的截面投影呈弧形、“凵”形或u形设置。

由上可见，侧板的形状可根据对导流装置的收风量要求、建造成本、建造空间等条件进行综合调整。

一个优选的方案是，在高度方向上，侧板的第一端的投影和侧板的第二端的投影关于第一径向呈对称设置；或在第一径向上，侧板的第一端与散热器之间的第一距离大于侧板的第二端与散热器之间的第二距离，侧板的第一端位于挡风板伸出端和侧板的第二端之间，侧板的第一端位于迎风侧。

由上可见，侧板与挡风板的相对位置设置可根据导流装置的收风量要求、空冷塔系统所在地的气候类型及气候特征等条件和/或因素进行综合调整，以保证空冷塔的通风特性及空冷塔的换热效率。

另一个优选的方案是，侧板包括第一本体、第一导风板和第二导风板，第一本体具有凹位，第一本体上设置有第一安装位和第二安装位，第一安装位位于迎风侧，第二安装位位于塔体的背风侧，第一导风板安装在第一安装位内，第一导风板可绕第一转动轴线转动至凹位内，第二导风板安装在第二安装位内，第二导风板可绕第二转动轴线转动至凹位内，第一转动轴线和第二转动轴线均平行于高度方向。

由上可见，上述结构设计使得导流装置能够适应于不同的环境条件，而第一导风板和第二导风板分别能够根据不同的环境条件进行开启或关闭。

另一个优选的方案是，在第一径向上，侧板的外侧与塔体的中心的第三距离为散热器的外侧与塔体的中心的第四距离的1.05倍至1.6倍；挡风板的宽度大于或等于第三距离与第四距离的差值的二分之一，且挡风板的宽度小于或等于差值。

由上可见，上述尺寸设计使得导流装置能够更好的提高散热器周向进风的均匀性，改善侧风环境下空冷塔内部的流场结构，进一步强化空冷塔的通风特征及冷却性能。

另一个优选的方案是，挡风板包括第二本体和第三导风板，第二本体设置有第三安装位，第三导风板安装在第三安装位内，第三导风板可绕第三转动轴线转动，第三转动轴线平行于高度方向。

由上可见，上述结构设计使得导流装置能够适应于不同的环境条件，而第三导风板能够根据不同的环境条件进行开启或关闭。

另一个优选的方案是，在塔体的高度方向上，侧板的截面投影呈“凵”形或u形设置，侧板的第一侧壁沿散热器的第二径向朝向散热器延伸，侧板的第二侧壁沿散热器的第三径向朝向散热器延伸，第一侧壁位于迎风侧，第二侧壁位于塔体的背风侧；第一侧壁与第二侧壁之间的第一夹角为15度至45度，第二侧壁与挡风板之间的第二夹角大于或等于第一夹角的二分之一，且第二夹角小于或等于第一夹角。

进一步的方案是，挡风板的高度为散热器的高度的1倍至1.2倍；侧板的高度为挡风板的高度的1.1倍至1.3倍。

由上可见，上述结构及尺寸的设计使得导流装置能够更好的提高散热器周向进风的均匀性，改善侧风环境下空冷塔内部的流场结构，进一步强化空冷塔的通风特征及冷却性能。

更进一步的方案是，导流装置的数量为一组；空冷塔系统还包括调节单元，调节单元包括环形导轨、两个滑动座和驱动机构，环形导轨位于散热器的周向上，两个滑动座分别与环形导轨可滑动地连接，一个导流单元安装在一个滑动座上，驱动机构驱动两个滑动座同步沿环形导轨滑动。

由上可见，通过设置调节单元，使得调节单元能够驱动两个导流单元相对空冷塔转动，从而使得导流装置的挡风板的迎风面能够始终垂置于风向。

更进一步的方案是，调节单元还包括风向传感器和控制器，控制器分别与风向传感器、驱动机构电连接。

由上可见，风向传感器用于检测环境风的风向并向控制器发送相关检测信号，使得控制器能够通过驱动机构控制导流装置的位置，从而更好的使挡风板的迎风面垂置于风向。

附图说明

图1是本实用新型空冷塔系统第一实施例的第一视角下的结构图。

图2是本实用新型空冷塔系统第一实施例的省略部分组件后结构图。

图3是本实用新型空冷塔系统第一实施例的第二视角下的结构图。

图4是本实用新型空冷塔系统第二实施例的局部视图。

图5是本实用新型空冷塔系统第三实施例的结构图。

图6是本实用新型空冷塔系统第三实施例的省略部分组件后的结构图。

图7是本实用新型空冷塔系统第四实施例的省略部分组件后的结构图。

图8是本实用新型空冷塔系统第五实施例的侧板的结构图。

图9是本实用新型空冷塔系统第五实施例的侧板的省略部分组件后的结构图。

图10是本实用新型空冷塔系统第五实施例的省略部分组件后的结构图。

图11是本实用新型空冷塔系统第七实施例的省略部分组件后的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

