一种高位收水冷却塔非均匀填料系统

摘要

本发明公开了一种高位收水冷却塔非均匀填料系统，包括位于冷却塔内的填料区，所述的填料区内的填料均采用非均匀布置和分区布置，所述的填料区的分区方式为：以冷却塔的竖向轴线为中心，依次向外分为不同半径的三个环状区域，即A区、B区和C区。所述三个填料区的填料半径的关系为:A区≤B区≤C区。所述三个填料区的填料厚度关系为:A区≥B区＞C区。本发明由于采用高位收水冷却塔各区填料的非均匀布置，可最大限度提高塔内的气水比，充分发挥了塔内填料的冷却性能，提高了冷却塔的冷却效率。

权利要求

1.一种高位收水冷却塔非均匀填料系统，包括位于高位收水冷却塔内的填料区，其特征在于：所述的填料区内的填料均采用非均匀布置和分区布置，即沿着高位收水冷却塔的直径方向由内向外采用一种非均匀布置方式；

所述的填料区分区方式为：以冷却塔的竖向轴线为中心，依次向外分为不同半径的三个环状区域，即A区、B区和C区；所述三个填料区的填料厚度关系为:A区≥B区＞C区；

所述三个填料区的填料厚度范围为：A区厚度：hA＝δ～1.17δ，B区厚度：hB＝δ，C区厚度：hC＝0.8δ～0.83δ，其中δ为填料均匀等高布置时的高度。

2.如权利要求1所述的高位收水冷却塔非均匀填料系统，其特征在于：所述三个填料区的填料半径的关系为:A区＜B区＜C区。

3.如权利要求2所述的高位收水冷却塔非均匀填料系统，其特征在于：所述三个填料区的填料半径范围为：A区填料半径范围： B区填料半径范围： C区填料半径范围： 其中 为当量半径，为该处填料半径与填料区域半径最大值之比。

说明书

一种高位收水冷却塔非均匀填料系统

技术领域

[0001] 本发明属于火力发电厂和原子能发电领域，特别是涉及到为提高高位收水冷却塔的冷却效率而采用的一种非均匀填料系统。

背景技术

[0002] 高位收水冷却塔在国内使用日渐增多，目前国内高位收水冷却塔填料的常规设计，为填料在塔内集水装置上均匀布置，不同半径处等高布置。但是冷却塔体积庞大填料区面积巨大，巨大的填料面积难以保证填料区空气动力场的合理分配，填料区域外围空气不足，导致气水比较低，冷却能力较低；同时内围水温最低值与其冷却极限环境空气湿球温度尚有差距，气水比尚有提升空间，冷却能力没有得到充分利用，冷却效率较低。

[0003] 在专利[201310132397.5]中公开了一种高位收水装置及包含该装置的湿式冷却塔，该高位收水冷却塔采用填料均匀等高布置，塔内填料的冷却能力没有得到充分利用，塔内空气分布不均匀，冷却效率较低。

[0004] 在专利[201210085960.3]中公开了一种湿式冷却塔填料的一种布置方式，该布置方式是通过空气的吸热吸湿原理对湿式冷却塔内的填料进行了非均匀布置，该布置方式仅针对湿式冷却塔，对于高位收水冷却塔若应用该种非均匀布置方式，会使得高位收水冷却塔的冷却效率进一步降低，因为高位收水冷却塔不存在雨区，空气通过进风口进入塔内后不存在吸热吸湿的过程，高位收水冷却塔的填料非均匀布置原理与湿式冷却塔有本质上的区别，高位收水冷却塔通过提高塔内空气的气水比来对塔内填料进行非均匀布置。

发明内容

[0005] 本发明为了解决上述问题，克服现有高位收水冷却塔填料布置存在的问题，提供了高位收水冷却塔填料的一种高位收水冷却塔的非均匀填料系统，均匀塔内空气动力场，提高填料区域的气水比，充分利用高位收水冷却塔填料的冷却能力，提高高位收水冷却塔的冷却效率。

[0006] 本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种高位收水冷却塔非均匀填料系统，包括位于冷却塔内的填料区，所述的填料区内的填料均采用非均匀布置和分区布置，即沿着高位收水冷却塔的直径方向由内向外采用一种非均匀布置方式。

