一种自然通风湿式冷却塔内角度可调除水器及使用方法

技术领域

本发明属于湿式冷却塔用除水器领域，涉及一种自然通风湿式冷却塔内角度可调除水器及使用方法。

背景技术

为解决日益严重的弃风、光、水问题，提高新能源的消纳能力，提高火电机组的灵活性已是迫在眉睫的任务。提升机组灵活性预计将使热电机组最小技术出力达到40％-50％额定容量；纯凝机组最小技术出力达到30％-35％额定容量。火电机组在深度调峰工况下，进入冷却塔的热负荷会降低到原设计值的30％-50％，严重偏离设计运行条件。热负荷降低，其他条件相同时，出塔水温就会更低，给冬季冷却塔防冻带来更多挑战。

自然通风湿式冷却塔相对于空冷塔，夏季工况可降低汽轮机背压10kPa以上，使机组发电标准煤耗降低20g/(kW·h)以上。但是冬季工况，尤其是冬季严寒地区，环境冷空气进入冷却塔内，与循环水进行直接换热后，如果不采取防冻措施，可使循环水温度降低到0℃以下，湿循环水结冰并挂于冷却塔的淋水填料下，当结冰增大到一定程度，可将淋水填料拉坏，影响淋水填料的正常使用寿命。

对于严寒地区，目前比较常用的冷却塔防冻措施是入冬时在冷却塔进风口悬挂挡风板，目的是减小冷却塔的进风口面积，来减小冷却塔的进风量，从而降低冷却塔的换热能力，来提高出塔水温，达到冷却塔防冻的目的。但悬挂挡风板属于室外高处作业，具有一定作业风险，同时每年悬挂和拆除挡风板工作量很大，费用不小。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种自然通风湿式冷却塔内角度可调除水器及使用方法，以解决现有技术中自然通风冷却塔在冬季结冰严重，保温措施施工难度大的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种自然通风湿式冷却塔内角度可调除水器，包括设置在自然通风湿式冷却塔内的支撑架，支撑架上设置有角度调节杆，角度调节杆和支撑架滑动连接；

角度调节杆上沿长度方向设置有若干个旋转轴，旋转轴和角度调节杆旋转连接；

角度调节杆连接若干组挡水片，每一组挡水片中两个挡水片分别设置在角度调节杆的上下两侧；每一个挡水片的一端通过固定杆和一个旋转轴连接，每一组挡水片连接同一个旋转轴；

每一组挡水片中的两个挡水片相对于角度调节杆镜像对称。

本发明的进一步改进在于：

优选的，挡水片和角度调节杆之间的夹角为0°～90°。

优选的，挡水片和角度调节杆之间的夹角为30°～60°。

优选的，挡水片的截面形状为直线形、弧线形或S形。

优选的，固定杆为包括相互垂直的支撑杆和连接杆，支撑杆的内端和连接杆的中间点连接，支撑杆的外端和旋转轴固定连接，连接杆远离角度调节杆的一端和挡水片连接。

优选的，挡水片的一端和连接杆连接。

优选的，角度调节杆的两端通过螺栓和支撑架连接。

优选的，旋转轴沿角度调节杆的长度方向等分设置。

优选的，调整挡水片和角度调节杆之间的夹角；自然通风湿式冷却塔内的小液滴被挡水片阻挡后，返回至自然通风湿式冷却塔内部。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种安装于自然通风湿式冷却塔内的角度可调的除水器，该除水器中的挡水片设置为双层结构，同一组中的挡水片相对于角度调节杆镜像对称，同时角度调节杆能够相对于自然通风湿式冷却塔进行左右移动，该结构使得角度调节杆移动时，能够通过旋转轴的移动带动挡水片转动，进而使得挡水片相对于角度调节杆的角度能够调整。正常情况下上、下层结构的除水器挡水片的安装角度均为60°，冬季工况为了防止冷却塔淋水填料下部结冰，可调整除水器挡水片的安装调度，从而减小冷却塔的通风面积，提高冷却塔的出塔水温，防止冷却塔结冰。本发明对冷却塔出塔水温的调节作用明显，能够有效防止冷却塔冰冻灾害的发生；以避免冬季工况在冷却塔进风口安装挡风板，同时操作方便，可根据冬季机组实际热负荷情况调整除水器挡水片的运行角度，灵活高效。

进一步的，上下层结构的除水器挡水片的形状可以做成“平片形”、“弧形”、“S”形等不同形状，满足不同的除水要求。

进一步的，固定杆为“T”形固定杆，"T"形固定杆的一端连接除水器挡水片，一端连接角度调节杆。"T"形固定杆和角度调节杆之间采用可旋转轴连接，使上、下层的除水器挡水片的安装调度均随角度调节杆的移动可调节，用于调节冷却塔的通风面积，从而改变冷却塔的冷却效果。

