一种双曲线冷却塔制造技术

本发明专利技术公开了一种双曲线冷却塔，在塔体内设置有换热结构，热媒水从换热结构的换热管内腔供通过，冷却空气从换热结构的换热管外围通过，围绕塔体底部设置有环向进风口，在环向进风口处设置有多组百叶窗，每组百叶窗的执行机构连接控制器，控制器还连接风速风向传感器，风速风向传感器用于获取环向进风口外围的自然风的风速、风向。将实时风速V与预设的风速阈值V0进行比较，并根据比较结果控制百叶窗的开闭状态：若实时风速V≥V0，则控制迎风侧的百叶窗打开，其余百叶窗全部或部分关闭；若实时风速V＜V0，则所有百叶窗打开。本发明专利技术能够大幅降低双曲线冷却塔内冷却过程中所需能耗，而且能够确保塔内气场均匀性。够确保塔内气场均匀性。够确保塔内气场均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种双曲线冷却塔


[0001]本专利技术涉及冷却塔，尤其涉及一种双曲线冷却塔。

技术介绍

[0002]双曲线冷却塔，又称之为自然通风冷却塔，它是一种大型薄壳型构筑物，通常用于水源欠缺的火电厂和核电站，其作用是将冷却器中排出的热水在双曲线冷却塔中进行冷却后循环利用。
[0003]双曲线冷却塔运行过程中，通常会面临侧风的问题（即自然风从塔体底部的其中一侧进入），尤其是在风力级数较大（不小于三级风）的情况下，受到斜支柱以及换热结构的影响，还会在背风侧形成负压区，严重影响冷却塔周向进风的均匀性，同时会增加进风阻力，减小通风量。
[0004]近年来，针对双曲线冷却塔存在的侧风问题，山东大学开发了一种自然通风湿式冷却塔内外协同的雨区干湿混合冷却系统，包括自然通风湿式冷却塔，自然通风湿式冷却塔的雨区内设有若干分流板，分流板为板状结构，分流板的一端连接在自然通风湿式冷却塔的塔壁上，分流板的另一端指向相邻的分流板，每个分流板的两侧倾斜设置，靠近冷却塔壁的分流板的一侧低于分流板的另一侧，所有分流板关于超大型湿式冷却塔的径向截面中心呈旋转对称性，一个分流板覆盖的雨区部分形成一个干区，自然通风湿式冷却塔底部的空气进口被若干干区分为若干干区入口和若干雨区入口，每个干区入口的地面两侧均竖直设置导风板，且导风板均设置在塔壁外侧。然而，采用该方案只能减小雨区通风阻力、增强塔内气
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水场的均匀性，并不能在风力级数较大的情况下确保塔内气场的均匀性，且不具有节能的优势。
[0005]更关键地是，现有双曲线冷却塔还存在能耗严重的问题，尤其是在风力级数较大的情况下能耗更严重，因为此种情况下的自然风几乎会横穿塔底，加上背风侧形成的负压区，导致自然风难以从塔底向上流动，即使塔内风机满负荷运行也收效甚微。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种双曲线冷却塔，至少解决现有双曲线冷却塔在风力级数较大的情况下存在的能耗严重、塔内气场均匀性欠佳的问题。
[0007]为实现前述目的，本专利技术采用了如下技术方案。
[0008]一种双曲线冷却塔，包括塔体，在塔体内设置有换热结构，热媒水从换热结构的换热管内腔供通过，冷却空气从换热结构的换热管外围通过，围绕塔体底部设置有环向进风口，其特征在于：在环向进风口处设置有多组百叶窗，每组百叶窗的执行机构连接控制器，控制器还连接风速风向传感器，风速风向传感器用于获取环向进风口外围的自然风的风速、风向，控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤：S1、获取自然风的实时风速V、风向，根据所得风向匹配迎风侧的百叶窗；S2、将所得实时风速V与预设的风速阈值V0进行比较，并根据比较结果控制百叶窗
的开闭状态：若实时风速V≥V0，则控制迎风侧的百叶窗打开，其余百叶窗全部或部分关闭；若实时风速V＜V0，则所有百叶窗打开。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述百叶窗对称布置有两组，所述风向分为迎风方向和背风方向；或者，所述百叶窗均匀布置有四组，所述风向分为东风方向、西风方向、南风方向、北风方向、东南风向、东北风向、西南风向、西北风向；或者，所述百叶窗均匀布置有八组，所述风向分为东风方向、西风方向、南风方向、北风方向、东南风向、东北风向、西南风向、西北风向。
[0010]进一步地，所述控制器连接天气预报系统，控制器的处理器执行其程序时还实现步骤/功能：S3、实时获取天气预报系统中当天各时段的预报风向和预报风速V1，将所得预报风速V1与预设的风速阈值V0进行比较，并根据比较结果预先控制百叶窗的开闭状态：若预报风速V1≥V0，则在预报风速V1对应的起始时段预先控制迎风侧的百叶窗打开（例如，当预报当天下午14：10
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14：20为6级西风，则14：09
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14：10为该预报风速对应的起始时段），其余百叶窗全部或部分关闭；若预报风速V1＜V0，则在预报风速V1对应的起始时段预先控制所有百叶窗打开；若预报风速V1与所得实时风速V不一致，则迅速切换百叶窗状态并按照步骤S2执行。
