本發(fā)明涉及冷卻設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種散熱裝置及具有其的空冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

直接空冷系統(tǒng)是空冷發(fā)電廠的汽輪機(jī)組的主要散熱設(shè)備，直接空冷系統(tǒng)由若干列a形散熱裝置組成，如圖1所示，每一列a形散熱裝置包括蒸汽分配管1、兩根凝結(jié)水管道2和若干個(gè)散熱單元，各個(gè)散熱單元通過(guò)隔離墻4進(jìn)行分隔封閉，每個(gè)散熱單元又由若干片散熱翅片管3組成，如圖2所示，每個(gè)散熱單元上的散熱翅片管3分為兩組，兩組散熱翅片管3互呈60°夾角傾斜布置，兩組散熱翅片管3的上端與蒸汽分配管1連通，每組散熱翅片管3的下端與分別與一根凝結(jié)水管道2連通。每個(gè)散熱單元的散熱翅片管3下方設(shè)置有一臺(tái)空冷風(fēng)機(jī)5。

工作過(guò)程中，汽輪機(jī)排出的蒸汽經(jīng)蒸汽分配管1進(jìn)入，進(jìn)入蒸汽分配管1內(nèi)蒸汽分別進(jìn)入各個(gè)散熱翅片管3內(nèi)，蒸汽在散熱翅片管3內(nèi)散熱凝結(jié)成水，蒸汽和水向下流動(dòng)進(jìn)入凝結(jié)水管道2。在散熱翅片管3下方的空冷風(fēng)機(jī)5的作用下，空氣從下向上吹向散熱翅片管3，空氣透過(guò)散熱翅片管3之間的間隙由a形散熱裝置內(nèi)側(cè)流動(dòng)到散熱裝置外側(cè)，帶走蒸汽釋放的熱量，達(dá)到散熱效果。

a形散熱裝置在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)的主要問(wèn)題是冬季散熱翅片管3及其附屬設(shè)備存在凍結(jié)問(wèn)題，而夏季由于換熱效率降低，汽輪機(jī)排汽背壓高，熱經(jīng)濟(jì)性差。

具體地，冬季運(yùn)行時(shí)如果環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，散熱翅片管3內(nèi)蒸汽不斷被管外低于0℃的空氣冷卻，蒸汽散熱凝結(jié)成水在散熱翅片管3內(nèi)向下流動(dòng)，并且流動(dòng)過(guò)程中凝結(jié)水不斷增多，蒸汽不斷減少，直至散熱翅片管3的下部蒸汽全部凝結(jié)成水，凝結(jié)水繼續(xù)流動(dòng)在冷空氣的作用下產(chǎn)生過(guò)冷，局部的散熱翅片管3內(nèi)凝結(jié)水低于0℃即發(fā)生凍結(jié)。即使停止空冷風(fēng)機(jī)5的運(yùn)行，自然的通風(fēng)量也會(huì)使散熱翅片管3凍結(jié)。

夏季運(yùn)行時(shí)環(huán)境溫度最高時(shí)達(dá)到30℃以上，散熱翅片管3的散熱能力下降，環(huán)境溫度升高導(dǎo)致汽輪機(jī)的排汽背壓升高，威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，即使將空冷風(fēng)機(jī)5開(kāi)啟到最大轉(zhuǎn)速，也無(wú)法滿足散熱需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種散熱裝置及具有其的空冷系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的直接空冷系統(tǒng)冬季散熱翅片管容易凍結(jié)、夏季散熱能力下降的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種散熱裝置，包括多根并列設(shè)置的散熱翅片管，各根散熱翅片管的一端與蒸汽分配管連通，各根散熱翅片管的另一端與冷凝水管道連通，散熱裝置還包括：氣流調(diào)節(jié)組件，可開(kāi)合地遮擋在散熱翅片管的管壁外側(cè)，以調(diào)節(jié)散熱翅片管的通風(fēng)面積。

進(jìn)一步地，散熱裝置還包括：空冷風(fēng)機(jī)，設(shè)置在散熱翅片管遠(yuǎn)離蒸汽分配管的一側(cè)。

進(jìn)一步地，氣流調(diào)節(jié)組件位于散熱翅片管靠近空冷風(fēng)機(jī)的一端的管段上。

進(jìn)一步地，空冷風(fēng)機(jī)為多個(gè)，各個(gè)空冷風(fēng)機(jī)位于相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)散熱翅片管的下側(cè)。

進(jìn)一步地，氣流調(diào)節(jié)組件設(shè)置在各個(gè)散熱翅片管靠近與其相對(duì)設(shè)置的另一個(gè)散熱翅片管的一側(cè)。

