[发明专利]利用雨区淋水势能调节干区覆盖面积的干湿雨区冷却塔

说明书

本发明涉及利用雨区淋水势能调节干区覆盖面积的干湿雨区冷却塔，超大型干湿雨区冷却塔下部由上至下依次设置有配水系统和分流板，配水系统下方具有淋水势能利用组件；每个分流板的一端位于冷却塔的塔筒壁，另一端指向冷却塔的径向截面中心，分流板通过传动轴与塔筒壁连接，传动轴由冷却塔径向中心指向塔筒壁。能够利用位于填料下方的水力叶轮，将冷却塔雨区淋水产生的势能转换为电能为分流板角度调节过程供电，在提高冷却塔的冷却效率的基础上不会消耗额外的电能。

技术领域

本发明涉及能源与动力工程领域，具体为利用雨区淋水势能调节干区覆盖面积的干湿雨区冷却塔。

背景技术

自然通风湿式冷却塔具有冷却效率高、结构简单、安全可靠等优点，被广泛应用于火(核)电站及需冷却的大型工业系统。冷却塔效率的高低直接影响到循环系统的稳定性、效率和安全性。

常规的逆流式自然通风湿式冷却塔的结构主要包括雨区、填料、配水系统和除水器。大型甚至超大型冷却塔的塔底直径及循环水量都非常巨大，势必增加进风阻力，使得外界的冷空气很难抵达塔心位置，造成冷却塔流场径向分布不均，减小了整塔的通风量，严重影响冷却塔的换热能力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种位于冷却塔内部无需消耗外部能源实现干区覆盖面积主动式调节的系统。通过水力叶轮和发电机的组合将雨区巨大的淋水势能转化为电能，作为分流板驱动电机的电力来源。通过电机驱动，根据冷却塔具体的运行参数主动式调节分流板的安装角度，实现干区覆盖面积的改变以适应不同的环境条件和冷却塔运行参数。

一个或多个实施例提供了如下技术方案：

利用雨区淋水势能调节干区覆盖面积的干湿雨区冷却塔，冷却塔本体下部由上至下依次设置有配水系统和分流板，每个分流板的一端位于冷却塔的塔筒壁，另一端指向冷却塔的径向截面中心，分流板通过传动轴与塔筒壁连接，传动轴由冷却塔径向中心指向塔筒壁，配水系统下方具有淋水势能利用组件。

传动轴朝向塔筒壁的一端具有驱动电机，驱动电机通过传动机构带动传动轴旋转，从而改变分流板相对于水平面的安装角度，传动轴由冷却塔径向中心指向塔筒壁。

传动轴上设置至少两组支撑轴承。

还包括位于配水系统顶部的除水器，和位于配水系统底部的填料。

淋水势能利用组件包括，位于填料下方的水力叶轮和与该水力叶轮连接的发电机以及蓄电装置，蓄电装置为驱动电机供电。

所有分流板以冷却塔的径向截面中心呈旋转对称性布置。

分流板一端至另一端的距离与填料区塔内半径比为1/3～3/4。

还具有传感器，用于收集环境参数和冷却塔运行工况。

环境参数主要包括环境干球温度Td、湿度φ、侧风风速v；冷却塔运行工况主要包括进塔水温t1、循环水流量q。

还具有数据库，数据库中存储有不同环境及运行参数与最佳干区覆盖面积之间的对应关系。

传感器获得的环境参数及运行工况的变化数据传递给数据库主机，控制器依据数据库中存储的不同环境及运行参数与最佳干区覆盖面积之间的对应关系，向驱动电机发出指令，从而改变分流板的安装角度，整个过程实时进行，即实时改变干区覆盖面积。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、通过在雨区加装分流板，将湿式冷却塔分为干湿两区，形成干湿混合冷却模式，减小了雨区通风阻力，增强塔内气-水场的均匀性，强化雨区及填料区的换热，进而提高冷却塔的冷却效率。

2、分流板的安装角度能够主动调节，依据冷却塔不同环境及运行参数与最佳干区覆盖面积之间的对应关系，主动调节安装角度的分流板能够实时改变干区的覆盖面积，在冷却塔工况改变时确保其处于最佳效率点。