本發(fā)明涉及火力發(fā)電廠和原子能發(fā)電領(lǐng)域,確切地說是一種高位塔填料結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
高位收水塔是大型發(fā)電廠中重要的熱力設(shè)備之一,其運(yùn)行性能對電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。傳統(tǒng)高位收水塔的填料裝置的填料為均勻布置,運(yùn)行中存在填料分布和填料空氣動(dòng)力場匹配不當(dāng)和配水分布于空氣動(dòng)力場匹配不當(dāng)?shù)葐栴},使得內(nèi)區(qū)進(jìn)塔空氣的吸熱吸濕能力未能充分利用,影響到內(nèi)區(qū)循環(huán)水的進(jìn)一步冷卻?,F(xiàn)有技術(shù)對有關(guān)高位塔熱力特性的研究相對較少,特別是高位塔收水區(qū)域空氣流場特征對高位塔熱力特性的影響,作為高位塔的核心元件,收水裝置影響高位塔的阻力特性,其所在區(qū)域空氣流場直接影響填料內(nèi)風(fēng)速分布。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是技術(shù)對有關(guān)高位塔熱力特性的研究相對較少,特別是高位塔收水區(qū)域空氣流場特征對高位塔熱力特性的影響,作為高位塔的核心元件,收水裝置影響高位塔的阻力特性,其所在區(qū)域空氣流場直接影響填料內(nèi)風(fēng)速分布,根據(jù)自然風(fēng)的季節(jié)特點(diǎn),調(diào)整填料厚度和位置,可以改善冷卻塔的效率,同時(shí)因進(jìn)塔空氣轉(zhuǎn)向且存在較大的縱向空間和一定的縮放趨勢,在高位塔最外側(cè)收水單元與塔壁間形成主軸垂直于主流空氣流向的橫向旋渦,降低了其上方相應(yīng)填料區(qū)域的空氣流速,弱化了該區(qū)域的冷卻性能。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)手段:
一種高位塔填料結(jié)構(gòu),包括高位收水冷卻塔本體,高位收水冷卻塔本體由塔筒、除水器、配水區(qū)、填料區(qū)、收水區(qū)組成;其特征在于:所述的填料區(qū)包括填料和放置填料的填料支架,填料區(qū)分為上層填料區(qū)和下層填料區(qū),填料支架上設(shè)有長方形的填料單元,上層填料區(qū)的填料單元平行設(shè)置,下層填料區(qū)的填料單元以冷卻塔的中心軸線為圓心,沿徑向由冷卻塔中心向外設(shè)有內(nèi)環(huán)填料單元和外環(huán)填料單元,外環(huán)填料單元上設(shè)有升降裝置,升降裝置可使內(nèi)環(huán)填好單元和外環(huán)填料單元不在一個(gè)水平線上,外環(huán)填料單元向下凸出,填料支架上設(shè)有固定支架,固定支架內(nèi)設(shè)有移動(dòng)支架,外環(huán)填料單元設(shè)置在移動(dòng)支架內(nèi)。
作為優(yōu)選,本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
所述的升降裝置為設(shè)置在固定支架兩側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)軌,移動(dòng)支架設(shè)置在固定支架內(nèi),移動(dòng)支架兩側(cè)設(shè)有滑動(dòng)凸片,滑動(dòng)凸片可在滑動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)上下移動(dòng),滑動(dòng)導(dǎo)軌兩端設(shè)有限位架,固定支架下端兩側(cè)設(shè)有固定鎖扣,移動(dòng)支架上下兩側(cè)均設(shè)有固定栓。
所述的外環(huán)填料單元由塔筒沿徑向向內(nèi)延伸2m-7m,其余為內(nèi)環(huán)填料單元。
所述的外環(huán)填料單元在向下凸出時(shí),與內(nèi)環(huán)填料單元形成0.5m到1m之間的高度差。
所述的收水區(qū)為多個(gè)并排布置的收水單元,水單元包含u型槽、收水斜板。
所述的配水區(qū)包括配水主管、分流支管、和噴頭組成。
所述的冷卻塔本體四周為塔筒,冷卻塔頂部設(shè)有空氣出口,冷卻塔底部自上而下設(shè)有配水區(qū)、填料區(qū)和收水區(qū)。可移動(dòng)的填料區(qū),配合不均勻的配水區(qū),根據(jù)自然風(fēng)的強(qiáng)弱,可以實(shí)現(xiàn)提高效率,降低成本,并且消除在外環(huán)填料下方因?yàn)榭諝饬鲃?dòng)形成的氣旋,導(dǎo)致冷卻塔工作效率低下。
所述的收水區(qū)在外環(huán)填料單元下方為環(huán)形收水區(qū),內(nèi)環(huán)填料單元下方為平行收水區(qū),相鄰兩收水單元之間設(shè)有空氣流動(dòng)通道。
所述的環(huán)形收水區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)連接環(huán)形收水單元,環(huán)形收水區(qū)自塔筒向內(nèi)傾斜。環(huán)形收水區(qū)的設(shè)置,通過角度傾斜,改變氣流流動(dòng)的方向,消除氣旋,提高效率。
通過圖5中在無環(huán)境自然風(fēng)條件下高位塔縱剖面局部空氣動(dòng)力場、圖6中在4m/s環(huán)境自然風(fēng)條件下高位塔縱剖面局部空氣動(dòng)力場、圖7中在7m/s環(huán)境自然風(fēng)條件下高位塔縱剖面局部空氣動(dòng)力場可知,不同風(fēng)力對冷卻塔有不同工作效率的影響,因?yàn)樗募窘惶?,每個(gè)地方的每個(gè)季節(jié)其風(fēng)力有一定的規(guī)律可循,通過對該地方風(fēng)力研究,調(diào)整冷卻塔內(nèi)部填料的位置,提高冷卻塔的工作效率。
