КОНДЕНСАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2009 года по МПК F28B1/06 

Изобретение относится к конденсационной установке с признаками ограничительной части п.1 формулы изобретения.

В частности, у больших блоков электростанций и у строений в непосредственной близости от конденсационных установок воздушного охлаждения при неблагоприятных характеристиках ветрового потока до некоторой степени следует учитывать значительную циркуляцию горячего воздуха. Циркуляция горячего воздуха происходит в ограниченных областях, в частности в угловых областях конденсационной установки. Самое простое решение заключается в том, чтобы увеличить высоту ветровых стенок, окружающих теплообменный элемент. В принципе, это было бы необходимо только в критических областях. Ценовые соображения, статика конденсационной установки, а также экологические требования и переменная интенсивность циркуляции горячего воздуха говорят против такого подхода к решению и требуют экономически целесообразного и эффективного мероприятия для того, чтобы также временно, то есть только при конкретном наличии действительной проблемы, снижать циркуляции горячего воздуха.

В DE 3421200 A1 для снижения циркуляции горячего воздуха предложена принудительно проветриваемая конденсационная установка с аэродинамическим экраном. Скорость циркуляции у аэродинамического экрана должна быть выше, чем выходная скорость охлаждающего воздуха из теплообменных элементов. В этом случае отказываются от легкорассчитанных ветровых стенок и вместо этого предлагается установка относительно массивного соплового блока, при этом сопла расположены сверху или сбоку от теплообменного элемента. Возможны также специально выполненные щелевые сопла, которые расположены на краю конденсационной установки и снабжаются холодным или также горячим воздухом.

Поскольку проблема циркуляции горячего воздуха сильно зависит от фактического направления ветра и локальной скорости ветра, создание барьера посредством аэродинамического экрана связано с большими конструктивными затратами, которые совершенно не обязательны на всех краевых областях конденсационной установки. Даже если в принципе возможно оснастить часть краевых областей конденсационной установки аэродинамическим экраном, достаточно сложно представить, что вследствие изменений характеристик ветрового потока время от времени другие краевые области не подвергаются повышенной циркуляции горячего воздуха. Быстрое переоснащение в таком случае является невозможным. Следовательно, необходимо все краевые области оснащать аэродинамическим экраном, что с точки зрения затрат не является целесообразным.

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в создании конденсационной установки с аэродинамическим экраном, которая без значительных конструктивных изменений при необходимости может включаться по меньшей мере в отдельных областях.

Данная задача решается в конденсационной установке с признаками п.1 формулы изобретения.

Предпочтительные усовершенствования приведены в зависимых пунктах формулы.

Конденсационная установка согласно изобретению снабжена на краю ветровой стенкой, выполненной из пластинчатых элементов, при этом пластинчатые элементы имеют множество вертикально проходящих полых камер. Полые камеры этой ветровой стенки используются для того, чтобы сформировать воздушный поток для образования аэродинамического экрана над ветровой стенкой. Значительным преимуществом конденсационной установки согласно изобретению является то, что не требуются дополнительные щелевые сопла или дорогие сопловые шахты, поскольку для образования аэродинамического экрана используется уже имеющаяся ветровая стенка.

Направленный воздушный поток является, в частности, потоком холодного воздуха, который смешивается с нагретым охлаждающим воздухом, и только за счет этого смешивания уменьшается негативное действие оставшейся циркуляции горячего воздуха. Численное моделирование показало, что при подходящих скоростях воздушного потока происходит значительное снижение локальной скорости циркуляции горячего воздуха на несколько процентных пунктов. Это ведет к улучшению мощности конденсации и к увеличению КПД электростанции. Транспортировка ускоренного воздушного потока может осуществляться отдельным, например мобильным, нагнетателем или путем ответвлений отдельного потока от транспортирующих холодный воздух вентиляторов, которые размещены на краях теплообменного элемента. Вследствие относительно малого поперечного сечения полых камер будут возникать потери давления, однако производительность вентиляторов является очень большой, так что объемный поток в области аэродинамического экрана будет относительно высоким и будет компенсировать потери давления. Посредством использования имеющихся ветровых стенок обеспечивается временное или даже постоянное гибкое и в то же время эффективное решение для снижения циркуляции горячего воздуха при относительно низких затратах и незначительной трудоемкости.

Далее изобретение поясняется на примерах выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

фиг.1 - вид сбоку конденсационной установки со множеством расположенных в ряд куполоподобных теплообменных элементов, которые расположены между краевыми ветровыми стенками;

фиг.2 - конденсационная установка на виде сверху;

фиг.3 - вид сбоку краевого теплообменного элемента, смежного с ветровой стенкой;

фиг.4 - другой вариант выполнения согласно изображению по фиг.3;

фиг.5 - поперечное сечение ветровой стенки, которая изображена на фиг.3 и 4.

