[发明专利]一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器，该产品应用于火电厂、核电站等领域的空冷系统中，用于完成热量的交换。具体形式是其所用翅片采用是一种采用开桥形式的多排管翅片，开桥的数量逐渐增多，同时开桥的高度又有所不同。

背景技术

我国经济近年来持续高速发展，电力的供应日益紧张，因此电力工业加快发展大容量汽轮机组势在必行。电力工业生产不仅消耗大量的一次能源，同时也消耗大量的水资源。而我国是一个水资源缺乏并且分布极不平衡的国家，特别是我国的“三北”(华北、东北、西北)地区，煤炭资源丰富，但水资源十分贫乏。湿式冷却发电技术已经制约了电力工业的发展，空冷技术应运而生。由于空冷具有节水的特点，符合我国国情，符合国家产业政策，因而蠃得了市场，表现出良好的市场前景。

间接空冷系统的核心设备是换热器，换热器本体由若干管束组成，管束可采用铝管铝翅片或钢管钢翅片。目前大多项目采用多排铝管铝翅片形式，铝管与翅片之间胀接到一起成为管束。相对于钢管钢翅片，铝管铝翅片具有以下优点：

1)换热器的材质为纯铝具有较高的导热系数。

2)铝经过特殊的加强型表面钝化处理具有高耐蚀性。

3)铝的密度低，只有钢的34.5％。具有较高的比强度，是一种太空金属。因此设备总体重量轻，易搬运、易现场组装。

4)采用铝管胀接铝翅片从而避免了异种金属相接触产生的电偶腐蚀。

在现有技术中一般使用的翅片有波纹翅片、平直翅片和开缝翅片等。波纹翅片是由在翅片上顺着流动方向压制出波纹而形成的，由于不断改变流动方向而产生二次流及边界层分离而使传热效果得以增强；但由于其加工比较复杂，逐渐退出了竞争。平直翅片在上世纪80年代广泛的使用，它的结构比较简单，但是，平直翅片的换热能力远远达不到现今对高效换热器的要求。开缝翅片在沿着流动方向上翅片不是连续的，而是冲有一定的条片。开缝增加了流体的扰动，破坏了翅片附近的流动边界层，从而增强了换热器的换热性能。目前，采用开缝翅片是一种比较有效的强化换热方式，现有技术中还公开了一种百叶窗式开缝翅片，其所有的条片的扭转角度相同，这些翅片开缝方案虽然提高了换热性能，但是流体阻力会明显升高，而且加工也比较困难。开缝如果比较少，它对流体的扰动和对空气的流动边界层的破坏就会比较小，场协同性改善不够，不能有效的增强换热。所以，根据情况适当调节开缝数量可以有效地提高换热效率且避免阻力过高。

目前，公知的铝管铝翅片换热器为提高换热性能，采用了强化换热性能较好的翅片，一般为等距开桥翅片，四排管双流程。这种翅片在中小型电站机组的空冷设备上得到了广泛的应用，取得了良好的效果。随着技术的进步和市场的需要，百万机组应用间接空冷系统成为一种可行并较为优选的方案。

百万机组间接空冷系统需要的换热面积较大，采用四排管双流程换热器的数量较多，就会使得间冷塔尺寸过大，初投资增加。针对这一问题，如仍按原四排管双流程的翅片形式增加两排管对应的面积，换热系数虽然较高，但会大幅增加空气侧的阻力，被迫增加间冷塔的高度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新形式的高效换热器，以改进百万机组间接空冷系统中存在的不足。

为实现上述目的，本发明采用新型的开桥翅片。其中，所述翅片上开设多排平行的换热基管穿装孔，冷却水或制冷剂在换热基管内流动，换热基管安装到穿装孔中，每排任意两个相邻换热基管穿装孔之间都开有桥型突起。桥型突起的两端与翅片本体相连，为与翅片本体成小于等于90度角的斜面。桥型突起的顶部为矩形，与翅片本体平行，顶部与两端斜面和翅片本体共同构成等腰梯形(截面)，当然本发明中不限于梯形，桥型突起与翅片本体还可以构成矩形、三角形、圆弧等(截面)。

本发明提供一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器，所述散热器包括散热基体和散热翅片，其中所述散热翅片设于散热基体上，所述散热翅片上开设多排平行的换热基管穿装孔，每排中任意两个相邻换热基管穿装孔之间都开设有桥型突起，所述桥型突起的两端与翅片本体相连，为与翅片本体成小于或等于90度角的面；

进一步地，所述散热器满足如下公式：d＝n*d1+(n-1)*d2，其中d为每个换热基管穿装孔的直径，n为每排换热基管穿装孔对应的桥型突起的数量，d1为每个桥型突起顶部的宽度，d2为每排换热基管穿装孔对应的相邻桥型突起之间垂直间距；沿着空气流动方向，每排穿装孔对应的开桥数量增加；

进一步地，后一排穿装孔对应的开桥数量比前一排的开桥数量多一个；