Устройство с ветровыми направляющими лопатками

Настоящее изобретение обеспечивает устройство с ветровыми направляющими лопатками для уменьшения вредного влияния поперечных воздушных потоков, протекающих вблизи конденсатора с воздушным охлаждением (ACC) и через один или несколько вентиляторов, расположенных в боковом направлении ACC, в которые направляется окружающий воздух и который выпускается в атмосферу после охлаждения конденсаторных трубок упомянутого ACC, содержащее одну или более стационарных ветровых направляющих лопаток, расположенных вдоль по меньшей мере участка линии воздушного потока и ниже группы трубок конденсатора упомянутого ACC, в котором упомянутые одна или более ветровых направляющих лопаток выполнены с возможностью перенаправления воздушного потока в ветреных условиях к участку упомянутого множества конденсаторных трубок и к по меньшей мере одному из упомянутых вентиляторов под таким углом, который значительно отклоняется от перпендикулярного, достаточно горизонтального притока. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к конденсаторам с воздушным охлаждением, как правило, для использования в сочетании с электростанцией. Более конкретно, изобретение относится к устройству с ветровыми направляющими лопатками, выполненными с возможностью улучшения работы конденсатора с воздушным охлаждением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Конденсаторы используются на электростанциях для конденсации движущей текучей среды, выходящей из турбин. Они также используются в холодильных установках для конденсации холодных паров, таких как аммиак или фторированные углеводороды, а также в нефтяной и химической промышленности, например, для использования в устройствах для перегонки топлива для конденсации различных химических паров.

Конденсаторы с воздушным охлаждением (ACC) используются в тех географических регионах, где недостаточно охлаждающей воды для снижения температуры обеднённого теплом пара. В ACC тепло отводится от горячей текучей среды, которая тычет по трубкам в окружающий воздух, пассивным или принудительным потоком воздуха, обычно противотоком с помощью вентилятора, на внешней стороне трубок теплообменника. Осевые вентиляторы, часто имеющие диаметр более 10 футов, например 26-36 футов, часто устанавливаются над пучками трубок ACC для подачи воздуха через пучки. В дополнение к обильному содержанию воздуха, выступающего в качестве конденсирующей среды, дополнительным преимуществом ACC является то, что воздух не замерзает, в отличие от воды. Низкий по своей природе коэффициент теплопередачи компенсируется высокими областями рёбер.

Однако тепловые характеристики ACC в ветреные периоды снижаются из-за бокового ветра в результате уменьшения потока воздуха через вентиляторы, что, в свою очередь, приводит к снижению охлаждающей способности. Кроме того, производительность ACC также могут ухудшаться из-за рециркуляции тёплого выходящего воздуха, который смешивается с окружающим воздухом, что приводит к повышению температуры воздуха на входе и увеличению противодавления турбины.

Один из способов известного уровня техники уменьшения влияния боковых ветров и рециркуляции воздуха включает использование пористых ветровых экранов. Эти ветровые экраны дороги в производстве и установке и обычно предполагают снижение статического давления под конструкцией ACC.

Другой способ включает размещение ACC таким образом, чтобы длинный край конструкции ACC был параллелен преобладающему направлению ветра. Однако такое позиционирование ACC часто невозможно из-за топографических ограничений.

В патентах US9,587,842, US9,651,269 и US9,689,630, раскрытие которых включено здесь в качестве ссылки, описаны ветровые направляющие лопатки или дефлекторы ветра, которые установлены с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, так что их угол или высота могут изменяться в зависимости от показаний датчика. Необходимость контролировать смещение ветровых направляющих лопаток или дефлекторов ветра чрезмерно увеличивает стоимость системы.

Задачей настоящего изобретения является создание стационарного устройства с ветровыми направляющими лопатками для повышения тепловых характеристик ACC в периоды ветров.

Другие задачи и преимущества изобретения станут очевидными по мере дальнейшего описания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает устройство с ветровыми направляющими лопатками для уменьшения вредного влияния поперечных воздушных потоков, протекающих вблизи конденсатора с воздушным охлаждением (ACC) и через один или несколько вентиляторов, расположенных в поперечном направлении ACC, в которые направляется окружающий воздух и выпускается в атмосферу после охлаждения конденсаторных трубок упомянутого ACC, содержащее одну или более стационарных ветровых направляющих лопаток, расположенных вдоль по меньшей мере участка линии воздушного потока и ниже группы трубок конденсатора упомянутого ACC, в котором упомянутые одна или более ветровых направляющих лопаток выполнены с возможностью перенаправления воздушного потока в ветреных условиях к участку упомянутого множества конденсаторных трубок и, по меньшей мере, одному из упомянутых вентиляторов под таким углом, который значительно отклоняется от направления, параллельного относительно ширины АСС. Одна или более ветровых направляющих лопаток также предназначены для поддержания номинальной скорости потока воздуха в условиях спокойного ветра.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

Фиг. 1 представляет вид в перспективе сверху ACC.

