[发明专利]空气冷却式散热器

说明书

本发明涉及到一种空气冷却式散热器，该散热器用于发电厂汽轮机循环水冷却系统。

这种用于发电厂汽轮机循环水冷却系统的空气冷却式散热器公知于“发电厂空冷技术”(水利电力出版社，1992年，丁尔谋主编P112～118)。该散热器由支持管束的钢结构架、若干个冷却单元、上下水室、百叶窗和百叶窗的执行机构等部件所组成。该散热器水室为焊接成形。由于铝材在大范围焊接时可焊性较差，会产生应力集中，而且由于水室内壁转弯处为直角过渡，当承受到不同温差时，铝管与水室的连接部位容易产生变形，导致焊缝开裂，引起渗漏。为了提高该散热器外表面的防腐能力，其冷却单元组装后采用了MBV法氧化处理。该方法产生的化学废液中有毒物质铬化物的含量较高，对人体和环境会产生危害。该散热器管子与管板的连接采用胀接方式，密封方式为O形橡胶圈密封，所用的O形橡胶圈数量很多，以一台200MW汽轮机组计，其循环水冷却系统需要的橡胶圈数量达34万个之多。该橡胶圈随着使用时间的延续会逐渐老化，使管束产生渗漏，从而破坏系统的真空度。该散热器百叶窗的控制装置是采用线性执行机构，当百叶窗的上部窗叶和下部窗叶开启同一角度时，下部窗叶平面与气流方向相切，但上部窗叶平面与气流方向仍呈一交角，从而增加了空气流阻力。

本发明的目的就在于制造一种空气冷却式散热器，可以适应不同的气象条件和运行方式，能够经济、安全、可靠地满足运行要求。

本发明的目的通过以下措施来实现：空冷散热器主要由钢结构架(1)、若干个铝制冷却单元(3)、铝制上下水室(2)、百叶窗(5)和百叶窗控制系统执行机构(4)等部件所组成。空气冷却式散热器的横截面为三角形，由一个钢结构架(1)和若干个冷却单元(3)连接成的两个冷却柱以及一个百叶窗(5)所组成。为增加散热器的散热能力，铝管外套有若干个散热翅片。循环水从铝管内通过，管外空气流通过百叶窗(5)吹过散热器，对循环水进行冷却。百叶窗(5)的作用是调节风量。

该散热器的上下水室(2)的制造采用了挤压成形工艺，该工艺是将铝金属毛坯放在挤压模具的膜腔中，利用压力机的往复运动和压力作用使毛坯产生塑性变形，使水室一次挤压成形。水室内壁转角处为弧形，可使循环水沿程阻力得到降低。水室外表面光滑，壁厚均匀，消除了接合部产生变形而导致渗漏的因素。

为保证空气冷却式散热器的长期使用寿命，对冷却单元(3)的散热表面采用了碱性化学氧化法防腐工艺处理，该工艺是将冷却单元(3)浸入碱性水溶液中，使铝材料表面形成一层致密的Al₂O₃氧化膜保护层，这层氧化膜的厚度一般为1～5um，其化学反应方程式如下：

       该种碱性水溶液是由浓度为51～58g/l的碳酸钠和浓度为16～20g/l的铬酸钠溶液组成。该制造过程所排放的废液中铬化物的含量仅为前述MBV法的六分之一。

百叶窗(5)的控制系统采用了非线性执行机构(4)。该机构是通过两个传动杆(6)旋转不同的角度，而致使推杆(7)在百叶窗上、中、下三部分产生不同的叶片(8)开启，开启角度从下向上依次递减，这样就大大地降低了气流阻力。

铝管与管板的连接方式选用自动焊机焊接，该焊接方法是采用惰性气体保护焊，这会使散热器的密封可靠性大大提高，并能简化其维修工作量，延长设备使用周期。

本发明以下列图形作一大概的解释：

图1为空气冷却式散热器外形示意图。

图2为空气冷却式散热器的俯视图。

图3为百叶窗非线性执行机构(4)示意图。

图4为一实例图，图中表示了一个汽轮机组循环水冷却系统的布置方式。从图4可以看出，循环水在凝汽器中被乏汽加热后，由水泵输送到自然通风冷却塔内的若干个空气冷却式散热器中，热水在该散热器中与环境空气通过对流散热被冷却，冷却后的循环水再被送回到凝汽器中冷却乏汽。如此循环使用。

试验表明，本发明可使空冷式散热器的散热效率提高5～7％，提高了系统可靠性，减少了空气冷却式散热器的维修工作量。    

附图中编号说明

1.钢结构架

2.上下水室

3.冷却单元

4.执行机构

5.百 叶 窗

6.传 动 杆

7.推    杆

8.叶    片