湿干集成式循环冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集成式循环水冷却系统，该集成式循环水冷却系统包括：至少一个负载(20)；空气冷却子系统(30)；湿表面冷却子系统(50)；至少一个温度传感器(92)；控制件(70)；和冷却剂循环子系统，该冷却剂循环子系统用于将冷却剂从至少一个负载(20)流体循环到空气冷却子系统(30)再到湿表面冷却子系统(50)并返回到至少一个负载(20)。控制件(70)基于以下项中的至少一者选择性地操作湿表面冷却子系统(50)和空气冷却子系统(30)：在水循环子系统(80)中感测到的温度；或感测到的环境温度。或感测到的环境温度。或感测到的环境温度。

【技术实现步骤摘要】
湿干集成式循环冷却系统

技术介绍

[0001]本公开整体涉及湿干集成式循环冷却系统，并且更具体地涉及具有用于湿干集成式循环冷却系统部件的条件温度依赖性操作的控制件的湿干集成式循环冷却系统。

技术实现思路

[0002]本公开的第一方面提供了一种集成式循环水冷却系统，该集成式循环水冷却系统包括：至少一个负载；空气冷却子系统；湿表面冷却子系统；至少一个温度传感器；控制件；和冷却剂循环子系统，该冷却剂循环子系统用于将冷却剂从至少一个负载流体循环到空气冷却子系统再到湿表面冷却子系统并返回到至少一个负载。控制件基于基于以下项中的至少一者选择性地操作湿表面冷却子系统和空气冷却子系统：在水循环子系统中感测到的温度；或感测到的环境温度。
[0003]本公开的示例性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
附图说明
[0004]从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
[0005]图1示出了根据本公开的实施方案的湿干集成式循环冷却系统的示意图。
[0006]应当注意，本公开的附图未按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应当被视为限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间的类似的元件。
具体实施方式
[0007]作为初始事项，为了清楚地描述当前技术，当引用和描述冷却系统包括涡轮机冷却系统内的相关部件时，将有必要选择某些术语。在可能范围内，通用行业术语将以与术语的接受含义一致的方式来使用和采用。除非另有说明，否则应当对此类术语给出与本申请的上下文和所附权利要求书的范围一致的广义解释。本领域的普通技术人员将了解，通常可以使用若干不同或重叠术语来引用特定部件。在本文中可描述为单个零件的物体可以包括多个部件并且在另一个上下文中被引用为由多个部件组成。另选地，本文中可描述为包括多个部件的物体可在别处称为单个零件。
[0008]此外，本文中可能会定期使用若干描述性术语，并且在本节开始时定义这些术语应当证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语以及其定义如下。如本文所用，“下游”和“上游”是指示相对于流体流动的方向的术语，诸如通过涡轮引擎的工作流体，或者例如通过燃烧器的空气流或通过涡轮的部件系统之一的冷却剂。术语“下游”对应于流体流动方向，并且术语“上游”是指与流动相反的方向。
[0009]此外，在本文中可以有规律地使用若干描述性术语，如下所述。术语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示单独部件的位置或重要性。
[0010]本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确地说明。将进一步理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。
[0011]在元件或层被称为“在
…
上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层的情况下，它可直接在另一个元件或层上、接合到、连接到或联接到另一个元件或层，或者可存在居间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接处于另一个元件或层上”、“直接接合到另一个元件或层”、“直接连接到另一个元件或层”或“直接联接到另一个元件或层”时，可不存在居间元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，“在
…
之间”与“直接在
…
之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
[0012]涡轮机械系统、其部件和子系统通常受益于冷却，从而使整个系统及其各个部件和子系统增强、有效且寿命延长。保持部件和子系统的冷却可实现更高的操作温度，这继而可得到更高的热效率，可延长部件寿命，并且可增加涡轮机械输出。因此，如本文所讨论，使用涡轮机系统受控地操作空气冷却子系统和湿表面冷却子系统在提供有效的涡轮机操作、冷却剂储备控制和操作灵活性方面是有用的。
