一种用于柔直变压器和换流阀的冷却装置的制作方法

1.本发明涉及直流输电工程换流站的冷却技术领域，特别是涉及一种用于柔直变压器和换流阀的冷却装置。


背景技术：

2.直流输电工程换流站的柔直变压器和换流阀在运行过程中散发大量的热量。现有技术中柔直变压器一般采用强油风冷，少部分工程采用强油水冷，采用强油风冷的散热效率低、风机噪音大，主要应用于柔直变压器户外散热使用，不适用于户内，且不能满足环保要求中对噪音的控制；换流阀根据环境条件采用强水水冷或强水风冷，当柔直变压器采用强油水冷、换流阀也采用强水水冷时，现有技术方案是柔直变和换流阀独立设置各自的冷却系统，各独立系统相应独立配置水冷却塔，各水冷却塔均需要独立配置主要散热部件：换热盘管、喷淋管及喷水嘴、换热层、挡水板、回水口、风机及电机和壁板，这样各水冷却塔的散热部件需各自占用一个塔体，各水冷却塔散热部件与塔体壁板之间、两个系统的冷却塔之间均需考虑安装和运维空间，空间使用率低，整体占用空间较大。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于柔直变压器和换流阀的冷却装置，能够解决现有技术中柔直变压器的冷却塔噪音大、以及与换流阀均采用水冷散热时两个冷却塔占用空间大的技术问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种用于柔直变压器和换流阀的冷却装置，包括塔体，所述塔体内的上部设有挡水板，以将所述塔体内的上部左右分隔为引风空间和换热空间；
5.所述引风空间内设有与塔体外连通的引风结构；
6.所述换热空间内设有与柔直变压器的热水出口连接的第一换热结构和与换流阀的热水出口连接的第二换热结构，位于所述第一换热结构和所述第二换热结构上部的换热空间内设有喷淋层，所述换热空间的顶部设有上部进风口；
7.位于所述第一换热结构和所述第二换热结构下部的换热空间内设有换热层，所述换热层右侧连通塔体外部，所述换热层的左侧与引风空间连通。
8.作为优选方案，所述换热层包括换热支架和多个竖直且左右成排布置在所述换热支架上的换热板，所述塔体下部右侧设有下部进风口，各所述换热板上均设有用于连通引风空间和所述下部进风口的通孔；
9.所述挡水板的底部与所述换热支架的左端连接。
10.作为优选方案，所述换热板为波纹板。
11.作为优选方案，各所述换热板上的通孔左右方向错位布置。
12.作为优选方案，所述换热支架的上部右端设有与所述下部进风口上部的塔体连接的挡风板。
13.作为优选方案，所述引风结构包括多个成排布置的风机，各所述风机均连接有电机。
14.作为优选方案，所述第一换热结构包括第一换热盘管和设置在第一换热盘管的第一进水口和第一出水口，所述第一进水口与所述柔直变压器的热水出口连接，所述第一出水口与所述柔直变压器的冷水入口连接；
15.所述第二换热结构包括第二换热盘管和设置在所述第二换热盘管的第二进水口和第二出水口，所述第二进水口与所述换流阀的热水出口连接，所述第一出水口与所述换流阀的冷水入口连接。
16.作为优选方案，所述喷淋层包括设置在所述第一换热盘管和所述第二换热盘管上部的多个喷淋管，所述喷淋管上设有多个下部进风口朝下的喷嘴，所述喷淋管均与喷淋池连接。
17.作为优选方案，所述换热层底部的塔体上设有回水口，所述回水口与喷淋池连接。
18.作为优选方案，所述引风空间的顶部设有出风口，所述引风结构与出风口连接。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
