超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔制造技術

本實用新型專利技術公開了一種超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔，其包括有淋水填料區，其零米處的直徑為零米直徑，其塔高與零米直徑的比值范圍為1.1-1.2，所述淋水填料區的高度≥1.25米。本實用新型專利技術通過將塔高與零米直徑的比值范圍設計為1.1-1.2，降低塔高，提高超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔的本身的安全性，并改善超大型自然塔的冷卻能力；另一方面，通過改變進風口面積與塔底殼面積的比值范圍為0.30-0.35，降低自然塔的進風口高度、淋水高度，降低冷卻水提升水泵的揚程，利于節能，降低成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種自然通風冷卻塔，尤其是指一種超大型逆流式自然通風冷卻
技術介紹
逆流式自然通風濕式冷卻塔(以下簡稱自然塔)廣泛的應用于國民經濟的諸多部門，主要有電力、石油、化工等，其作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣直接接觸進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣。這種類型冷卻塔通風筒常采用雙曲線形，用鋼筋混凝土澆制，塔筒底部為進風口，空氣從進風口進入塔體，穿過填料下的雨區，和熱水流動成相反方向流過填料，再從塔筒出口流出。如下圖所示自然塔淋水面積是指冷卻塔內“填料區頂部”的斷面面積，按淋水面積A冷卻塔可初步劃分為小型塔A < 4000m2中型塔4000m2 彡 A < 7000m2大型塔7000m2 彡 A < 12000m2超大型塔A彡12000m2 (塔底部直徑D > 110m、進風口高度h > Ilm)自然通風逆流式冷卻塔的散熱包含了淋水區(圖中配水區與填料之間的區域)、填料區和雨區(圖中填料區以下、塔底水池水面以上的部分稱為雨區)三個部分。我國是世界上冷卻塔用量最多的國家之一，在冷卻塔設計方面積累了不少經驗，在借鑒了國內外冷卻塔設計研究的基礎上，考慮結構和工藝的要求，編制出了我國冷卻塔的設計規范，規范建議的自然通風冷卻塔塔型的比例關系如下表I。表I規范建議的冷卻塔雙曲線型風筒殼體幾何比例關系塔高與零米喉部面積與喉部高度與塔塔頂擴散殼體子午線進風口面積與直徑比殼底面積比高比__M_傾角塔底殼面積比1.2 1.6 0.3 0.4 0.75 -0.85 6°-8° 16° 20° 0.35 -0.40目前，已經建成在用的自然通風冷卻塔的塔型尺寸基本都符合表I的比例關系。隨著冷卻塔的淋水面積、塔高、塔底部直徑增大,塔的進風口高度也相應增高,雨區的高度(淋水高度)也增高，特別是超大型冷卻塔高度、塔底部直徑有的可能超過現有已建冷卻塔的尺寸，高度可達180 220m，零米直徑超過150m，且淋水面積> 14000m2 ;如仍按現有國家規范規定的塔型參數進行超大型冷卻塔的塔型設計，則“塔高與零米直徑比”為“I. 20 I. 60”、“進風口面積與塔底殼面積比”為“O. 35 O. 40”，且如果淋水填料高度仍(I. 25m;這勢必會導致進風口高度、淋水高度均較高，這樣的塔型，其配水高度也響應較高，從而導致冷卻水提升水泵的揚程相對較高，不利于節能。另一方面，塔高過于高對熱力特性影響有兩方面，一是對通風量影響；二是對填料斷面風速分布的影響。隨塔高增高，塔的有效高度增大，抽力增大通風量亦變大；風量增大，塔的總阻力系數與塔內的空氣流場的分布也有變化，從而影響塔的冷卻效果。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種超大型逆流式自然通風冷卻塔，其能夠克服現有技術的缺陷，能夠適用 于超大型塔，確保自然塔的冷卻效果。本技術的目的是這樣實現的一種超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔，其包括有淋水填料區，其零米處的直徑為零米直徑，其塔高與零米直徑的比值范圍為I. 1-1. 2，所述淋水填料區的高度> I. 25米。對于塔高高于180m的超大型自然塔，土建造價較高，且超高建筑也會帶來安全問題，因此，有必要在不降低冷卻能力的前提下，降低自然塔的塔高；因此，塔高與零米直徑的比值范圍為I. 1-1. 2，可以確保在降低塔高、提高自然塔自身安全性的前提下，且不會降低自然塔的冷卻能力。