空冷塔系统第一实施例：

参照图1，空冷塔系统100包括空冷塔1和至少一组导流装置2，而在本实施例中，导流装置2的数量为一组。当然，在其他实施例中，导流装置2的数量可根据空冷塔系统100的结构设计及使用需求设置成两组、三组或四组以上等等，在此不进行一一例举。

空冷塔1包括塔体11和散热器12，散热器12位于塔体11的底部，且散热器12的横截面优选呈圆形设置。导流装置2包括两个导流单元20，两个导流单元202沿散热器12的周向均匀分布，且两个导流单元20关于塔体11的轴线呈镜像对称设置。其中，塔体11的轴线垂直于环境横向风。

结合图2，导流单元20包括挡风板21、侧板22和盖板23。在本实施例中，挡风板21和侧板22均直接设置于地面上。挡风板21沿散热器12的第一径向自散热器12处朝向散热器12外延伸设置，当导流装置2的数量仅为一组时，应当使挡风板21与空冷塔系统100所在地的夏季最大频率风向垂直，以保证导流装置2的导流效果。

侧板22位于挡风板21的伸出端侧，具体地，侧板22具有凹位221，该凹位221的开口朝向散热器12设置，且挡风板21的伸出端位于凹位221内。其中，在塔体11的高度方向上，侧板22的截面的投影呈弧形设置，且侧板22的第一端的投影和侧板22的第二端的投影关于第一径向呈镜像对称设置。

此外，散热器12的第一径向上，侧板22的外侧与塔体11的中心的第三距离l3为散热器12的外侧与塔体11中心的第四距离l4的1.05倍至1.6倍。挡风板21的宽度w大于或等于第三距离l3与第四距离l4的差值的二分之一，且挡风板21的宽度小于或等于上述差值，即(l3－l4)/2≤w≤l3－l4。结合图3，挡风板21的高度h1为散热器12的高度h2的1倍至1.2倍，而侧板22的高度h3为挡风板21的高度h1的1.1倍至1.3倍。

盖板23位于挡风板21和侧板22的上方，且盖板23的两端分别与塔体11、侧板22的顶部连接。其中，挡风板21、侧板22和盖板23围成一类似迷宫型的导流通道24，导流通道24的入口朝向塔体11的迎风侧设置，使得当环境风吹向空冷塔1时，环境风绕塔体11的底部侧面和散热器12的侧面形成加速气流，此时，挡风板21对该加速气流进行阻挡，使挡风板21前面(即挡风板21的迎风面)形成滞止的高压区。随后，挡风板21的上侧及外侧的加速气流通过挡风板21的外缘、盖板23的内缘和侧板22的内缘形成的收风口进入挡风板21后方的迷宫型的导流通道24，并在挡风板21背风面及侧板22的导流下转向挡风板21后方的散热器12区域，以强化挡风板21后方散热器12的进风，避免循环水的水温出现大幅度波动，并防止汽轮机的背压出现大幅度波动。

综上可见，本实用新型通过对导流装置的结构设计，使得导流装置能够强化挡风板后方散热器的进风效果，改善空冷塔1的通风特性，以提高空冷塔的换热效率。

空冷塔系统第二实施例：

参照图4，本实施例与空冷塔系统第一实施例的不同之处在于：在塔体31的高度方向上，侧板33的第一端的投影与侧板33的第二端的投影部关于散热器32的第一径向呈对称设置，具体地，在本实施例中，侧板33的第一端和第二端的相对位置设置如下：

在散热器32的第一径向上，侧板33的第一端与散热器32之间的第一距离l1大于侧板33的第二端与散热器32之间的第二距离l2，且侧板33的第一端位于挡风板34的伸出端和侧板33的第二端之间。其中，侧板33的第一端位于空冷塔的迎风侧。可见，侧板33与挡风板34的相对位置设置可根据导流装置的收风量要求、空冷塔系统所在地的气候类型及气候特征的条件和/或因素进行综合调整，以保证空冷塔的通风特性及空冷塔的换热效率。

