热动冷却发电塔.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910273861.X (22)申请日 2019.04.07 (71)申请人 上海九笙新材料科技有限公司 地址 201800 上海市嘉定区沪宜公路5358 号4层J976室 (72)发明人 李英劼 (51)Int.Cl. F03D 3/00(2006.01) F03D 3/02(2006.01) F03D 9/25(2016.01) F03D 9/37(2016.01) F03D 17/00(2016.01) (54)发明名称 热动冷却发电塔 (57)摘要 本发明提供了一种。

2、热动冷却发电塔， 具有热 动风机、 垂直风叶发电系统； 热动风机由风筒， 以 及设置在风筒内部的按热媒流动方向依次设置 的回水进口、 热媒分布管、 换热芯管、 热媒采集系 统、 出水口组成； 热媒采集系统由集液管、 采出 泵、 泵出口管线等组成， 集液管与采出泵之间或 有热补偿系统。 本发明的封闭循环将减少循环冷 却水输送设备的电耗， 并将潜在的余热转化为电 能运用于申请人企业的生产线中， 同时防止水汽 过度蒸发， 推广应用后预计每年节约大量水资 源， 减少大量电能消耗。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 110173392 A 2019.08.27 CN 110173392 A 1。

3、.一种热动冷却发电塔， 其特征在于： 具有热动风机、 垂直风叶发电系统； 热动风机由风筒， 以及设置在风筒内部的按热媒流动方向依次设置的回水进口、 热媒 分布管、 换热芯管、 出水口组成； 热动风机自吸巨量周围空气去冷却换热芯管中的热媒， 所 述的热媒为汽轮机抽凝蒸汽、 锅炉定排或连排热水、 蒸馏塔塔顶馏出气体、 蒸馏塔塔底高温 液体中的一种或几种； 热动风机吸入的空气气流与换热芯管中的热媒进行热交换后被加 热， 成为低密度热空气， 在风筒的 “烟囱效应” 作用下， 形成基本恒速的上升热气流， 从风筒 顶部吹出； 风筒当量直径1-100米， 高度5-100米， 下部镂空， 垂直安装于支座； 芯。

4、管直径5-50mm， 带 有密集的金属翅片； 热媒分布管当量直径50-5000mm； 热媒采集系统当量直径50-5000mm， 接 纳自芯管排出的冷却水； 所述的垂直风叶发电系统具有转轴垂直的垂直发电风叶、 发电或及变电系统， 垂直风 叶发电系统与热动风机出口联通， 热动风机出口吹出的热气流吹动一级风叶旋转， 带动发 电或及变电系统发电工作， 向外界输送电能。 2.如权利要求1所述的热动冷却发电塔， 其特征在于： 换热芯管上具有热媒采集系统旁 路， 热媒采集系统具有集液管、 采集泵、 泵出口管线， 采出热媒后再回到换热芯管中。 3.如权利要求1所述的热动冷却发电塔， 其特征在于： 另在集液管与。

5、采集泵之间具有热 补偿系统， 加热或冷却热媒， 用于缓冲补偿热媒温度变化产生的体积变化。 4.如权利要求1或2所述的热动冷却发电塔， 其特征在于： 所述的热补偿管上带有液位 探头， 能够将液位信号送至PLC控制系统， 控制采出泵的电机转速， 稳定热媒采集压力和防 止泵气蚀。 5.如权利要求1或2所述的热动冷却发电塔， 其特征在于： 一级风叶之后， 还有同轴设置 的二级或三级风叶， 将热气流产生的能量充分利用。 6.如权利要求1所述的热动冷却发电塔， 其特征在于： 所述的翅片厚度0.3-1mm， 间距2- 20mm， 翅片高度5-500mm； 热媒分布管的当量直径不断递减， 直至将循环冷却水回水。