[0008] 所述的填料区的分区方式为：以冷却塔的竖向轴线为中心，依次向外分为不同半径的三个环状区域，即A区、B区和C区。

[0009] 所述三个填料区的填料半径的关系为:A区＜B区＜C区。

[0010] 所述三个填料区的填料厚度关系为:A区≥B区＞C区。

[0011] 所述三个填料区的填料半径范围为：

[0012] A区填料半径范围： B区填料半径范围： C区填料半径范围： 其中 为当量半径，为该处填料半径与填料区域半径最大值之比。

[0013] 所述三个填料区的填料厚度范围为：

[0014] A区厚度：hA＝δ～1.17δ，B区厚度：hB＝δ，C区厚度：hC＝0.8δ～0.83δ，其中δ为填料均匀等高布置时的高度。

[0015] 外界空气进入高位收水冷却塔后经过集水装置区域进入填料区域，由于集水装置区域对空气的一定导向作用使得高位收水冷却塔中心区域空气流速最大，外围区域空气流速最小。所以塔中心区域气水比的提升空间较大，冷却能力提升空间最大。中间区域的冷却能力尚有提升空间，而外围区域通风量不足导致气水比较低冷却能力不足。在保证填料总用量不变的情况下，为提高中心部位的气水比进而提高中心区域的冷却效率适当增大中心部位的填料高度，增加范围为原填料厚度的1～1.17倍。对于外围区域为提高其通风量增大其气水比，适当减小外围区域的填料高度，减小范围为原填料厚度的0.8～0.83倍。

[0016] 与现有技术相比具有的有益效果：

[0017] 本发明由于采用高位收水冷却塔各区填料的非均匀布置，可最大限度提高塔内的气水比，充分发挥了塔内填料的冷却性能，提高了冷却塔的冷却效率。

附图说明

[0018] 图1是高位收水冷却塔填料优化设计方案示意图；

[0019] 图2是高位收水冷却塔内填料部分的剖面图；

[0020] 图3是高位收水冷却塔内填料部分的俯视图；

[0021] 图中1、高位收水冷却塔；2、填料区；3、集水装置。

具体实施方式

[0022] 结合实施例针对本发明做更详细说明。

[0023] 一种高位收水冷却塔1非均匀填料系统，包括位于冷却塔内的填料区2，填料区2的下方是集水装置3，填料区2的填料均采用非均匀布置和分区布置，填料区2的分区方式为：以冷却塔的竖向轴线为中心，依次向外分为不同半径的三个环状区域，即A区、B区和C区。

[0024] 三个填料区2的填料半径的关系为：A区＜B区＜C区。

[0025] 三个填料区2的填料厚度关系为：A区≥B区＞C区。

[0026] 三个填料区2的填料半径范围为：

[0027] A区填料半径范围： B区填料半径范围： C区填料半径范围： 其中 为当量半径，为该处填料半径与填料区域半径最大值之比。

[0028] 所述三个填料区2的填料厚度范围为：

[0029] A区厚度：hA＝δ～1.17δ，B区厚度：hB＝δ，C区厚度：hC＝0.8δ～0.83δ，其中δ为填料均匀等高布置时的高度，下面是两个具体实施例：

[0030] 实施例1

[0031] A区范围： 填料厚度hA＝δ；

[0032] B区范围： 填料厚度hB＝δ；

[0033] C区范围： 填料厚度hC＝0.8δ

[0034] 实施例2

[0035] A区范围： 填料厚度hA＝1.2δ；

[0036] B区范围： 填料厚度hB＝δ；

[0037] C区范围： 填料厚度hC＝0.75δ。

[0038] 外界空气进入高位收水冷却塔后经过集水装置区域进入填料区域，由于集水装置区域对空气的一定导向作用使得高位收水冷却塔中心区域空气流速最大，外围区域空气流速最小。中间区域的冷却能力尚有提升空间，而外围区域通风量不足导致气水比较低冷却能力不足。为提高中心部位的气水比进而提高中心区域的冷却效率增大中心部位的填料高度，对于外围区域为提高其通风量增大其气水比，减小外围区域的填料高度。

[0039] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。