專利名稱：從任意方向引導(dǎo)直接空冷凝汽器風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)的導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用冷卻空氣使與其交叉流動的電站汽輪機(jī)排出的低參數(shù)蒸汽凝結(jié)成飽和水的換熱器-直接空冷凝汽器風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)設(shè)施。特別是有從任意方向引導(dǎo)進(jìn)風(fēng)的入口導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的電站汽輪機(jī)直接空冷凝汽器基本換熱單元風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒為相同規(guī)格的帶漸擴(kuò)喇叭口垂直向下開口的的直風(fēng)筒，采用這種風(fēng)筒存在的問題是空冷島風(fēng)機(jī)陣列在有橫向風(fēng)時迎風(fēng)面邊緣風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量受橫向風(fēng)影響嚴(yán)重降低，甚至出現(xiàn)倒灌熱風(fēng)現(xiàn)象，使換熱單元工作效率極其低下。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的電站汽輪機(jī)直接空冷凝汽器風(fēng)機(jī)陣列邊緣風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量受橫向風(fēng)嚴(yán)重影響的問題，本發(fā)明提供一種用于邊緣風(fēng)機(jī)(不限于邊緣風(fēng)機(jī))的彎風(fēng)筒，即從任意方向引導(dǎo)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)的導(dǎo)流裝置。該風(fēng)筒在不明顯影響空冷島中布置在邊緣風(fēng)機(jī)內(nèi)部風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量的情況下，顯著的提高了有橫風(fēng)情況下迎風(fēng)面邊緣風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量，計算流體力學(xué)數(shù)值模擬結(jié)果表明，整個空冷島風(fēng)機(jī)陣列總的進(jìn)風(fēng)量顯著提高，從而提高了空冷凝汽器的效率和能力。
通過空冷凝汽器單個單元的縮小模型試驗(yàn)表明風(fēng)機(jī)性能對風(fēng)機(jī)進(jìn)口邊界的氣流條件非常敏感，在沒有平行于風(fēng)機(jī)平面的橫向風(fēng)影響時，風(fēng)機(jī)所提供的壓頭全部用于把靜止的空氣吸入空冷單元；當(dāng)有橫向風(fēng)時，風(fēng)機(jī)提供的壓頭要有一部分用來克服氣流橫向運(yùn)動的動能，使氣流轉(zhuǎn)彎流入空冷單元，不僅如此，在風(fēng)筒內(nèi)背風(fēng)的一側(cè)還會形成漩渦，造成能量的損失。于是，在有橫風(fēng)時風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量會急劇下降，甚至不進(jìn)風(fēng)。
通過計算流體力學(xué)方法對空冷島及較大范圍的周邊環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，在有風(fēng)情況下空冷島邊緣風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)條件極為惡劣，由于風(fēng)墻導(dǎo)下大量的冷空氣作用使采用公知垂直向下開口直風(fēng)筒的邊緣風(fēng)機(jī)進(jìn)口氣流向斜下方流動，風(fēng)機(jī)將耗費(fèi)更大的功來克服空氣原有的慣性將其吸入空冷單元。某一風(fēng)速下的計算的結(jié)果表明邊緣風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量僅為其余風(fēng)機(jī)平均進(jìn)風(fēng)量的10％左右。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是延長空冷島邊緣風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒，延長的部分采用彎曲的風(fēng)筒，風(fēng)筒的吸風(fēng)口朝向空冷島的外邊，彎曲的角度應(yīng)根據(jù)具體情況確定，大致向公知垂直向下開口風(fēng)筒軸向向周邊合適的方向旋轉(zhuǎn)30°～120°之間。這樣做不僅使邊緣風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口迎著流線方向，而且起到了一定的導(dǎo)流作用，也為第二排風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)條件的改善起到積極的作用。