[0011]为进一步降低双曲线冷却塔在风力级数较大的情况下存在的能耗，所述换热结构包括水平布置的挡板，在挡板上平面阵列布置有多个换热器，每个换热器安装在挡板的通孔处，由挡板、换热器、塔体、百叶窗共同围合成侧向开口和上方开口的自然风容纳腔，进入自然风容纳腔的自然风从通孔处流至换热器的换热管外围。
[0012]作为优选方案，挡板呈圆形，以挡板圆心为基准，所有换热器在挡板上构成多个直径不同的环形结构。
[0013]为进一步提高冷却效率，每个换热器包括第一换热芯体和第二换热芯体，第一换热芯体与第二换热芯体共同构成双坡式屋顶结构，挡板的通孔位于换热芯体正下方。
[0014]作为优选方案，每个换热芯体具有进程换热管、回程换热管，所有换热管上端连接中转水室，进程换热管下端连接进水分配腔、上端连接中转水室，回程换热管下端连接出水腔、上端连接中转水室，热媒水依序流过进水分配腔、进程换热管、中转水室、回程换热管和出水腔。
[0015]为更进一步提高冷却效率，在每个换热器侧方设置有侧挡板，由第一换热芯体、第二换热芯体和两个侧挡板共同围合成三角空间。
[0016]作为优选方案，所述换热结构上方设置有风机。
[0017]为更进一步降低双曲线冷却塔在风力级数较大的情况下存在的能耗，并进一步优化气场均匀性，所述挡板高于环向进风口顶部；所述换热结构的换热管采用三维肋片换热管。
[0018]有益效果：采用本专利技术提供的方案，不能够大幅降低双曲线冷却塔内冷却过程中所需能耗，而且能够确保塔内气场均匀性，特别是在风力级数较大的情况下具有更好的节能优势；运行过程中，当风力级数较大时，只有迎风侧的进风口打开，此时塔内的自然风容纳腔类似于一个口袋结构，自然风会在风力的作用下从迎风侧的进风口灌入自然风容纳腔，此时的自然风容纳腔内风压相比于塔内其它区域风压较高，这种结构能够将自然风的
动能巧妙地转换成压能，使得自然风能够快速流过换热管并进行换热，此时自然风容纳腔中的风便能够很均匀且顺利地的进入换热管周围，从而大幅提高了冷却效率，同时具有很好地节能效果，完全能够省去风机；本专利技术提供的双曲线冷却塔，不仅结构简单、风阻小，而且方便安装和维护，维护难度小，安全性好。
附图说明
[0019]图1为实施例1中双曲线冷却塔示意图；图2为实施例1中双曲线冷却塔的换热结构所在部位俯向示意图；图3、图4为实施例1中双曲线冷却塔的换热结构的换热器示意图；图5为实施例1中双曲线冷却塔的换热结构局部示意图；图6为实施例1中双曲线冷却塔在侧风状态下运行过程时的示意图；图7为实施例2中双曲线冷却塔在侧风状态下运行过程时的示意图；图8为实施例1中双曲线冷却塔示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0021]实施例1如图1至图5所示，一种双曲线冷却塔，包括塔体1，在塔体1内设置有换热结构，换热结构上方设置有风机3热媒水从换热结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双曲线冷却塔，包括塔体(1)，在塔体(1)内设置有换热结构，热媒水从换热结构的换热管内腔供通过，冷却空气从换热结构的换热管外围通过，围绕塔体(1)底部设置有环向进风口(2)，其特征在于：在环向进风口(2)处设置有多组百叶窗，每组百叶窗的执行机构连接控制器，控制器还连接风速风向传感器，风速风向传感器用于获取环向进风口(2)外围的自然风的风速、风向，控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤：S1、获取自然风的实时风速V、风向，根据所得风向匹配迎风侧的百叶窗；S2、将所得实时风速V与预设的风速阈值V0进行比较，并根据比较结果控制百叶窗的开闭状态：若实时风速V≥V0，则控制迎风侧的百叶窗打开，其余百叶窗全部或部分关闭；若实时风速V＜V0，则控制所有百叶窗打开。2.根据权利要求1所述的双曲线冷却塔，其特征在于：所述百叶窗对称布置有两组，所述风向分为迎风方向和背风方向；或者，所述百叶窗均匀布置有四组，所述风向分为东风方向、西风方向、南风方向、北风方向、东南风向、东北风向、西南风向、西北风向；或者，所述百叶窗均匀布置有八组，所述风向分为东风方向、西风方向、南风方向、北风方向、东南风向、东北风向、西南风向、西北风向。3.根据权利要求2所述的双曲线冷却塔，其特征在于：所述控制器连接天气预报系统，控制器的处理器执行其程序时还实现步骤/功能：S3、实时获取天气预报系统中当天各时段的预报风向和预报风速V1，将所得预报风速V1与预设的风速阈值V0进行比较，并根据比较结果预先控制百叶窗的开闭状态：若预报风速V1≥V0，则在预报风速V1起始时段预先控制迎风侧的百叶窗打开，其余百叶窗全部或部分关闭；若预报风速V1＜V0，则在预报风速V1起始时段预先控制所有百叶窗打开；若预报风速V1与所得实时风速V不一致，则迅速切换百叶窗状态并按照步骤S2执行。4.根据权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王键，
申请(专利权)人：重庆鑫顺盛达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：