На фиг.1 и 2 показана конденсационная установка 1 со множеством распложенных в ряд теплообменных элементов 2, к которым посредством вентиляторов 3 подводится охлаждающий воздух К. За счет этого внутри теплообменных элементов 2 происходит конденсация водяного пара, подводимого через парораспределительное устройство 4. Теплообменные элементы 2 вместе окружаются расположенной на краю 5 конденсационной установки ветровой стенкой 6, которая предотвращает быструю и беспрепятственную циркуляцию горячего воздуха. Степень циркуляции горячего воздуха сильно зависит от локально имеющегося направления ветра. В частности, в угловых областях конденсационной установки это может приводить к сильной циркуляции горячего воздуха, которая негативно влияет на мощность конденсации и КПД электростанции. В рамках изобретения предусмотрено, что над ветровой стенкой 6 сформирован аэродинамический экран 7, который является дополнительным барьером между выходящим из теплообменных элементов 2 горячим воздухом W и подсасываемым снизу холодным воздухом К. На фиг.1, в частности, показано, что только в области левой на чертеже ветровой стенки 6 сформирован такой аэродинамический экран 7. Соответствующие краевые участки 8 аэродинамического экрана 7 также изображены, в частности, на фиг.2. Подобный аэродинамический экран, как правило, требуется только локально, в частности, если имеются четко определенные характеристики ветрового потока. Соответственно, аэродинамический экран 7 может быть образован на каждом выбранном краевом участке 8 без значительных конструктивных изменений конденсационной установки.

Требуемый для формирования аэродинамического экрана 7 воздушный поток L подается через полые камеры 9 ветровой стенки 6. В данном примере выполнения полые камеры 9 выполнены трапециевидными (фиг.5). Ветровые стенки 6 могут, в частности, состоять из несущих пластинчатых элементов, которые имеют, например, форму трапеции или волны. Фиг.5 показывает пример, в котором средний пластинчатый элемент 10 с трапециевидной полой камерой 9 с двух сторон закрыт плоскими пластинчатыми элементами 11, 12, так что образуются необходимые полые камеры 9.

Фиг.3 и 4 показывают подвод воздушного потока L в полые камеры 9. На фиг.3 показано, что в нижней краевой области ветровой стенки 6 предусмотрена перестановочная заслонка 13, которая ответвляет отдельный поток L1 от потока холодного воздуха. Перестановочная заслонка 13 может при необходимости открываться или закрываться. В дополнение к перестановочной заслонке 13 также при необходимости воздушный поток L может по меньшей мере частично создаваться дополнительными вентиляторами 14. Пример выполнения на фиг.4 показывает, что воздушный поток L состоит из отдельных потоков L1 и L2, которые создаются дополнительным вентилятором 14 и вентилятором 3.

Список ссылочных обозначений

1 - Конденсационная установка

2 - Теплообменный элемент

3 - Вентилятор

4 - Парораспределитель

5 - Край 1

6 - Ветровая стенка

7 - Аэродинамический экран

8 - Краевой участок 5

9 - Полая камера

10 - Средний пластинчатый элемент

11 - Закрывающая пластина

12 - Закрывающая пластина

13 - Перестановочная заслонка

14 - Дополнительный вентилятор

K - Холодный воздух

L - Воздушный поток

L1 - Отдельный поток

L2 - Отдельный поток

W - Горячий воздух

Изобретение относится к установкам для воздушной конденсации пара. Конденсационная установка со множеством, в частности, куполообразно расположенных элементов, к которым посредством вентиляторов подводится холодный воздух, при этом на краю конденсационной установки сформирован аэродинамический экран. На краю расположена ветровая стенка, выполненная из пластинчатых элементов, при этом пластинчатые элементы имеют множество вертикально проходящих полых камер, причем в выполненную таким образом ветровую стенку, по меньшей мере, в отдельных областях может вводиться воздушный поток (L) для формирования аэродинамического экрана над ветровой стенкой. Пластинчатые элементы сформированы трапециевидными или волнообразными и с одной или с обеих сторон закрыты закрывающими пластинами для образования полых камер. Воздушный поток (L) для аэродинамического экрана, по меньшей мере, частично представляет собой отдельный поток (L1) краевых вентиляторов. Отдельный поток (L1) имеет возможность регулировки посредством расположенной в потоке холодного воздуха (K) перестановочной заслонки. Воздушный поток (L), по меньшей мере, частично создается дополнительными вентиляторами. Изобретение позволяет без значительных конструктивных изменений при необходимости включаться, по меньшей мере, в отдельных областях. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Конденсационная установка со множеством, в частности, куполообразно расположенных теплообменных элементов (2), к которым посредством вентиляторов (3) подводится холодный воздух (K), при этом на краю (5) конденсационной установки (1) сформирован аэродинамический экран (7), отличающаяся тем, что на краю (5) расположена ветровая стенка (6), выполненная из пластинчатых элементов (10), при этом пластинчатые элементы (10) имеют множество вертикально проходящих полых камер (9), причем в выполненную таким образом ветровую стенку (6), по меньшей мере, в отдельных областях может вводиться воздушный поток (L) для формирования аэродинамического экрана (7) над ветровой стенкой (6).2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пластинчатые элементы (10) сформированы трапециевидными или волнообразными и с одной или с обеих сторон закрыты закрывающими пластинами (11, 12) для образования полых камер (9).3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что воздушный поток (L) для аэродинамического экрана (7), по меньшей мере, частично представляет собой отдельный поток (L1) краевых вентиляторов (3).4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что воздушный поток (L) представляет собой отдельный поток (L1) еще не нагретого холодного воздуха (K).5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что отдельный поток (L1) имеет возможность регулировки посредством расположенной в потоке холодного воздуха (K) перестановочной заслонки (13).6. Установка по п.4, отличающаяся тем, что отдельный поток (L1) имеет возможность регулировки посредством расположенной в потоке холодного воздуха (K) перестановочной заслонки (13).7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что воздушный поток (L), по меньшей мере, частично создается дополнительными вентиляторами (14).