空冷島邊緣風(fēng)機(jī)加裝彎風(fēng)筒時，計算流體力學(xué)方法模擬結(jié)果表明，在某一風(fēng)向、風(fēng)速下，空冷島平行于風(fēng)向的邊緣的風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口仍然平行于氣流流線，因此進(jìn)風(fēng)量不會因?yàn)榧友b彎風(fēng)筒而相對原來的直風(fēng)筒而降低，空冷島背風(fēng)面邊緣風(fēng)機(jī)在加裝了彎風(fēng)筒時的進(jìn)風(fēng)量相對原來的直風(fēng)筒降低很少，迎風(fēng)面邊緣風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量相對提高近400％，空冷島總冷卻風(fēng)量有明顯提高。在無風(fēng)情況下，加裝彎風(fēng)筒與否空冷島冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)量改變不大。
本發(fā)明在任何工況不惡化空冷島整體性能的條件下，解決了有橫向風(fēng)時空冷島邊緣風(fēng)機(jī)性能低下、進(jìn)風(fēng)量不足的問題。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
這里介紹三種典型的實(shí)施例圓形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒(圖1)、方形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒(圖2)、廣義曲面彎風(fēng)筒(曲面導(dǎo)風(fēng)板)(圖3)。
圖1是本發(fā)明的空冷島邊緣兩個基本換熱單元圓形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒的三維結(jié)構(gòu)示意圖。該彎風(fēng)筒布置于整個空冷島邊緣風(fēng)機(jī)的進(jìn)口。在靠近汽機(jī)房一側(cè)，如果由于其他結(jié)構(gòu)物的存在不能布置該彎風(fēng)筒，則只在其他三個面布置該彎風(fēng)筒。在風(fēng)機(jī)陣列的四個角上的風(fēng)機(jī)彎風(fēng)筒吸風(fēng)口朝向和相鄰彎風(fēng)筒朝向相差45°。風(fēng)墻采用有利于風(fēng)扇吸風(fēng)的曲面風(fēng)墻7、8。
圖1中1蒸汽分配管，2換熱器管束，3風(fēng)扇輪緣(風(fēng)筒直段)，4圓形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒，5風(fēng)筒間連接板，6喇叭口，7曲面風(fēng)墻，8直風(fēng)墻。其中風(fēng)筒間連接板可以略去不要。
圖2是本發(fā)明彎風(fēng)筒的另一種典型形式方形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒，這種形式的彎風(fēng)筒和圓形曲面彎風(fēng)筒采用同樣的原理和整體布置，風(fēng)扇輪緣部分的圓形風(fēng)筒和方形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒之間的連接采用方圓節(jié)形式，即圖中的4。風(fēng)墻采用有利于風(fēng)扇吸風(fēng)的曲面風(fēng)墻6、7。
圖2中1蒸汽分配管，2換熱器管束，3風(fēng)扇輪緣(風(fēng)筒直段)，4方圓節(jié)，5方形旋轉(zhuǎn)曲面彎風(fēng)筒，6曲面風(fēng)墻，7直風(fēng)墻。
圖3是本發(fā)明彎風(fēng)筒在利用其導(dǎo)風(fēng)原理的基礎(chǔ)上的一種退化形式，我們稱之為廣義曲面彎風(fēng)筒(曲面導(dǎo)風(fēng)板)，該廣義曲面風(fēng)筒可以在邊緣風(fēng)機(jī)的內(nèi)側(cè)一排，也可以依次向空冷島中心布置多排，該曲面可以采用任意適當(dāng)形式的二次曲面，其長度可以根據(jù)空冷島的總體布局和數(shù)值模擬結(jié)論確定。
圖3中1蒸汽分配管，2風(fēng)墻，3風(fēng)扇輪緣(風(fēng)筒直段)，4廣義曲面彎風(fēng)筒(曲面導(dǎo)風(fēng)板)。
具體實(shí)施例方式
對于圓形曲面彎風(fēng)筒，在原有風(fēng)筒3的基礎(chǔ)上，加裝彎風(fēng)筒4和喇叭口5，喇叭口朝向利于進(jìn)風(fēng)的方向，彎風(fēng)筒旋轉(zhuǎn)的角度要根據(jù)具體情況確定，確定的原則是在工程量盡可能少和可實(shí)現(xiàn)的情況下，使風(fēng)筒處于迎風(fēng)位置時進(jìn)口喇叭口迎著流線方向。