進(jìn)一步地，氣流調(diào)節(jié)組件包括：擋風(fēng)板，擋風(fēng)板可翻轉(zhuǎn)地遮擋在散熱翅片管的側(cè)壁上。

進(jìn)一步地，擋風(fēng)板的翻轉(zhuǎn)軸線垂直于散熱翅片管的延伸方向。

進(jìn)一步地，擋風(fēng)板為多塊，多塊擋風(fēng)板沿散熱翅片管的延伸方向布置。

進(jìn)一步地，擋風(fēng)板具有用于遮擋散熱翅片管的第一位置和用于從散熱翅片管翻開(kāi)的第二位置；其中，在第一位置時(shí)，擋風(fēng)板貼合在散熱翅片管上，在第二位置時(shí)，擋風(fēng)板相對(duì)于散熱翅片管張開(kāi)預(yù)設(shè)角度。

進(jìn)一步地，氣流調(diào)節(jié)組件還包括：固定框架，擋風(fēng)板通過(guò)樞軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在固定框架上。

進(jìn)一步地，氣流調(diào)節(jié)組件還包括：驅(qū)動(dòng)裝置，與樞軸連接，用于通過(guò)樞軸驅(qū)動(dòng)擋風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，散熱裝置還包括多個(gè)平行布置的隔離件，相鄰的兩個(gè)隔離件之間形成散熱空間，散熱翅片管成對(duì)設(shè)置，成對(duì)的兩個(gè)散熱翅片管設(shè)置在相應(yīng)的散熱空間內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空冷系統(tǒng)，包括散熱裝置，散熱裝置為上述內(nèi)容的散熱裝置。

應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的散熱裝置，通過(guò)設(shè)置多根并列的散熱翅片管，各根散熱翅片管的一端與蒸汽分配管連通，各根散熱翅片管的另一端與冷凝水管道連通，在多根散熱翅片管的管壁外側(cè)設(shè)置有氣流調(diào)節(jié)組件，氣流調(diào)節(jié)組件可開(kāi)合地遮擋在散熱翅片管的管壁外側(cè)，用于根據(jù)散熱裝置所處環(huán)境的溫度調(diào)節(jié)各根散熱翅片管的通風(fēng)面積，從而避免散熱翅片管在環(huán)境溫度低于0℃時(shí)發(fā)生凍結(jié)，同時(shí)，能夠在環(huán)境溫度較高時(shí)，使氣流均勻作用于散熱翅片管上，提高散熱能力。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有的直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有的直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的另一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的擋風(fēng)板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例可選的一種直接空冷系統(tǒng)的散熱裝置的擋風(fēng)板的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

1、蒸汽分配管；2、凝結(jié)水管道；3、散熱翅片管；4、隔離墻；5、空冷風(fēng)機(jī)；10、散熱翅片管；20、蒸汽分配管；30、冷凝水管道；40、氣流調(diào)節(jié)組件；41、擋風(fēng)板；42、樞軸；50、空冷風(fēng)機(jī)；60、隔離件。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的散熱裝置，如圖3至圖5所示，包括多根并列設(shè)置的散熱翅片管10，各根散熱翅片管10的一端與蒸汽分配管20連通，各根散熱翅片管10的另一端與冷凝水管道30連通，散熱裝置還包括：氣流調(diào)節(jié)組件40，可開(kāi)合地遮擋在散熱翅片管10的管壁外側(cè)，以調(diào)節(jié)散熱翅片管10的通風(fēng)面積。

應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的散熱裝置，通過(guò)設(shè)置多根并列的散熱翅片管10，各根散熱翅片管10的一端與蒸汽分配管20連通，各根散熱翅片管10的另一端與冷凝水管道30連通，在多根散熱翅片管10的管壁外側(cè)設(shè)置有氣流調(diào)節(jié)組件40，氣流調(diào)節(jié)組件40可開(kāi)合地遮擋在散熱翅片管10的管壁外側(cè)，用于根據(jù)散熱裝置所處環(huán)境的溫度調(diào)節(jié)各根散熱翅片管10的通風(fēng)面積，從而避免散熱翅片管10在環(huán)境溫度低于0℃時(shí)發(fā)生凍結(jié)，同時(shí)，能夠在環(huán)境溫度較高時(shí)，使氣流均勻作用于散熱翅片管10上，提高散熱能力。

具體實(shí)施時(shí)，多根散熱翅片管10呈兩列布置，兩列散熱翅片管10之間以預(yù)設(shè)夾角成“八”字形布置，兩列散熱翅片管10的頂端與一根蒸汽分配管20均連通，兩列散熱翅片管10的下端分別與兩根冷凝水管道30連通。蒸汽分配管20與兩根冷凝水管道30均相互平行。