空冷塔系统第三实施例：

参照图5和图6，本实施例与上述各实施例的不同之处在于：

在本实施例中，在塔体41的高度方向上，侧板43的横截面呈“凵”形设置，侧板43具有第一侧壁431、第二侧壁432和第三侧壁433，第一侧壁431和第二侧壁432相互平行地设置，第一侧壁431和第二侧壁432分别位于第三侧壁433的相对的两侧上，且第一侧壁431位于塔体41的迎风侧，第二侧壁432位于塔体41的背风侧。其中，第一侧壁431、第二侧壁432和第二侧壁432均呈平板状设置。

此外，在第一侧壁431沿散热器42的第一弦向自第三侧壁433处朝向散热器42延伸地设置，第二侧壁432沿散热器42的第二弦向自第三侧壁433处朝向散热器42延伸地设置。其中，第一弦向和第二弦向分别平行于散热器42的第一径向。可见，侧板43的形状可根据对导流装置的收风量要求、建造成本、建造空间等条件进行综合调整。

空冷塔系统第四实施例：

参照图7，本实施例与空冷塔系统第三实施例的不同之处在于：

在本实施例中，在塔体51的高度方向上，侧板53的截面投影呈u形设置，侧板53的第一侧壁531沿散热器52的第二径向朝向散热器52延伸，侧板53的第二侧壁532沿散热器52的第三径向朝向散热器52延伸。其中，第一侧壁531和第二侧壁532均呈平板状设置，而第三侧壁533呈弧形板状设置。

此外，第一侧壁531与第二侧壁532之间的第一夹角a为15度至45度，第二侧壁532与挡风板54之间的第二夹角b大于或等于第一夹角a的二分之一，且第二夹角b小于或等于第一夹角a，即a/2≤b≤a。

可见，上述结构及尺寸的设计使得导流装置能够更好的提高散热器周向进风的均匀性，改善侧风环境下空冷塔内部的流场结构，进一步强化空冷塔的通风特征及冷却性能。

空冷塔系统第五实施例：

参照图8至图10，本实施例与上述实施例的不同之处在于：

侧板61包括第一本体611、第一导风板612和第二导风板613，第一本体611具有凹位6111，第一本体611上设置有第一安装位6112和第二安装位6113，第一安装位6112和第二安装位6113分别贯穿第一本体611，且第一安装位6112位于塔体62的迎风侧，第二安装位6113位于塔体62的背风侧。第一导风板612安装在第一安装位6112内，且第一安装位6112设置有第一限位部，使得第一导风板612可绕第一转动轴线转动至凹位6111内，并使得第一导风板612仅能进行单向转动。第二导风板613安装在第二安装位6113内，且第二安装位6113内设置有第二限位部，使得第二导风板613可绕第二转动轴线转动至凹位6111内，并使得第二导风板613仅能进行单向转动。其中，第一转动轴线和第二转动轴线均平行于高度方向。

由上可见，上述结构设计使得导流装置能够适应于不同的环境条件，而第一导风板和第二导风板分别能够根据不同的环境条件进行开启或关闭。

空冷塔系统第六实施例：

本实施例与上述实施例的不同之处在于：

挡风板包括第二本体和第三导风板，第二本体设置有第三安装位，第三导风板安装在第三安装位内，第三导风板可绕第三转动轴线进行预设位置的转动，例如，第三导风板能够绕第三转动轴线转向塔体的迎风侧而无法第三转动轴线转向塔体的背风侧；或第三导风板能够绕第三转动轴线转向塔体的背风侧而无法第三转动轴线转向塔体的迎风侧。可见，上述结构设计使得导流装置能够适应于不同的环境条件，而第三导风板能够根据不同的环境条件选择性的进行开启或关闭。

空冷塔系统第七实施例：

参照图11，本实施例与上述实施例的不同之处在于：

导流装置的数量为一组，空冷塔系统700还包括调节单元8，调节单元8包括环形导轨81、两个滑动座82、驱动机构(未示出)、风向传感器(未示出)和控制器(未示出)，环形导轨81位于散热器9的周向上，两个滑动座82分别与环形导轨81可滑动地连接，一个导流单元7安装在一个滑动座82上，驱动机构驱动两个滑动座82同步沿环形导轨81滑动，控制器分别与风向传感器、驱动机构电连接。

综上可见，通过设置调节单元，使得调节单元能够驱动两个导流单元相对空冷塔转动，从而使得导流单元的挡风板的迎风面能够始终垂置于风向。其中，风向传感器用于检测环境风的风向并向控制器发送相关检测信号，使得控制器能够通过驱动机构控制导流装置的位置，从而更好的使导流单元的挡风板的迎风面垂置于风向。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。