进一步的，固定杆和挡水片的一端连接，使得挡水片能够最大面积的对根部装有角度调节杆的两端固定在支撑架上。

进一步的，角度调节杆通过螺栓和支撑架连接，使得角度调节杆能够相对于支撑架做直线运动。

本发明还公开了一种安装于自然通风湿式冷却塔内的角度可调的除水器的使用方法，该方法创新的提出可调节角度的除水器，利用除水器角度的调整来改变进塔空气流量，从而达到调节出塔水温，防止冷却塔结冰的目的。

附图说明

图1为一种安装于自然通风湿式冷却塔内的角度可调的除水器的结构示意图；

图2为除水器在冷却塔的安装位置竖向截面图；

图3为除水器在冷却塔中的安装位置横向截面图；

图4为挡水片的结构示意图。

其中，1-挡水片；2-固定杆；3-旋转轴；4-角度调节杆；5-支撑架；6-螺栓；A为除水器在冷却塔中的安装位置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1和图2，本发明的实施例之一公开一种安装于自然通风湿式冷却塔内的角度可调的除水器，包括挡水片1、固定杆2、旋转轴3、角度调节杆4、支撑架5和螺栓6。

参见图1和图3，该除水器通过支撑架5固定设置在自然通风湿式冷却塔的内部。支撑架5为支撑除水器的四方体框架结构，自然通风实施冷却塔内部的支撑架5数量能够根据需求进行设定，支撑架5布置间距为0.5～0.8m,支撑架对除水器起到支撑固定的作用，支撑架固定好的成块除水器搁置在冷却塔内的混凝土支撑梁上。

角度调节杆4沿支撑架5的长度方向或宽度方向设置，角度调节杆4的两端均和支撑架5滑动连接，角度调节杆4能够沿着支撑架5的长度方向或宽度方向，相对于支撑架5移动。角度调节杆4沿支撑架5的某一个方向阵列设置。

角度调节杆4沿长度方向排列设置有旋转轴3，旋转轴3垂直于角度调节杆4，旋转轴3能够相对于角度调节杆4转动。每一个旋转轴3固定连接有一组挡水片1，两个挡水片1分别设置在角度调节杆4的上侧和下侧，同一个旋转轴3连接的两个挡水片1相对于角度调节杆4镜像对称；每一个挡水片1通过一个固定杆2和旋转轴3连接。该结构使上、下层的除水器挡水片1的安装调度均随角度调节杆4的移动可调节，用于调节冷却塔的通风面积，从而改变冷却塔的冷却效果，挡水片1相对于竖直方向倾斜。

优选的，固定杆2为T型结构，包括相互垂直的支撑杆2-1和连接杆2-2，支撑杆2-1的内端和连接杆2-2的中间点连接，支撑杆2-1的外端和旋转轴3固定连接，连接杆2-2的一端和挡水片1的一端连接。

参见图4，优选的，挡水片1的截面为直线、弧线形或S形，根据冷却塔要求的除水效果和阻力特性进行选用，直线形通风阻力小但除水效果差，S形除水效果好但通风阻力大，弧形除水效果和阻力特性居中；；本发明中将挡水片1能够根据需求选择不同的形状，以满足不同的除水要求。

优选的，挡水片1和角度调节杆4之间的夹角为0°～90°之间，更为优选的，角度范围为30°～60°之间。参见图3，当挡水片1的截面为S型或弧形时，夹角的计算为倾斜平面与角度调节杆4的夹角，倾斜平面为两个端部之间的连接平面。

优选的，旋转轴3沿角度调节杆4的长度方向等分设置，使得多组挡水片1能够沿着角度调节杆4的长度方向等分设置。

本发明的工作原理为，

正常情况下上、下层结构的除水器挡水片1的安装角度均为60°，从除水器下方向上流动的湿热空气中的小液滴，经过除水器时，流动方向发生变化，从而部分液滴撞击到除水器挡水片上被除水器“捕获”，从而又返回冷却塔内。冬季工况为了防止冷却塔淋水填料下部结冰，可调整除水器挡水片的安装调度，从而减小冷却塔的通风面积，提供冷却塔的出塔水温，防止冷却塔结冰。根据试验表明除水器挡水片安装角度与出塔水温升高值(相对于安装角度60°时)的关系如表1所示。在应用中可以依据表1，根据温度调整范围来设置合适的安装角度，达到调节出塔水温的目的。

表1除水器挡水片安装角度与出塔水温相对升高值的关系

该发明的优点：(1)对冷却塔出塔水温的调节作用明显，有效防止冷却塔冰冻灾害的发生。(2)避免冬季工况在冷却塔进风口安装挡风板。(3)操作方便，可根据冬季机组实际热负荷情况调整除水器挡水片的运行角度，灵活高效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。