环境风对直接空冷凝汽器换热影响的研究
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摘 要：本文通过根据直接空冷凝汽器的应用进行分析，对环境风对其换热的影响进行研究和探讨，找出问题，分析问题，解决问题，以供参考。
中图分类号：TK124 文献标识码：A
随着世界空冷技术的快速发展和科研水平的不断提高，国内外很多学者针对在应用过程中产生的问题进行了研究，找出横向风对直接空冷凝汽器换热性能的不利影响，通过各种实验与实践得出环境风对于换热影响的因素可分为很多方面，并提出一定的改善方式，利用挡风墙、防风网、导流装置等辅助作用，完善空冷凝汽器的换热作用，在生产生活中起到应有的作用。
一、环境风对直接空冷凝汽器换热的影响
随着空冷凝汽器的广泛应用，其在使用过程中产生的问题得到了很多学者的关注，根据之前学者的研究成果来看，环境风对直接空冷凝汽器换热的影响主要表现在横向风与空冷岛结构两个方面上。
首先，我们先来看一下横向风对直接空冷凝汽器换热的影响。根据长久的经验与实验表明，空冷系统对横向风的阻碍作用，在很大程度上改变了流动的速度和方向，会造成周围流场的变化，无风的条件下气流分布较为均匀，空冷凝汽器可以正常运作，一旦有横向风出现时，就会因为气流分布的不均匀造成风机进气量的减少，流场变化严重进而影响换热功能。
一般来说，针对横向风对换热的影响我们将其分为风速影响与风向的影响，且两者是同时存在的。在风速方面，当空冷凝汽器在运作过程中遇到横向风时，由于风机抽吸造成负压区难以使空气垂直向上流动，一旦风向发生改变，就会影响风机入口的风量，严重了导致换热能力的减弱，受到横向风影响越大，空冷凝汽器的换热功能就越低，并且越来越严重。另外，对于横向风的风向影响而言，当风向为前方时，由于建筑物的遮挡作用会造成空冷凝汽器风机吸风量的减少，热风回流作用导致风机入口气流的温度升高；当风向为后向时，因为没有建筑物的遮挡，才能进一步的改善直接空冷凝汽器的换热状况。
另外，是直接空冷凝汽器整体结构对换热功能的影响。在横向风的风速与风向两个方面保持良好的状态下，空冷结构中的平台高度、间距以及挡风墙高度会直接影响换热功能的使用。受到横向风的影响，当流场发生一定的变化时，会出现不同风速，会影响到平台的高度和距离，导致风机入口气流角度的不平衡，造成凝汽器进气量的减少，对换热功能产生不利的影响，降低直接空冷凝汽器的换热效率。在平台间距方面，增大距离，在横向风出现时可以削弱热风回流对其换热功能的不利影响；同时，设置挡风墙可以有效缓解横向风作用下的气流偏移现象，在适当的高度下换热效率会随之提高，但是，高度不应过高，否则就会产生反作用力，降低换热效率。
二、改善环境风对直接空冷凝汽器换热的影响
根据环境风对直接空冷凝汽器换热影响的研究，主要原因是横向风与凝汽器构件的影响，针对出现的问题，我们探讨一些处理的方式方法，尽量减少影响，充分发挥直接空冷凝汽器的换热作用。
1 对直接空冷凝汽器加装防风网
由于横向风风速与风向对直接空冷凝汽器换热作用的影响，我们考虑对其加装一种多孔防风网，进一步稳定流场的变化程度，保证温度与透气性的良好。首先，这种特殊的防风网可以有效的阻碍横向风的吹入，对来流中较大的风力进行过滤作用，并应用网状结构的摩擦功能，对来流进行分割减弱，这样进入内部的平均风速就会降下来，稳定了空冷凝汽器换热过程中的流场，减少影响。
另外，防风网的加装，有效的弥补了挡风墙出现的不足现象，有利于减少横向风对空冷换热的不利影响。多孔防风网安装后，进一步缓解了横向风的风速，起到过滤作用，保证风机入口空气的稳定流畅，促进空冷凝汽器换热效率提升。但是，对于防风网的加装对高度和开孔率有一定的要求，这点需要特别注意。一般在安装时，防风网会在挡风墙的下沿位置，通过装置固定上，才能起到一定的作用，同时防风网开孔率的选择是直接影响防风效果，在加装时还要考虑防风网的使用寿命，可及时更换，以保证防风效果，保证直接空冷凝汽器正常换热。
2 对直接空冷凝汽器加装挡风墙
在很早以前，就有研究人员提出在空冷系统上挡风墙的基础之上加装下挡风墙，两者同时作用，才能更有效的达到改善环境风影响的目的。加装的下挡风墙在遇到较强风速的环境风时，会有防止压回的热空气重新被风机吸入，弱化进入风机空气的高温，保持运作的稳定性，改善换热器换热性能，提高运作效率。但是，通过实验证明发现，虽然下挡风墙对风机回流造成的不利影响产生一定的缓解作用，也同时阻碍了一般空气的正常进入，严重影响了风机出力，以及所需横向风的流通面积，根据这种情况的发生，在系统应用中可以加装曲面挡风墙，既可以对横向风进行导流作用，还可以对横向风增大造成的风机出力低起到有效的改善作用。
3 对直接空冷凝汽器加装导流装置
根据横向风出现对换热效率的不良影响，我们可以从空冷凝汽器构件方面出发，加装导流装置，改善横向风的风向，减少不利因素，促使风机正常运作，促进直接空冷凝汽器正常换热功能，提高换热效率。在安装时，导流装置需要按照一定的角度进行，在环境风风速较强的情况下，运用导流作用，将进入风机的风量保持在一定的稳定值内，有效的起到削弱横向风不利影响的作用，促进空冷单元的换热作用。
但是，只是依靠导流装置的作用，还不是最完善的方式。导流装置可以有效的改善前排风机的处理情况，却无法作用于后排风机的运作，甚至造成不利影响。横向风一旦风速有较大的变化，当通过导流装置时，导致后排风机受风面积小，空气量减少，进而影响整体的换热性能。因此，在此基础上，我们可以设想将导流装置用导流网的方式进行替换，安装于挡风墙的下方。此种方法虽然没有应用于实际系统运作中，但是通过试验，导流网的增设不仅仅可以改善横向风的风向，不会影响下游空冷单元的进风量，还能有效的缓解横向风的风速，对于改善环境风对直接空冷凝汽器换热影响有非常好的效果。
参考文献
[1]丁振宇，等.环境风对直接空冷岛换热的影响[J].汽轮机技术，2011.
[2]杨立军，等.风场影响下直接空冷系统热风回流率的空间分布特性[J].工程热物理学报，2011.