[实用新型]空气冷却器

说明书

技术领域：

本实用新型与以空气为冷却介质的热交换系统有关，尤其与火力发电厂汽轮机乏汽的空气冷却器有关。

背景技术：

随着我国经济的发展和国民生活水平的提高，电能消耗呈逐年增长趋势，电力的供求矛盾越来越突出。经过多年的发展，我国可供开发的水电资源越来越少，煤电是主要的发展方向。由于煤炭运输费用较高，国家鼓励建立坑口电站以降低煤炭运输成本。然而，我国的煤炭资源多处于缺水地区，由于水资源的日益短缺，利用冷空气替代冷却水通过金属表面直接冷凝汽轮机乏汽的空冷岛式火电厂，正在世界各地尤其是中国日益兴起。

现有的空冷岛式火电厂利用空气冷凝汽轮机乏汽的关键设备称为空冷岛，主要是直接空冷，汽轮机乏汽直接进入空冷器中进行冷凝。这种冷却方式可以不用冷却水，但需要通过电动风机鼓风或引风带走汽化潜热，电能耗较大。

已有的风能发动机由于风力不稳定，作为空冷器的动力源不能保证火力发电厂稳定运行。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，可利用风能作为能源之一，节约电力，运行稳定的空气冷却器。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型空气冷却器，风筒6内从上到下依次安装有第一冷空气风机3、第二冷空气风机5和翅片管束8，第一冷空气风机3与风能动力机传动连接，第二冷空气风机5与变频电机10传动连接，变频电机10与变频器11连接，变频器11与PLC控制器12连接，第一冷空气风机3有转速传感器4与PLC控制器12连接，翅片管束8的出口集管上有温度传感器7与PLC控制器12连接。

所述风能动力机为卧式风能动力机1，其浆叶与风迎角调节机构14连接，风迎角调节机构14的液压站电磁阀电源继电器与PLC控制器12连接。

所述风能动力机为立式风能动力机2。

所述PLC控制器12为CPU313C，其第一输入端子连接转速传感器，第二输入端子连接温度传感器，其输出端子接变频器，其开关量输出端子接风迎角调节机构的液压站电磁阀电源继电器，所述温度传感器为Pt100铂热电阻，所述转速传感器为IM08—06NPS—ZW1，所述变频器为MICROMASTER430。

本实用新型包括风能驱动风机单元、电动风机单元、翅片管束、风筒、支架和自动控制单元，风能驱动风机单元包括卧式或立式风能动力机、传动机构和风机。卧式风能动力机包括动力桨叶及其主轴，动力桨叶的风迎角可以调节，以便在风力过大时限制风能动力机最大转速，传动机构将动力传给冷空气风机桨叶，通过风机桨叶使空气获得能量而流动，电动风机单元包括电动机、传动机构和另一台风机，电动机通过皮带传动或直接传动带动另一台冷空气风机桨叶，通过风机桨叶使空气获得能量而流动，翅片管束包括入口集管、翅片换热管和出口集管，作为换热设备使冷空气带走汽轮机乏汽或热工艺介质的热量，风筒是一个整体或多段连接构成一体的圆筒或其它形状的筒体，起到引风的作用，支架用于固定翅片管束，电动风机单元，风能驱动风机单元和风筒，自动控制单元至少包含一个温度传感器、一个转速传感器、一个PLC控制器、一个变频器和一个动力桨叶风迎角调节机构，根据翅片管束管内出口介质的温度调节或中断电动风机的风量，根据风能驱动风机的转速调节风能动力机桨叶的风迎角以限制风机的最大转速。

本实用新型的有益效果：当风力足够大时，完全停止电动风机单元的操作，使系统的冷空气引风完全靠风能驱动风机完成，几乎不耗电；当风力不足时，启动电动风机单元，通过变频器调节使其非全速运转，两台引风机串联运行以弥补风能驱动风机引风的不足，减少电能消耗；当无风时，电动风机单元全速运转，此时空冷系统与传统空冷岛无异。所述系统可以节约电能，并保证空冷系统稳定运行，不受风力大小的干扰。另外，根据热负荷的大小，可将多个所述系统并联使用，排成阵列，灵活改变传热量。因此，系统具有节能、结构简单、占地面积小、运行稳定、配置灵活和无环境污染的特点。

本实用新型特别适合在水资源短缺、风能资源丰富的地区使用，具有节水、降低能耗而又能保证系统稳定操作的特点。

本实用新型的优点：

1. 不需要循环冷却水，可代替换热器、冷却循环水系统和体积庞大、造价昂贵的冷却水塔，有效节约水资源和降低建造成本。

2. 利用风力替代或部分替代电力推动冷空气流动实现热交换，节约电力消耗。

3. 本实用新型可在风力变化的情况下稳定运行，保证火力发电厂稳定运行。

4. 本实用新型采取了有效措施以防止风能动力机长期超速转动，可长期安全运行。