在實(shí)施中，也可將外邊緣風(fēng)機(jī)相鄰的內(nèi)側(cè)第二排風(fēng)筒加以類似改進(jìn)，只是彎風(fēng)筒的轉(zhuǎn)角要比最外緣風(fēng)筒小。
對于方形曲面旋轉(zhuǎn)彎風(fēng)筒，其布置和圓形曲面彎風(fēng)筒相同，方形旋轉(zhuǎn)曲面的通流面積應(yīng)和風(fēng)機(jī)的性能相匹配，保證有足夠的風(fēng)流進(jìn)風(fēng)扇。方圓節(jié)采用八塊和風(fēng)筒相同或其他材料制成，具體作法可參照相關(guān)手冊。
對于廣義曲面彎風(fēng)筒(曲面導(dǎo)風(fēng)板)可以在邊緣風(fēng)機(jī)的內(nèi)側(cè)一排，也可以依次向空冷島中心布置多排，該曲面可以采用任意適當(dāng)形式的二次曲面，其長度可以根據(jù)空冷島的總體布局和數(shù)值模擬結(jié)論確定。兩個導(dǎo)風(fēng)板在空冷島角上的交接處的連接可采用相貫、圓滑過度或其他適當(dāng)形式。
根據(jù)這種導(dǎo)風(fēng)的思想，也可以采用具有上述呈彎風(fēng)筒形式的各種結(jié)構(gòu)變形實(shí)現(xiàn)這一目的。
權(quán)利要求
1.一種電站汽輪機(jī)用直接空冷凝汽器基本換熱單元風(fēng)機(jī)入口進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流裝置，其特征是空冷島風(fēng)機(jī)采用吸風(fēng)口朝向風(fēng)機(jī)軸向以外適當(dāng)方向的彎風(fēng)筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)筒，其特征是彎風(fēng)筒轉(zhuǎn)彎的角度要根據(jù)具體情況計算確定，大致向公知垂直向下開口風(fēng)筒軸向向周邊合適的方向旋轉(zhuǎn)30°～120°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)筒，其特征是彎風(fēng)筒的壁面采用圓形、橢圓、長方形、正方形或其他適合工程應(yīng)用形狀的旋轉(zhuǎn)曲面或能夠適應(yīng)所在區(qū)域氣體流線的恰當(dāng)流道形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)筒，其特征是也可以用具有上述呈彎風(fēng)筒形式的導(dǎo)流裝置的各種變形實(shí)現(xiàn)這一目的，如可將彎風(fēng)筒退化成對邊緣一排或一列的整體曲面導(dǎo)風(fēng)板(即說明書中的廣義曲面彎風(fēng)筒，見說明書附圖3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的風(fēng)筒，其特征是彎風(fēng)筒吸風(fēng)口軸向朝向空冷島外邊或根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件確定的其他有利于風(fēng)機(jī)吸風(fēng)的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的風(fēng)筒，其特征是彎風(fēng)筒可以用金屬、非金屬等適當(dāng)材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的風(fēng)筒，其特征是彎風(fēng)筒上緣與風(fēng)墻做有益于風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)筒，其特征是將彎該風(fēng)筒安裝在空冷島邊緣的風(fēng)機(jī)入口，也可將外邊緣風(fēng)機(jī)相鄰的內(nèi)側(cè)第二排風(fēng)筒加以類似改進(jìn)，只是彎風(fēng)筒的轉(zhuǎn)角要比最外緣風(fēng)筒小。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)筒，其特征是該導(dǎo)風(fēng)板可以在邊緣風(fēng)機(jī)的內(nèi)側(cè)一排，也可以依次向空冷島中心布置多排，該曲面可以采用任意適當(dāng)形式的二次曲面，其長度可以根據(jù)空冷島的總體布局和數(shù)值模擬結(jié)論確定。兩個導(dǎo)風(fēng)板在空冷島角上的交接處的連接可采用相貫、圓滑過度或其他適當(dāng)形式。
全文摘要
一種能在任何風(fēng)向和風(fēng)速情況下，都有利于將冷風(fēng)導(dǎo)入空冷凝汽器邊緣風(fēng)機(jī)入口，改善有風(fēng)情況下空冷島整體性能的電站汽輪機(jī)用直接空冷凝汽器導(dǎo)風(fēng)裝置，它是一種通過試驗(yàn)和計算確定形成的各種形式的彎風(fēng)筒或曲面導(dǎo)風(fēng)板。
文檔編號F04D25/00GK1831459SQ200610002009
公開日2006年9月13日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者趙永輝, 趙弦, 陸濤, 王亮 申請人:關(guān)曉春