6、均匀分 配至芯管。 7.如权利要求1或2、 5所述的热动冷却发电塔， 其特征在于： 风叶与水平设置的风叶底 盘之间采用活动连接， 底盘上安装有传感器， 传感器能够感应风的流量， 并通过PLC控制系 统自动控制调节风叶平面与底盘的倾斜角度， 从而调节风叶受力大小及转速基本稳定。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110173392 A 2 热动冷却发电塔 技术领域 0001 本发明涉及一种余热发电装置。 背景技术 0002 工业上用于冷却过热媒介形成的回水温度较高， 其中含有的潜热需要充分利用起 来， 以达到节能降耗的效果。 0003 专利申请号为2015101122227的一种用于冷却塔的发电。

7、装置及其控制方法， 属于 机械领域。 为了解决现有技术中不能充分利用出气口排出的气体的动能发电和发电机发出 的电能的电压和电流稳定不稳定的两个问题， 本发明提供一种利用冷却塔中上升热气流发 电的发电装置及其控制方法。 其由冷却塔、 固定在冷却塔顶部的导向杆、 通过液压缸设置在 冷却塔上的滑块、 设置在滑块上的套筒和设置在套筒一端出口上的风力发电机构成。 该发 明效率不高， 部件磨损较大故障率较高。 发明内容 0004 发明目的： 提供一种结构简单， 节能节水效果明显的循环冷却水节水发电塔。 0005 技术方案： 本发明的热动冷却发电塔， 具有热动风机、 垂直风叶发电系统。 0006 热动风机由。

8、风筒， 以及设置在风筒内部的按热媒流动方向依次设置的回水进口、 热媒分布管、 换热芯管组成； 换热芯管之后具有出水口 （或热媒采出系统） 。 热动风机自吸巨 量空气去冷却换热芯管中的热媒， 所述的热媒 （循环冷却水回水） 为汽轮机抽凝蒸汽、 锅炉 定排或连排热水、 蒸馏塔塔顶馏出气体、 蒸馏塔塔底高温液体中的一种或几种。 热动风机吸 入的气流与换热芯管中的热媒进行热交换后被加热， 成为低密度热空气， 在风筒的 “烟囱效 应” 作用下， 形成基本恒速的上升热气流， 从风筒顶部吹出。 风筒支座由混凝土和金属构件 构制， 悬空支撑风筒。 0007 风筒当量直径1-100米， 高度5-100米， 下部。

9、镂空， 垂直安装于支座； 芯管直径5- 50mm， 带有密集的金属翅片； 热媒分布管当量直径50-5000mm； 热媒采集系统当量直径50- 5000mm， 接纳自芯管排出的冷却水。 0008 所述的翅片厚度0.3-1mm， 间距2-20mm， 翅片高度5-500mm； 热媒分布管的当量直径 不断递减， 直至将循环冷却水回水均匀分配至芯管。 0009 换热芯管上具有热媒采集系统旁路， 热媒采集系统具有集液管、 采集泵、 泵出口管 线， 采出热媒后再回到换热芯管中。 0010 另在集液管与采出泵之间具有热补偿系统， 加热或冷却热媒， 用于缓冲补偿热媒 温度变化产生的体积变化。 0011 所述的热。

10、补偿管上带有液位探头， 能够将液位信号送至PLC控制系统， 控制采出泵 的电机转速， 稳定热媒采集压力和防止泵气蚀。 说明书 1/3 页 3 CN 110173392 A 3 0012 所述的垂直风叶发电系统具有转轴垂直的垂直发电风叶、 发电或及变电系统， 垂 直风叶发电系统与热动风机出口联通， 热动风机出口吹出的热气流吹动一级风叶旋转， 带 动发电或及变电系统发电工作， 向外界输送电能。 0013 一级风叶之后， 还有同轴设置的二级或三级风叶， 将热气流产生的能量充分利用。 垂直发电风叶长度0.5-50米， 宽度0.05-1米， 厚度1-50mm， 每只风叶底盘上安装3-8片风叶。 0014。