在其中一個實施例中，其還包括有淋雨區，所述淋雨區設于所述淋水填料區的下方，所述淋雨區的外周為進風口，進風口面積與塔底殼面積的比值范圍為O. 30-0. 35。在其中一個實施例中，其還包括有淋雨區，所述淋雨區設于所述淋水填料區的下方，所述淋雨區的一側為進風口，所述進風口高度與塔底殼直徑的比值范圍為O.075-0. 085。在其中一個實施例中，所述超大型自然塔是指其零米直徑大于150m，塔高為180m-220m，淋水面積大于12000m2。自然塔的阻力主要集中在冷卻塔的進風口區域，進風口高度是影響進風口區域氣流阻力的主要塔型參數。進風口高度的合理取值，對自然塔的氣流阻力和塔內填料斷面的空氣流態分布都會產生影響，從而影響整個自然塔的熱力特性。通過將進風口面積與塔底殼面積的比值范圍為O. 30-0. 35 (或將進風口高度與塔底殼直徑的比值范圍為O.075-0. 085)，選擇合理的進風口高度，合理的淋水高度，確保冷卻水提升水泵的揚程適中，利于節能。本技術超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔與現有技術相比，具有如下有益效果本技術通過將塔高與零米直徑的比值范圍設計為I. 1-1. 2，降低塔高，提高超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔的本身的安全性，并改善超大型自然塔的冷卻能力；另一方面，通過改變進風口面積與塔底殼面積的比值范圍為O. 30-0. 35，降低自然塔的進風口高度、淋水高度，降低冷卻水提升水泵的揚程，利于節能，降低成本。本技術克服了現有技術對逆流式自然通風冷卻塔的塔型的設計偏見，在不改變其冷卻能力的前提下，降低了塔高，提高自然塔自身的安全性，且利于節能，降低了運行成本。附圖說明圖I為本技術超大型逆流式自然通風冷卻塔的結構示意圖；圖2為塔高與出塔水溫降低的關系圖；圖3為進風口高度對冷卻塔雨區阻力系數的關系圖；圖4為進風口高度對冷卻塔總阻力系數的關系圖；圖5為不同進風口高度熱季工況填料斷面風速分布圖；圖6為不同進風口高度夏季10%工況填料斷面風速分布圖；圖7為不同進風口高度春秋季工況填料斷面風速分布圖；圖8為進風口高度與出塔水溫的關系圖。具體實施方式如圖I所示，本技術超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔，其包括有塔體11，所述塔體11內依次從上至下設置有淋水填料區12及淋雨區13，其中所述淋雨區13的外周為進風口。自然塔的零米處的直徑為零米直徑DP，塔高H與零米直徑Dp的比值范圍為I.1-1. 2，所述淋水填料區12的高度> I. 25米。通過增高淋水填料區12的高度，確保自然塔的冷卻能力。對于塔高高于180m的超大型自然塔,土建造價較高,且超高建筑也會帶來安全問題，因此，有必要在不降低冷卻能力的前提下，降低自然塔的塔高；因此，塔高與零米直徑的比值范圍為I. 1-1. 2，可以確保在降低塔高、提高自然塔自身安全性的前提下，且不會降低自然塔的冷卻能力。在本技術中，所述超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔的零米直徑大于150m，塔高為180m-220m，淋水面積大于12000m2。以某超大型自然塔為實例，在淋水填料高度為I.25m、冷卻水量相同、氣象條件相同的條件下，通過對比計算發現，塔高與零米直徑比I. I增大至I. 5，春秋季的自然塔出塔水溫降低了 O. 84°C、熱季降低了 O. 58°C，夏季10%降低了 O. 57°C。將不同運行季節的溫度降低表示為各季節的進出塔溫差的百分數，繪于圖2。由圖2可看出，自然塔的出塔水溫的降低值占其對應的溫差百分數與塔高是相關的，塔高與零米直徑比由I. I增大至I. 5，出塔水溫降低值占冷卻水溫差的約12%。自然塔水溫降低反映冷卻塔的熱力特性變好，原因是自然塔的抽力增加，通風量增加。另一方面，通風量的增加又引起塔內的空氣流速分布的變化，反過來再影響塔的熱力特性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔，其包括有淋水填料區，其特征在于，其零米處的直徑為零米直徑，其塔高與零米直徑的比值范圍為1.1？1.2，所述淋水填料區的高度≥1.25米。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍國慶，楊志，毛衛兵，湯東升，羅必雄，彭雪平，喬旭斌，匡俊，李波，朱嵩，
申請(專利權)人：中國能源建設集團廣東省電力設計研究院，
類型：實用新型
國別省市：