為了提高散熱翅片管10的散熱能力，可選地，在散熱翅片管10遠(yuǎn)離蒸汽分配管20的一側(cè)設(shè)置有空冷風(fēng)機(jī)50?？绽滹L(fēng)機(jī)50沿水平方向設(shè)置在兩列散熱翅片管10的下方，從下向上吹風(fēng)。可選地，如圖5所示，空冷風(fēng)機(jī)50為多個(gè)，各個(gè)空冷風(fēng)機(jī)50位于相對(duì)設(shè)置的兩列散熱翅片管10的下側(cè)并沿蒸汽分配管20和冷凝水管道30的延伸方向進(jìn)行布置，空冷風(fēng)機(jī)50的直徑與兩列散熱翅片管10最底端之間的距離相匹配

為了使各個(gè)空冷風(fēng)機(jī)50之間的產(chǎn)生的氣流不相互影響，可選地，沿沿蒸汽分配管20和冷凝水管道30的延伸方向設(shè)置有多個(gè)相互平行布置的隔離件60，相鄰的兩個(gè)隔離件60之間形成獨(dú)立的散熱單元，每個(gè)獨(dú)立的散熱單元下方設(shè)置一個(gè)空冷風(fēng)機(jī)50，每個(gè)空冷風(fēng)機(jī)50產(chǎn)生的氣流作用于一個(gè)獨(dú)立的散熱單元中的多個(gè)散熱翅片管10上，從而使各個(gè)散熱單元中的氣流不會(huì)相互影響。

氣流調(diào)節(jié)組件40位于散熱翅片管10靠近空冷風(fēng)機(jī)50的一端的管段上，即氣流調(diào)節(jié)組件40靠近兩列散熱翅片管10的下端的內(nèi)側(cè)設(shè)置。

可選地，氣流調(diào)節(jié)組件40包括：擋風(fēng)板41和樞軸42，在兩列散熱翅片管10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定框架，擋風(fēng)板41通過(guò)樞軸42可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在固定框架上，樞軸42的一端連接有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置采用手動(dòng)或電動(dòng)均可，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)樞軸42驅(qū)動(dòng)擋風(fēng)板41轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以在散熱翅片管10的側(cè)壁上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)將散熱翅片管10遮擋或者張開(kāi)。

可選地，擋風(fēng)板41為多塊，多塊擋風(fēng)板41沿散熱翅片管10的延伸方向相互平行布置，各個(gè)擋風(fēng)板41的翻轉(zhuǎn)軸線垂直于散熱翅片管10的延伸方向。

擋風(fēng)板41在繞其樞軸42轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中具有用于遮擋散熱翅片管10的第一位置和用于從散熱翅片管10翻開(kāi)的第二位置；其中，在第一位置時(shí)，擋風(fēng)板41貼合在散熱翅片管10上將散熱翅片管10遮擋從而阻止通風(fēng)；在第二位置時(shí)，擋風(fēng)板41相對(duì)于散熱翅片管10張開(kāi)預(yù)設(shè)角度，從而能夠增大通風(fēng)流量。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的散熱裝置，各個(gè)擋風(fēng)板41相互平行布置形成對(duì)氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)的百葉窗，百葉窗位于散熱翅片管10靠近空冷風(fēng)機(jī)50的一側(cè)，在散熱翅片管10的內(nèi)側(cè)首先制作安裝百葉窗的外框架，從而將形成百葉窗的各個(gè)擋風(fēng)板41可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在外框架上。

百葉窗的擋風(fēng)板41由一片至多片組成，即百葉窗至少由一片擋風(fēng)板41組成，百葉窗的擋風(fēng)板41為矩形，各個(gè)擋風(fēng)板41水平布置，擋風(fēng)板41的旋轉(zhuǎn)軸與其一條矩形邊重合，擋風(fēng)板41可以圍繞其一個(gè)矩形邊轉(zhuǎn)動(dòng)。

各個(gè)擋風(fēng)板41的長(zhǎng)度并不相等，其長(zhǎng)度在0.1—1米之間可以進(jìn)行選擇。擋風(fēng)板41的寬度最長(zhǎng)等于一個(gè)散熱單元的寬度，如果擋風(fēng)板41的寬度小于單元的寬度，采用安裝多組百葉窗，多組百葉窗的總寬度等度單元的寬度。百葉窗安裝在散熱翅片管10內(nèi)側(cè)0—3.5米高度的范圍內(nèi)，百葉窗的擋風(fēng)板41由電動(dòng)或手動(dòng)控制旋轉(zhuǎn)，開(kāi)合的角度在0—60°之間。百葉窗擋風(fēng)板41的工作過(guò)程如下：

當(dāng)冬季環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，將百葉窗的一個(gè)擋風(fēng)板41或多個(gè)擋風(fēng)板41完全閉合，此時(shí)空氣不能通過(guò)百葉窗所遮擋的部分散熱翅片管10，起到了減小通風(fēng)量的作用，防止下部容易結(jié)冰部分的散熱翅片管10凍結(jié)。