圖7中7m/s環(huán)境自然風(fēng)下,高位塔迎風(fēng)側(cè)縱向漩渦過大,幾乎影響了整個(gè)半塔計(jì)算域,造成迎風(fēng)側(cè)半塔所有收水板間空氣流速過小,通過移動(dòng)填料位置,使填料區(qū)和收水區(qū)相對位置更加緊密,減少形成漩渦的空氣流動(dòng)。冷卻塔最外側(cè)收水單元與塔壁間較大的橫向旋渦降低了填料外緣上升空氣流速,弱化了填料外緣的冷卻性能。因此應(yīng)針對高位塔填料外緣冷卻性能弱化的原因,冷卻塔最外側(cè)收水單元與塔壁間空氣流道中大的橫向渦流進(jìn)行深入研究,揭示其形成、發(fā)展的演化機(jī)理,提出相應(yīng)措施,實(shí)現(xiàn)該區(qū)域空氣流場的有效重構(gòu)及其上方區(qū)域傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)化,并最終實(shí)現(xiàn)高位塔熱力性能的系統(tǒng)改善。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為填料支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為填料區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為在無環(huán)境自然風(fēng)條件下高位塔縱剖面局部空氣動(dòng)力場。
圖6為在4m/s環(huán)境自然風(fēng)條件下高位塔縱剖面局部空氣動(dòng)力場。
圖7為為在7m/s環(huán)境自然風(fēng)條件下高位塔縱剖面局部空氣動(dòng)力場。
圖8為常規(guī)塔和高位塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為收水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為環(huán)形收水區(qū)和平行收水區(qū)分布圖。
圖11為環(huán)形收水區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為平行收水區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1-冷卻塔本體;2-塔筒;3-配水區(qū);4-填料區(qū);5-收水區(qū);6-上層填料區(qū);7-內(nèi)環(huán)填料單元;8-外環(huán)填料單元;9-下層填料區(qū);10-收水斜板;11-u型槽;12-空氣流動(dòng)通道;13-填料支架;14-固定支架;15-移動(dòng)支架;16-平行收水區(qū);17-環(huán)形收水區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例,進(jìn)一步說明本發(fā)明。
參見圖1、圖2、圖3、圖4可知,本發(fā)明一種高位塔填料結(jié)構(gòu),包括高位收水冷卻塔本體1,高位收水冷卻塔本體1由塔筒2、除水器、配水區(qū)3、填料區(qū)4、收水區(qū)5組成;其特征在于:所述的填料區(qū)4包括填料和放置填料的填料支架13,填料區(qū)4分為上層填料區(qū)6和下層填料區(qū)9,填料支架13上設(shè)有長方形的填料單元,上層填料區(qū)6的填料單元平行設(shè)置,下層填料區(qū)9的填料單元以冷卻塔的中心軸線為圓心,沿徑向由冷卻塔中心向外設(shè)有內(nèi)環(huán)填料單元7和外環(huán)填料單元8,外環(huán)填料單元8上設(shè)有升降裝置,升降裝置可使內(nèi)環(huán)填好單元和外環(huán)填料單元8不在一個(gè)水平線上,外環(huán)填料單元8向下凸出,填料支架13上設(shè)有固定支架14,固定支架14內(nèi)設(shè)有移動(dòng)支架15,外環(huán)填料單元8設(shè)置在移動(dòng)支架15內(nèi),升降裝置為設(shè)置在固定支架14兩側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)軌,移動(dòng)支架15設(shè)置在固定支架14內(nèi),移動(dòng)支架15兩側(cè)設(shè)有滑動(dòng)凸片,滑動(dòng)凸片可在滑動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)上下移動(dòng),滑動(dòng)導(dǎo)軌兩端設(shè)有限位架,固定支架14下端兩側(cè)設(shè)有固定鎖扣,移動(dòng)支架15上下兩側(cè)均設(shè)有固定栓,外環(huán)填料單元8由塔筒2沿徑向向內(nèi)延伸2m-7m,其余為內(nèi)環(huán)填料單元7,外環(huán)填料單元8在向下凸出時(shí),與內(nèi)環(huán)填料單元7形成0.5m到1m之間的高度差,收水區(qū)5為多個(gè)并排布置的收水單元,水單元包含u型槽11、收水斜板10,配水區(qū)3包括配水主管、分流支管、和噴頭組成,冷卻塔本體1四周為塔筒2,冷卻塔頂部設(shè)有空氣出口,
具體實(shí)施例2:
根據(jù)圖10、圖11、圖12可知,冷卻塔底部自上而下設(shè)有配水區(qū)3、填料區(qū)4和收水區(qū)5,收水區(qū)5在外環(huán)填料單元8下方為環(huán)形收水區(qū)17,內(nèi)環(huán)填料單元7下方為平行收水區(qū)16,相鄰兩收水單元之間設(shè)有空氣流動(dòng)通道12,環(huán)形收水區(qū)17內(nèi)設(shè)有多個(gè)連接環(huán)形收水單元,環(huán)形收水區(qū)17自塔筒2向內(nèi)傾斜。
由于以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)不限于此,任何本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能想到本技術(shù)方案技術(shù)特征的等同的變化或替代,都涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。