一種電廠用直接空冷凝汽器散熱單元的製作方法
2023-05-23 23:36:01 1
一種電廠用直接空冷凝汽器散熱單元的製作方法
【專利摘要】一種電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，由空冷散熱單元本體和位於空冷散熱單元本體下部的風機組成，所述空冷散熱單元本體包括主換熱面和頂部換熱面，所述主換熱面由一組軸線為雙曲線的主換熱管排列組成雙曲面形狀，各主換熱管上端連通圓環形的連接管，各主換熱管下端連通圓環形的凝結水回收管；所述頂部換熱面位於主換熱面頂部，頂部換熱面包括蒸汽分配管和一組頂部換熱管，各頂部換熱管的兩端分別連通蒸汽分配管和連接管。本實用新型有利於增強空冷散熱單元換熱能力、提高換熱效率，進而提高空冷機組的經濟性，促進相關行業特別是電力行業大型機組的節能降耗。
【專利說明】-種電廠用直接空冷凝汽器散熱單元
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種電廠散熱冷卻裝置，特別是採用雙曲面結構的主換熱面W增 加換熱能力的電廠用直接空冷凝汽器散熱單元。
【背景技術】
[0002] 火力發電廠多採用空氣冷卻的方式來冷卻汽輪機排汽，由幾十個空冷散熱單元組 成的空冷島作為電廠汽輪機排汽的主要散熱設備。空冷散熱單元是由一個風機和所對應的 空冷散熱單元本體構成，空冷散熱單元依靠風機產生強制對流，利用空氣帶走熱量，使蒸汽 凝結成水，W保持汽輪機排汽壓力穩定在設計值。一般而言，加大空氣流量、提高空氣流速 是改善和增強空冷島換熱的首要考慮因素。但是，該將意味著冷卻風機功耗增加或葉片加 長，該樣不利於設備安裝和經濟運行。目前，普遍使用的空冷散熱單元本體呈A字形，如圖3 所示，它包括蒸汽分配管、兩塊由管束翅片組成的矩形散熱面和凝結水回收管，兩塊矩形散 熱面呈A字形布置，該種常規結構存有整個空冷單元空間利用不足、換熱面結構設計不盡 合理的缺陷。因此在不改變風機結構和功率的前提下，通過對空冷散熱單元本體的結構改 進，進一步增加散熱面積、增強換熱能力是有待解決的問題。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的在於針對現有技術之弊端，提供一種在不改變風機結構和功率 的前提下，可明顯增加散熱面積、增強換熱能力、提高換熱效率的電廠用直接空冷凝汽器散 熱單元。
[0004] 本實用新型所述問題是W下述技術方案實現的：
[0005] -種電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，由空冷散熱單元本體和位於空冷散熱單元 本體下部的風機組成，所述空冷散熱單元本體包括主換熱面和頂部換熱面，所述主換熱面 由一組軸線為雙曲線的主換熱管排列組成雙曲面形狀，各主換熱管上端連通圓環形的連接 管，各主換熱管下端連通圓環形的凝結水回收管；所述頂部換熱面位於主換熱面頂部，頂部 換熱面包括蒸汽分配管和一組頂部換熱管，各頂部換熱管的兩端分別連通蒸汽分配管和連 接管。
[0006] 上述電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，所述蒸汽分配管為圓環形，蒸汽分配管位 於頂部換熱面的中部，各頂部換熱管呈放射狀均布在蒸汽分配管和連接管之間。
[0007] 上述電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，所述主換熱面還設有主換熱管散熱翅片， 主換熱管散熱翅片由下至上設置多層，各層主換熱管散熱翅片將相鄰的主換熱管連接。
[0008] 上述電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，所述頂部換熱面還設有頂部換熱管散熱翅 片，頂部換熱管散熱翅片由內至外設置多圈，各圈頂部換熱管散熱翅片將相鄰的頂部換熱 管連接。
[0009] 上述電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，所述蒸汽分配管的位置高於連接管，各頂 部換熱管傾斜設置。
[0010] 上述電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，所述蒸汽分配管的中空部位設有通道口。
[0011] 本實用新型針對提高直接空冷機組空冷島的空冷散熱單元散熱面積問題，對傳統 空冷散熱單元本體的結構進行了改進，由翅片管束組成的雙曲面型主換熱面，由翅片管束 組成的圓環形頂部換熱面，蒸汽分配管和凝結水回收管也相應設計為圓環形。理論計算表 明，在採用同樣風機、主換熱面與普通A字形空冷散熱單元本體高度相同條件下，主換熱面 相比普通A字形空冷散熱單元本體可增加散熱面積，加之頂部換熱面的設置，本實用新型 可W明顯提高換熱面積；模擬試驗在通風速度、密度相同、換熱表面初始溫度相同的情況 下，通過比較換熱後管排表面的平均溫度來衡量兩者的優劣，結果表明，本實用新型優於普 通A字形空冷散熱單元的換熱效果。本實用新型有利於增強空冷散熱單元換熱能力、提高 換熱效率，進而提高空冷機組的經濟性，促進相關行業特別是電力行業大型機組的節能降 耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0013] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0014] 圖2圖1的A向視圖；
