专利名称：一种混合通风间冷塔系统及其冷却方法
技术领域：
本发明属于工程领域，涉及一种风机外置机械与自然混合通风间冷塔系统及其冷却方法。
背景技术：
间接空冷技术因符合当前节能减排政策，近年来应用日趋增多。常用的间接空冷系统配备双曲线型自然通风冷却塔。目前，随着外部技术及要求的提高，使得间冷塔的规模越做越大；冷却系统接受的外部负荷变化也越来越复杂，相应对冷却系统的适应性也提出更高要求；近些年极端气候天气的层出不穷，也使得冷却系统对环境的适应性要随之增强，如冬季的防冻。现有技术中，机械通风冷却过程中，风机及风道布置对塔内流场影响大，机械通风方式尖峰冷却及防冻控制功能较弱，系统环境适应性以及运行控制灵活性不足，间冷塔的规模大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种混合通风间冷塔系统及其冷却方法，该系统以自然通风方式为主要冷却方式，以机械通风方式为辅助冷却方式，这种组合方式可以降低电耗；机械通风冷却过程中，通过特殊的风机及风道布置尽量减少对塔内流场影响，同时强化机械通风方式尖峰冷却及防冻控制功能，大大提高系统环境适应性以及运行控制灵活性，相应的降低了间冷塔的规模。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的—种混合通风间冷塔系统，包括百叶窗、散热器和设置在双曲线自然通风塔展宽平台之上的机械通风辅助单元，该机械通风辅助单元沿双曲线自然通风塔塔壁周边环形设置。所述机械通风辅助单元包括进风口装置、风机、弯头、异形件、出风口装置和导流板；所述进风口装置环形设置在双曲线自然通风塔塔壁周边，每个进风口装置上端连通有弯头，弯头上端连通有异形件，该异形件与伸进塔内的出风口装置连通。所述进风口装置和弯头之间设置有风机。所述进风口装置底端设置有导流板。所述进风口装置和出风口装置的截面都是矩形。基于所述混合通风间冷塔系统的冷却方法，包括如下步骤自然通风状态下，外界环境冷空气由塔底部百叶窗经散热器进入塔内，流经散热器时与热媒发生热交换而升温，然后热空气被抬升至塔顶排出；由于热空气密度低于塔外冷空气，塔内外密度差提供了空气不断流动的动力；机械通风辅助单元风机开启的情况下，经过散热器的热空气会有一部分通过进风口装置，经风机加速，由出风口装置整流后向上沿塔内壁排入塔筒。
本发明的有益效果是降低了冷却系统规模；系统运行灵活，对负荷变化适应能力强；改善了环境对系统的影响，如防冻。
图1为本发明的竖直布置机械与自然混合通风冷却塔立面图；图2为本发明的机械通风辅助单元平面布置图；图3为本发明的机械通风辅助单元系统立面图；图4为本发明的机械通风辅助单元系统平面图；图5为本发明的机械通风辅助单元系统A-A剖视图；图6为本发明的机械通风辅助单元系统B-B剖视图。其中1为进风口装置；2为风机；3为弯头；4为异形件；5为出风口装置；6为导流板；7为双曲线自然通风塔；8为机械通风辅助单元；9为散热器；10为百叶窗。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述参见图1所示，本发明核心装置机械通风辅助单元安装于常规自然通风间冷塔展宽平台之上。自然通风状态下，外界环境冷空气由塔底部百叶窗经散热器进入塔内，流经散热器时与热媒发生热交换而升温，然后热空气被抬升至塔顶排出。由于热空气密度低于塔外冷空气，塔内外密度差提供了空气不断流动的动力。迎面风速大小由冷却塔抽力与塔内各部空气阻力平衡决定，而散热效果与迎面风速关系密切。机械通风辅助单元风机开启的情况下，经过散热器的热空气会有一部分通过进风口装置，经风机加速，由出风口装置整流后向上沿塔内壁排入塔筒。进风口装置导流板作用为减小辅助通风单元对塔内流场负面影响，出风口截面为矩形，沿塔内壁周圈布置，也是为了发挥机械通风的优势的同时尽量减少机械通风与自然通风之间的不利干扰。