11、 优选地， 风叶与水平设置的风叶底盘之间采用活动连接， 底盘上安装有传感器， 传 感器能够感应风的流量， 并通过PLC控制系统自动控制调节风叶平面与底盘的倾斜角度， 从 而调节风叶受力大小及转速基本稳定， 使得发电功率基本稳定。 流量大了， 倾斜角度变小， 受力变小， 转速变小； 流量小了， 倾斜角度变大， 受力变大， 转速变大。 0015 本发明的原理： 热动风机吸入的气流与换热芯管中的热媒进行热交换后被加热， 成为低密度热空气， 低密度热空气在风筒的 “烟囱效应” 作用下， 形成基本恒速上升的热气 流， 从风筒顶部吹出。 0016 温度约40以上的热媒通过热媒分布管进入热动风机芯管， 带有。

12、翅片的芯管加热 管外空气， 同时热媒的温度下降， 在常温下冷却到工艺设计温度以下， 比如达到30左右。 空气温度上升后， 密度下降， 形成热气流上升， 在热动风机风筒的 “天塔效应 “作用下， 风速 增加到2m/s以上， 上升的热气流从风筒顶部排出， 推动风叶旋转， 风能转化为电能， 发电机 转动发电。 气流做功后， 在风筒中向上， 还可以推动第二道、 甚至第三道垂直风叶发电。 再经 过整流或及滤波装置输送出去。 最后多余的动能较低的热气流从风筒顶部排入大气， 同时 热动风机从风筒底部源源不断地吸入空气， 作为冷媒冷却热媒进行热交换， 让上述整个工 作过程持续进行。 0017 有益效果： 本发。

13、明利用低品位余热作为热动风机的动力， 既利用了热媒中的余热加热空气， 作为 新的动力源去发电； 热媒自身又取得了冷却效果可以重复用于设备的冷却。 0018 所述的热动风机本身没有风叶， 不额外消耗电能。 减少电能消耗的同时发电， 为生 产企业每年节省很多电能消耗。 热媒的封闭循环将减少循环冷却水的消耗， 防止水汽过度 蒸发， 减少循环冷却水排污， 预计每年节约大量的水资源数， 对解决水资源日渐枯竭难题带 来巨大帮助。 循环冷却水及其回水封闭循环不再需要投入处理药剂， 维修操作费用大大减 少， 还能保证冷凝冷却器基本无垢高效运行。 附图说明 0019 图1是本发明在铅垂方向的剖面结构示意图。 具。

14、体实施方式 0020 实施例1： 如图1所示的热动冷却发电塔， 具有热动风机、 垂直风叶发电系统； 热动风机由风筒， 以 及设置在风筒内部的按热媒流动方向依次设置的热媒采集系统、 热媒分布管、 换热芯管组 成。 0021 热动风机自吸巨量空气去冷却换热芯管中的热媒， 所述的热媒为蒸馏塔塔底高温 液体； 热动风机吸入的气流与换热芯管中的热媒进行热交换后被加热， 成为低密度热空气， 说明书 2/3 页 4 CN 110173392 A 4 在风筒的 “烟囱效应” 作用下， 形成基本恒速的上升热气流， 从风筒顶部吹出。 0022 当实际应用时， 可以选用的循环冷却水回水 （热媒） 流量98m3/h，。

15、 回水压力 0.21MPa， 温度43， 进入热动风机后被冷却。 环境气温为25时， 出水温度31， 循环泵电 机电流10A， 供水压力0.32MPa。 热动风机风筒直径选用为10米， 筒高30米， 此时垂直发电风 叶转速约65rpm， 发电总功率可达52kw。 0023 实施例2： 实施例1中的循环冷却水回水 （热媒） 流量为116m3/h， 回水压力0.22MPa,温度44， 进 入热动风机冷却后出水温度32， 循环泵电机电流11A， 供水压力0.33MPa。 风筒顶部排风速 度2.2m/s， 排风温度40， 垂直发电风叶转速72rpm， 发电总功率65kw。 说明书 3/3 页 5 CN 110173392 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 110173392 A 6 。