20.本发明的用于柔直变压器和换流阀的冷却装置包括塔体，塔体内的上部设有挡水板，以将塔体内的上部左右分隔为引风空间和换热空间；引风空间内设有与塔体外连通的引风结构，引风结构可以将引风空间内的水汽形成强气流排放至外部空气；换热空间内设有与柔直变压器的热水出口连接的第一换热结构和与换流阀的热水出口连接的第二换热结构，位于第一换热结构和第二换热结构上部的换热空间内设有喷淋层，柔直变压器排出的热水流通至第一换热结构，换流阀排出的热水流通至第二换热结构，利用喷淋层喷射到第一换热结构和第二换热结构上的冷却水与热水换热实现降温；换热空间的顶部设有上部进风口；位于第一换热结构和第二换热结构下部的换热空间内设有换热层，换热层右侧连通塔体外部，换热层的左侧与引风空间连通，从第一换热结构和第二换热结构上掉落的热水掉落至换热层上，引风结构能够将塔体外部的冷空气吸引并穿过换热层与热水换热，并将吸收喷淋水热量的热空气和未冷凝的水蒸气吸引以排放至塔体外部空气中。
21.本技术的用于柔直变压器和换流阀的冷却装置利用冷却塔实现散热，降低柔直变噪音，满足环保要求，且柔直变压器和换流阀换热在同一个塔体内进行，能够共用喷淋层、换热层、挡水板、风机及电机，节约了采用两个冷却塔具有的占用空间的技术问题，且安装和维护方便，空间使用率高。
附图说明
22.图1是本发明用于柔直变压器和换流阀的冷却装置的俯视结构示意图；
23.图2是图1的a-a剖面结构示意图；
24.图3是图1的b-b剖面结构示意图。
25.图中，1、第一换热盘管；1a、第一进水口；1b、第一出水口；2、第二换热盘管；2a、第二进水口；2b、第二出水口；3、第一喷淋管；4、第二喷淋管；5、换热层；6、挡水板；7、上部进风口；8、下部进风口；9、风机；10、出风口；12、回水口；13、壁板；14、引风空间；15、换热空间；16、挡风板。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
28.本发明的用于柔直变压器和换流阀的冷却装置的优选实施例，具体参阅图1至图3所示，包括塔体，塔体内的上部设有挡水板6，以将塔体内的上部左右分隔为引风空间14和换热空间15；引风空间14内设有与塔体外连通的引风结构，引风结构可以将引风空间14内的水汽形成强气流排放至外部空气；换热空间15内设有与柔直变压器的热水出口连接的第一换热结构1和与换流阀的热水出口连接的第二换热结构2，位于第一换热结构1和第二换热结构2上部的换热空间15内设有喷淋层，柔直变压器排出的热水流通至第一换热结构1，换流阀排出的热水流通至第二换热结构2，利用喷淋层喷射到第一换热结构1和第二换热结构2上的冷却水与热水换热实现降温；换热空间15的顶部设有上部进风口7；位于第一换热结构1和第二换热结构2下部的换热空间15内设有换热层5，换热层5右侧连通塔体外部，换热层5的左侧与引风空间14连通，从第一换热结构1和第二换热结构2上掉落的热水掉落至换热层5上，引风结构能够将塔体外部的冷空气吸引至换热层5，与掉落至换热层5上的热水换热，并将吸收喷淋水热量的热空气和未冷凝的水蒸气吸引以排放至塔体外部空气中。
29.其中，如图3所示，换热层5具体包括换热支架和多个竖直且左右成排布置在换热支架上的换热板，塔体下部右侧设有下部进风口8，各换热板上均设有用于连通引风空间14和所述下部进风口8的通孔；利用引风空间14的引风结构产生的吸引力将塔体外的冷却风从下部进风口吸引至换热板处，并通过通孔依次经过多个换热板，在这个过程中，冷却风与掉落至换热层5上的热水换热，换热之后的热水降温形成冷却水流动到塔体的底部，同时吸收喷淋水热量的热空气和未冷凝的水蒸气则进一步的通过引风结构吸引至引风空间14以排放至塔体外部空气中。
30.本技术中的挡水板6主要防止喷淋水随同强气流飘逸至室外，减少喷淋水的损耗，将挡水板6的底部与换热支架的左端连接，以固定挡水板6同时避免喷淋水在引风结构的吸力作用下直接进入引风空间14。
31.进一步的，换热板具体为波纹板，多排的波纹板能够对换热之后的喷淋水进行分流，同时波纹板能够增大冷却风与换热之后的喷淋水的接触面积以及同时能够增加接触的时间，提高冷却的效率。