[0015] 圖3是普通A字形空冷散熱單元本體示意圖。
[0016] 圖中各標號清單為：1、風機，2、凝結水回收管，3、主換熱管，4、主換熱管散熱翅片， 5、連接管，6、頂部換熱管，7、蒸汽分配管，8、頂部換熱管散熱翅片，9、通道口。
【具體實施方式】
[0017] 參看圖1、圖2,本實用新型由空冷散熱單元本體和位於空冷散熱單元本體下部的 風機1組成。空冷散熱單元本體包括主換熱面和頂部換熱面，頂部換熱面位於主換熱面頂 部。蒸汽首先進入頂部換熱面進行初步換熱降溫，然後經初步換熱的蒸汽再進入主換熱面 換熱。所述主換熱面由一組軸線為雙曲線的主換熱管3排列組成雙曲面形狀，各主換熱管 上端連通圓環形的連接管5,各主換熱管下端連通圓環形凝結水回收管2,主換熱面的中也 軸線與風機軸線共線。頂部換熱面包括圓環形的蒸汽分配管7和一組頂部換熱管6,蒸汽分 配管位於頂部換熱面的中部，各頂部換熱管呈放射狀均布在蒸汽分配管和連接管之間，頂 部換熱面的軸線與主換熱面的軸線共線。
[0018] 仍參看圖1、圖2,主換熱面還設有主換熱管散熱翅片4,主換熱管散熱翅片由下至 上設置多層，各層主換熱管散熱翅片將相鄰的主換熱管3連接。主換熱管散熱翅片4 一方 面加強散熱效果，另一方面對各主換熱管起到連接的作用。所述頂部換熱面設有頂部換熱 管散熱翅片8,頂部換熱管散熱翅片由內至外設置多圈，各圈頂部換熱管散熱翅片將相鄰的 頂部換熱管6連接。頂部換熱管散熱翅片同樣是在加強頂部換熱面散熱效果的同時，對各 頂部換熱管起到連接作用。
[0019] 參看圖1、圖3,本實用新型所述空冷散熱單元本體的主換熱面雙曲面形狀，在不 改變風機半徑及主換熱面與普通A字形散熱單元本體等高的條件下，相比普通A字形散熱 單元本體可W增加換熱面積，其理論計算如下；假設風機半徑為1米，散熱單元本體高度 為1米，則A字型散熱單元本體的散熱面底邊長為2米，高為1. 414米，換熱面積S = 2X1.414X2 = 5.6 平方米。
[0020] 採用本實用新型的設計，空冷散熱單元本體的主換熱面為雙曲面形狀，則空冷散 熱單元本體換熱面積的計算如下：
[00川雙曲面方程為：
【權利要求】
1. 一種電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，由空冷散熱單元本體和位於空冷散熱單元本 體下部的風機（1)組成，其特徵在於：所述空冷散熱單元本體包括主換熱面和頂部換熱面， 所述主換熱面由一組軸線為雙曲線的主換熱管（3)排列組成雙曲面形狀，各主換熱管上端 連通圓環形的連接管（5)，各主換熱管下端連通圓環形的凝結水回收管（2);所述頂部換熱 面位於主換熱面頂部，頂部換熱面包括蒸汽分配管（7)和一組頂部換熱管（6)，各頂部換熱 管的兩端分別連通蒸汽分配管和連接管。
2. 根據權利要求1所述的電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，其特徵在於，所述蒸汽分 配管（7 )為圓環形，蒸汽分配管位於頂部換熱面的中部，各頂部換熱管呈放射狀均布在蒸汽 分配管和連接管之間。
3. 根據權利要求2所述的電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，其特徵在於，所述主換熱 面還設有主換熱管散熱翅片（4)，主換熱管散熱翅片由下至上設置多層，各層主換熱管散熱 翅片將相鄰的主換熱管（3)連接。
4. 根據權利要求3所述的電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，其特徵在於，所述頂部換 熱面還設有頂部換熱管散熱翅片（8)，頂部換熱管散熱翅片由內至外設置多圈，各圈頂部換 熱管散熱翅片將相鄰的頂部換熱管（6)連接。
5. 根據權利要求4所述的電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，其特徵在於，所述蒸汽分 配管（7)的位置高於連接管（5)，各頂部換熱管（6)傾斜設置。
6. 根據權利要求5所述的電廠用直接空冷凝汽器散熱單元，其特徵在於，所述蒸汽分 配管（7)的中空部位設有通道門（9)。
【文檔編號】F28B1/06GK204188015SQ201420603193
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】程友良, 胡宏寬, 任澤民 申請人:華北電力大學（保定）