[0013]现在详细参考附图，图1示出了根据本公开的实施方案的湿干集成式循环冷却系统10的示意图。湿干集成式循环冷却系统10包括负载20、(或干)空气冷却子系统30、湿表面冷却子系统50(空气冷却子系统30和湿表面冷却子系统50限定湿干集成式循环冷却系统10中的热交换器)、控制件70、冷却剂循环子系统80(其中冷却剂包括但绝不旨在限于水)以及传感器91、92、93。如图1所示，空气冷却子系统30和湿表面冷却子系统50串联。
[0014]冷却剂流体例如水(为了简化描述，在下文中称为“水”)在回路中流过水循环子系统80的管道84。如图所示，回路延伸穿过负载20到空气冷却子系统30，然后到湿表面冷却子系统50，然后返回到负载20。换句话讲，水循环子系统80流体连接负载20、空气冷却子系统30和湿表面冷却子系统50以及它们的组件，如本文所述。水向湿表面冷却子系统50的流动可通过打开和闭合水循环子系统80中的阀81、82、83来控制，其中水循环子系统80及其部件(在下文描述)由控制件70控制。水循环子系统80在水循环子系统80中的多个可能位置处包括至少一个泵100(以虚线显示)，以用于使水循环穿过其。水循环子系统80的至少一个泵100可位于沿管道84的任何点处，例如在负载20之前或之后，在空气冷却子系统30之前或之后，在湿表面冷却子系统50之前或之后，和/或在阀81、82、83和/或温度传感器91、92、93中的任一者之前或之后。此外，根据本公开的各方面，可为水循环子系统80提供多于一个泵100。
[0015]负载20包括其操作可能需要冷却的负载。具体地讲，如本公开所体现的，负载20可包括涡轮机械和/或发电厂部件。例如并且不旨在以任何方式限制本公开，负载20可包括发电机22和涡轮24中的至少一者。涡轮24可为气体涡轮、蒸汽涡轮或现在已知或之后开发的可产生动力的任何其他设备。此外，负载20还可包括热回收蒸汽发生器、气体干燥器、压缩机、热交换器以及现在已知或之后开发的可能需要冷却的其他负载设备。
[0016]空气冷却子系统30是包括翅片冷却器的干冷却子系统，该翅片冷却器诸如但不限于具有串联的多行平行的翅片管31的翅片管束。来自水循环子系统80的水流向空气冷却子系统30。水在水循环子系统80的歧管85处被分流到翅片管31。空气冷却子系统30包括壳体33，该壳体支撑呈间隔关系(诸如但不限于平行行)的翅片管31。壳体33对大气开放并且允许空气流入和流出(参见箭头X)壳体33并穿过翅片管31。
[0017]空气冷却子系统30包括主动冷却模式，在该主动冷却模式下，一个或多个风扇35、36使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于至少一个负载(20)的集成式循环水冷却系统，所述系统包括：空气冷却子系统(30)；湿表面冷却子系统(50)；至少一个温度传感器(92)；控制件(70)；和冷却剂循环子系统，所述冷却剂循环子系统用于将冷却剂从所述至少一个负载(20)流体循环到所述空气冷却子系统(30)再到所述湿表面冷却子系统(50)并返回到所述至少一个负载(20)；其中所述控制件(70)基于以下项中的至少一者选择性地操作所述湿表面冷却子系统(50)和所述空气冷却子系统(30)中的至少一者：在所述冷却剂循环子系统中感测到的温度；和感测到的环境温度。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制件(70)选择性地一起操作所述湿表面冷却子系统(50)和所述空气冷却子系统(30)。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制件(70)选择性地仅操作所述湿表面冷却子系统(50)。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制件(70)选择性地仅操作所述空气冷却子系统(30)的湿表面冷却设备(56)。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个温度传感器(92)包括所述冷却剂循环子系统中的向所述控制件(70)提供冷却剂温度信号的传感器(91)。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述传感器(91)位于所述水循环子系统(80)中，在所述空气冷却子系统(30)之前和之后、在所述湿表面冷却子系统(50)之前和之后以及在所述至少一个负载(20)之后，从而向所述控制件(70)提供温度信号。7.根据权利要求5所述的系统，其中所述传感器(91)包括所述水循环子系统(80)中的三个传感器(91)，位于所述至少一个负载(20)之后但位于所述空气冷却子系统(30)之前的第一传感器(94)、位于所述空气冷却子系统(30)之后但位于所述湿表面冷却子系统(50)之前的第二传感器(94)、以及位于所述湿表面冷却子系统(50)之后但位于所述至少一个负载(20)之前的第三传感器(94)。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个温度传感器(92)包括向所述控制件(70)提供环境温度信...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：