32.更进一步的，在本技术的实施例中，各换热板上的通孔左右方向可以错位布置，以进一步的增加冷却空气移动路径，增加冷却时间。
33.其中，在本技术的进一步的实施例中，换热支架的上部右端设有与下部进风口上部的塔体连接的挡风板16，挡风板16能够避免下部进风口8处的冷却风进入到换热层5上部
使换热之后的喷淋水不容易掉落。
34.本技术的实施例中，引风结构为多个成排布置的风机9，各风机9均连接有电机，且引风空间14的顶部设有出风口10，出风口10连接风机9。
35.其中，第一换热结构1包括第一换热盘管和设置在第一换热盘管端部的第一进水口1a和第一出水口1b，第一进水口1a与柔直变压器的热水出口连接，第一出水口1b与柔直变压器的冷水入口连接，以将冷却后的水通入柔直变压器循环使用；第二换热结构2包括第二换热盘管和设置在第二换热盘管端部的第二进水口2a和第二出水口2b，第二进水口2a与换流阀的热水出口连接，第二出水口2b与换流阀的冷水入口连接，以将冷却后的水通入换流阀中循环使用。本技术的实施例中，第一换热盘管1和第二换热盘管2均为一个呈回字形弯曲延伸的管道。
36.进一步的，喷淋层5包括设置在第一换热盘管1和第二换热盘管2上部的多个喷淋管，喷淋管上设有多个下部进风口朝下的喷嘴，喷淋管均与喷淋池连接，喷嘴喷出的水覆盖在第一换热盘管1和第二换热盘管2表面与第一换热盘管1和第二换热盘管2内的热水进行热交换实现换热。
37.在本技术的进一步实施例中，喷淋管可以设置为位于第一换热盘管1上部的第一喷淋管3和位于第二换热盘管2上部的第二喷淋管4，第一喷淋管3和第二喷淋管4上均设置有喷嘴。
38.进一步的，换热层5底部的塔体上设有回水口12，回水口12与喷淋池连接。从喷淋管中喷淋的水与回水口12与第一换热盘管1和第二换热盘管2换热之后掉落到换热层5上进行换热降温，降温之后形成冷却水，通过回水口12流向喷淋池，这样实现冷却水的循环使用。
39.工作原理：
40.吸收柔直变和换流阀热量的密闭式循环水热水分别从第一换热盘管1的第一进水口1a、第二换热盘管2的第二进水口2a进入换热盘管内，喷淋管及喷嘴持续向第一换热盘管1和第二换热盘管2喷洒开式喷淋水，第一换热盘管1和第二换热盘管2内密闭式循环水的热量被喷淋水吸收后温度降低，第一换热盘管1的第一出水口1b、第二换热盘管2的第二出水口2b流出密闭式循环水冷水回流至柔直变和换流阀吸收热量后变为热水再重复进入第一换热盘管1的第一进水口1a、第二换热盘管2的第二进水口2a；吸收第一换热盘管1和第二换热盘管2内热量的喷淋水温度升高，且部分喷淋水汽化，汽、水混合物跌落至下方的换热层；在风机9的作用下，上部进风口7和下部进风口8持续吸收新鲜空气，室外常温状态的空气流在换热层5区域与喷淋水进行热交换，喷淋水部分热量传递至室外常温状态的空气流后温度降低、部分水蒸气冷凝为液态水，冷却塔右侧下部的壁板13的底板收集跌落下来的喷淋水，通过下方回水口12回流至下方喷淋池中重复使用；吸收喷淋水热量的热空气随同未冷凝的水蒸气在风机9形成的强气流作用下最终通过出风口10进入外部空气；挡水板6防止喷淋水随同强气流飘逸至室外，减少喷淋水的损耗。
41.相比较现有技术，本技术的冷却装置的总体占用空间减小，噪音减小、单塔噪音治理更为方便；作为噪音源的冷却塔的布点更为灵活，更有利于换流站总体噪音治理对噪音源布点的要求。同时，目前少有的柔直变采用的强油水冷方案，柔直变和换流阀各自独立设置冷却塔，而本技术方案利用柔直变和换流阀同步运行的运行特征，在满足柔直变和换流
阀密闭式循环水管路独立的条件下，共用其他组件及塔体，大大减小组件总体布置空间，减少整个冷却系统的布置空间。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。