在图2-6所示的不同高度俯视图中，可以看出，散热器、进风口装置、风机、出风口装置由下至上的层次关系，其中进风口装置由于需要承载风机电机等设备，可由钢板等材料焊接制作，出风口装置可采用薄铁皮加工，尽量节省资金并便于固定在塔筒上。机械通风辅助单元布置的支撑结构宜联成环状，考虑与散热器支撑结构统一设计。本发明在散热器竖直布置塔外的自然通风间冷塔展宽平台上布置一圈机械通风辅助单元，该辅助单元由进风口装置、风机、弯头、异形件、出风口装置5部分组成，详见说明书附图。该辅助单元最大技术特点为风机外置，即风机完全处在塔筒引起的自然通风流场外，因而能够最大程度上降低风机停运状态时对自然通风方式的不利影响。风机正常工作时，塔内热空气除通过自然通风方式获得抬升外，还有部分可由辅助单元进风口装置吸入，经风机提升后由出风口装置向上排出，由于获得了风机提供的外在动力，混合通风间冷塔能够提供较自然通风方式更高的迎面风速和更好的冷却效果，相应的降低了间冷塔的规模。通过采用风机变频调速等技术，风机的运行状态和方式可以灵活的进行调节，因此，对于复杂的外部负荷变化，混合通风间冷塔的适应性以及运行控制灵活性也大大高于自然通风方式。
再之，冬季防冻模式，冷却系统可以通过对散热器外围百叶窗的开闭控制及对辅助冷却单元中风机的运行控制(如叶片倒转)，以干扰塔内流场，增加塔内空气阻力进而降低迎面风速，达到防冻目的。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求
1.一种混合通风间冷塔系统，其特征在于包括百叶窗、散热器和设置在双曲线自然通风塔展宽平台之上的机械通风辅助单元，该机械通风辅助单元沿双曲线自然通风塔塔壁周边环形设置。
2.如权利要求1所述一种混合通风间冷塔系统，其特征在于所述机械通风辅助单元包括进风口装置、风机、弯头、异形件、出风口装置和导流板；所述进风口装置环形设置在双曲线自然通风塔塔壁周边，每个进风口装置上端连通有弯头，弯头上端连通有异形件，该异形件与伸进塔内的出风口装置连通。
3.如权利要求2所述一种混合通风间冷塔系统，其特征在于所述进风口装置和弯头之间设置有风机。
4.如权利要求2所述一种混合通风间冷塔系统，其特征在于所述进风口装置底端设置有导流板。
5.如权利要求2所述一种混合通风间冷塔系统，其特征在于所述进风口装置和出风口装置的截面都是矩形。
6.基于权利要求1、2、3、4或5所述混合通风间冷塔系统的冷却方法，其特征在于，包括如下步骤自然通风状态下，外界环境冷空气由塔底部百叶窗经散热器进入塔内，流经散热器时与热媒发生热交换而升温，然后热空气被抬升至塔顶排出；由于热空气密度低于塔外冷空气，塔内外密度差提供了空气不断流动的动力；机械通风辅助单元风机开启的情况下，经过散热器的热空气会有一部分通过进风口装置，经风机加速，由出风口装置整流后向上沿塔内壁排入塔筒。
全文摘要
本发明公开了一种混合通风间冷塔系统及其冷却方法，该系统包括百叶窗、散热器和设置在双曲线自然通风塔展宽平台之上的机械通风辅助单元，该机械通风辅助单元沿双曲线自然通风塔塔壁周边环形设置。机械通风辅助单元风机开启的情况下，经过散热器的热空气会有一部分通过进风口装置，经风机加速，由出风口装置整流后向上沿塔内壁排入塔筒。本发明的有益效果是降低了冷却系统规模；系统运行灵活，对负荷变化适应能力强；改善了环境对系统的影响，如防冻。
文档编号F28F25/10GK102401581SQ20111021079
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者唐燕萍, 张爱军, 朱云涛, 范攀, 高志广 申请人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院