當(dāng)夏季環(huán)境溫度高于0℃時(shí)，散熱翅片管10不存在凍結(jié)的危險(xiǎn)，將百葉窗的擋風(fēng)板41按一定的角度打開(kāi)，百葉窗的擋風(fēng)板41起到導(dǎo)流的作用，增加散熱翅片管10的通風(fēng)量。由于整個(gè)散熱裝置的俯視投影是一個(gè)矩形，而空冷風(fēng)機(jī)50的俯視投影是一個(gè)圓形，而空冷風(fēng)機(jī)50出口圓形截面的直徑小于整個(gè)散熱裝置俯視投影的寬度，所以在夏季空冷風(fēng)機(jī)50高速旋轉(zhuǎn)時(shí)空冷風(fēng)機(jī)50產(chǎn)生的風(fēng)流是垂直向上的，因此，偏離空冷風(fēng)機(jī)50出口的部分散熱翅片管10的換熱表面通過(guò)的風(fēng)量較小，換熱不佳。而正對(duì)著空冷風(fēng)機(jī)50出口上方的散熱翅片管10通過(guò)的風(fēng)量較大，換熱強(qiáng)烈。通過(guò)擋風(fēng)板41的作用可以將空冷風(fēng)機(jī)50產(chǎn)生的風(fēng)流均勻引導(dǎo)至各個(gè)散熱翅片管10上，保證各個(gè)散熱翅片管10換熱均勻，提高散熱效率。

本發(fā)明實(shí)施例的散熱裝置的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)在散熱翅片管10內(nèi)側(cè)增加百葉窗實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)功能，第一是冬季環(huán)境溫度低于0℃時(shí)通過(guò)關(guān)閉百葉窗，使空氣不能通過(guò)部分散熱翅片管10，保護(hù)了容易發(fā)生凍結(jié)的管束，起到了防凍的作用；第二是當(dāng)環(huán)境溫度高于0℃時(shí)，打開(kāi)百頁(yè)窗葉片到一定角度，起到空氣導(dǎo)流作用，對(duì)空氣吹拂到散熱翅片管10的空氣流量進(jìn)行再組織，均衡了部分散熱翅片管10的流量，增強(qiáng)了換熱。

本發(fā)明還提供了一種空冷系統(tǒng)，包括散熱裝置，該散熱裝置為上述實(shí)施例的散熱裝置。應(yīng)用上述實(shí)施例的散熱裝置的空冷系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置多根并列的散熱翅片管10，各根散熱翅片管10的一端與蒸汽分配管20連通，各根散熱翅片管10的另一端與冷凝水管道30連通，在多根散熱翅片管10的管壁外側(cè)設(shè)置有氣流調(diào)節(jié)組件40，氣流調(diào)節(jié)組件40可開(kāi)合地遮擋在散熱翅片管10的管壁外側(cè)，用于根據(jù)散熱裝置所處環(huán)境的溫度調(diào)節(jié)各根散熱翅片管10的通風(fēng)面積，從而避免散熱翅片管10在環(huán)境溫度低于0℃時(shí)發(fā)生凍結(jié)，同時(shí)，能夠在環(huán)境溫度較高時(shí)，使氣流均勻作用于散熱翅片管10上，提高散熱能力。

某300mw的空冷系統(tǒng)機(jī)組共有6組上述實(shí)施例的散熱裝置，每組散熱裝置包括5個(gè)空冷散熱單元，因此，該空冷系統(tǒng)機(jī)組共有30個(gè)空冷散熱單元。散熱單元的尺寸為11.325m×12.015m，散熱翅片管10長(zhǎng)度9.8米，兩列散熱翅片管10的夾角為60°。在兩列散熱翅片管10的內(nèi)側(cè)設(shè)置可開(kāi)閉的百葉窗，百葉窗共分10組，每列散熱翅片管10的一側(cè)設(shè)置5組，每組由四個(gè)擋風(fēng)板41組成，如圖6和圖7所示，擋風(fēng)板41的寬度w1＝2.4米，擋風(fēng)板41的長(zhǎng)度l1可以為0.5米或1米。冬季環(huán)境溫度低于0℃時(shí)所有百葉窗的擋風(fēng)板41關(guān)閉，空氣不能通過(guò)百頁(yè)窗，保護(hù)散熱翅片管10的防凍部位；環(huán)境溫度高于0℃時(shí)所有百葉窗的擋風(fēng)板41打開(kāi)60°角，使更多的空氣進(jìn)入散熱翅片管10的下部區(qū)域，增加原來(lái)風(fēng)速較低部分的通風(fēng)量，增大換熱強(qiáng)度，解決夏季換熱面積不足的問(wèn)題。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。