[发明专利]双流程空冷散热器热力性能试验装置

说明书

本发明公开一种双流程空冷散热器热力性能试验装置，包括：散热器测试样品、第一循环水系统、第二循环水系统、测量系统和温控系统。根据本发明的空冷散热器热力性能试验装置能模拟双流程空冷散热器管内的实际温差，利用该装置可研究流程间温差对散热器热力性能的影响，相应的试验结果可为空冷散热器热力性能优化、以及间接空冷塔的优化设计提供支撑。

技术领域

本发明涉及火电厂空冷技术领域，特别是涉及双流程空冷散热器热力性能试验装置。

背景技术

人类生活水平的不断提高，促使淡水资源的消耗量逐渐增加，为保证国民经济的可持续发展，合理使用淡水资源，有效节约淡水资源迫在眉睫。兴建大容量的火力发电厂需要充足的冷却水资源，而在缺水地区兴建大容量火力发电厂，就需要采用其他冷却系统来排除废热。空冷系统的应运而生缓解了水资源日益匮乏与电力工业迅速发展之间的矛盾，从而保证电力产业迅速发展。

间接空冷系统，由于其良好且安全的冷却性能，被广泛应用于我国的富煤缺水的三北地区。间接空冷塔是间接空冷系统的重要组成部件之一，空冷散热器是间接空冷塔的关键部件，因此研究间接空冷散热器(下述简称为散热器)热力特性，对于优化设计间接空冷系统具有重要的意义。

根据散热器水管内流动方向，散热器包括单流程、双流程。由于双流程散热器的散热性能好，近些年来被广泛应用于大型间接空冷塔。图1示出火电厂间接冷却塔及双流程散热器的示意图，间接冷却塔1的高度约为170m～250m，在冷却塔底部进风口周围布置了双流程散热器2，为了达到电厂散热负荷要求，双流程散热器2高达25m～30m。。循环水通过复杂的管路系统，从散热器的底部流入散热器内的进水管3(管径约为20mm)，在散热器的顶部水室拐弯，然后再通过散热器的排水管4流出散热器。散热器的进水温度，春秋季约为40℃，夏季约为60℃；散热器的进水与出水温度差异约为10℃～13℃。由于水温高于周围环境气温，塔内的空气温度被加热，在浮力的作用，形成了空气流动。空气流动方向是，从外部流向散热器，与散热器水管内的热水进行换热，然后流向冷却塔，并从冷却塔出口流出。

在不同高度上，两排水管间的温差不同，如图2所示。以夏季工况为例，并假定水温随高度均匀变化。进水温度约为60℃，在向上流动过程中，水管内水的温度逐渐降低至54℃，然后向下流动，水的温度再逐渐降至47℃。因此，在散热器上部流程间的水温差较小，在散热器下部流程间的水温差较小，流程间水温变化范围为1℃～13℃。

目前，双流程散热器热力性能测试研究在热工风洞中进行，现有的双流程散热器测试样品为原型的一段，水循环过程与原型相同，由于风洞尺寸的限制，散热器试样高度约为0.8m，远小于其原型尺寸。现有散热器热力性能测试中，双流程小比尺散热器试样放置在热工风洞的试验段中，间接冷却塔的风冷却由热工风洞的来风模拟，由于双流程散热器试样的高度小，循环水流经散热器后，进水与出水的温差通常小于1.0℃，从而散热器测试样品双流程水管在不同高度的温差很小，这种测试方法仅仅反应出原型中散热器顶部一小段的温差，但无法考虑其他高度的温差效应，这导致目前的试验方法无法准确评估双流程散热器的热力性能。

因此，需要建立一套试验装置，可调节双流程散热器的水管间的水温差，从而可研究流程间不同幅度的水温差对散热器热力性能影响，研究结果可准确反映散热器原型不同高度段的热力特性，并可为空冷散热器、以及间接空冷塔的优化设计提供支撑。

在该部分中公开的以上信息仅用于理解发明构思的背景，因此，可能包含不构成现有技术的信息。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种双流程空冷散热器热力性能试验装置，其特征在于，包括：

散热器测试样品，所述散热器测试样品包括翅片、位于所述翅片的第一端且液体隔离的第一室和第二室以及位于所述翅片的与第一端相对的第二端且液体隔离的第三室和第四室，贯穿所述翅片延伸的第一水管和第二水管，所述第一水管与所述第一室和所述第三室液体联通，所述第二水管与所述第二室和所述第四室液体联通；