Фиг. 2 представляет вид в перспективе с одного продольного конца устройства с ветровыми направляющими лопатками в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет вид сбоку с одного продольного конца устройства с ветровыми направляющими лопатками в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, показывающий поток воздуха в условиях покоя.

Фиг. 4 представляет вид сбоку с одного продольного конца устройства на фиг. 3, показывающий поток воздуха в ветреных условиях.

Фиг. 5 представляет вид сбоку с одного продольного конца устройства с ветровыми направляющими лопатками согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, показывающий поток воздуха в ветреных условиях.

Фиг. 6 схематично иллюстрирует создание линий индуцированного воздушного потока в условиях покоя.

Фиг. 7 схематически иллюстрирует создание линий принудительного воздушного потока в условиях покоя.

Подробное описание

Некоторые геотермальные ресурсы и текучие среды, которые желательно эксплуатировать, имеют настолько низкое энергосодержание, например, извлекаемые при температуре 260-280°F (126-137°С), что электростанция, использующая движущую текучую среду, к которой тепло передается от геотермальных ресурсов, является экономически жизнеспособной, особенно когда выпуск турбины конденсируется конденсатором с воздушным охлаждением (АСС). Как описано выше, термический КПД ACC зависит от производительности вентиляторов ACC, через которые окружающий воздух направляется и выпускается в атмосферу после охлаждения движущей текучей среды, присутствующей в трубках конденсатора.

Однако в ветреных условиях, согласно одному объяснению, перпендикулярный приток к ACC вызывает увеличение динамического давления ниже ACC, а статическое давление, которое отражает сопротивление воздушному потоку, уменьшается. Перепад статического давления между входом и выходом вентиляторов ACC увеличивается, и, следовательно, средняя скорость воздуха, выходящего из вентиляторов ACC, уменьшается, и иногда может даже уменьшаться до состояния остановки, что приводит к снижению охлаждающей способности и уменьшению используемой эффективной области теплообмена из-за уменьшения скорости потока воздуха через трубки конденсатора. В таких условиях вентиляторам ACC трудно работать в номинальных условиях, и их воздухозаборник падает. Как следствие этого, скорость воздуха под передним участком конструкции ACC мала, так что производительность, то есть скорость потока воздуха на выходе переднего вентилятора, а также, в некоторой степени, второго переднего вентилятора, снижается. Использование описанных здесь ветровых направляющих лопаток, расположенных в соответствии с настоящим изобретением под конструкцией ACC и, предпочтительно, под первым передним вентилятором, вызывает меньшее снижение производительности первых двух передних вентиляторов. Таким образом, экономическая жизнеспособность электростанции на базе ACC зависит от надежного снижения влияния боковых ветров или ветров, имеющих компонент в поперечном направлении ветра, так что охлаждающий воздух будет надежно течь через трубки конденсатора перед выпуском через вентилятор ACC даже в ветреных условиях.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно способно уменьшить вредное влияние боковых ветров за счёт осторожного размещения одной или нескольких стационарных ветровых направляющих лопаток вдоль, по меньшей мере, участка линии воздушного потока ниже конструкции ACC. Ветреный воздушный поток после контакта с ветровыми направляющими лопатками перенаправляется к трубкам конденсатора и вентиляторам под таким углом, который значительно отклоняется от направления, параллельного относительно ширины АСС. Ветровые направляющие лопатки также предназначены для поддержания номинальной скорости потока в условиях спокойного ветра.

Фактическое расположение ветровых направляющих лопаток вдоль линий потока, а также их размер и ориентация были определены с использованием анализа вычислительной гидродинамики (CFD), основанного на решении численного уравнения Навье-Стокса для моделирования общего воздушного потока внутри и вокруг конструкции ACC, вместе с моделью турбулентности с переносом касательного напряжения (SST) для оценки турбулентного потока в пограничном слое воздуха внутри конструкции ACC, рядом с ветровыми направляющими лопатками, оперёнными трубками и вентиляторами ACC.

Сначала сделаем ссылку на фиг. 1, которая схематически иллюстрирует ACC, обозначенную как ACC 2, обычно расположенную на открытом воздухе. ACC 2 содержит секцию 4 конденсаторной трубки, каждая из которых может быть оперённой, и множество вентиляторов 6. Обычно используются три вентилятора, а иногда можно использовать два или даже более вентиляторов, расположенных в поперечном или направлении W ширины ACC 2. Разнесённые трубки, через которые течёт движущая текучая среда, чтобы конденсироваться, расположены так, чтобы охлаждающий воздух мог течь по трубкам и рассеивать тепловую энергию движущей текучей среды, протекающей в них. ACC 2 обычно размещается в виде прямоугольной решётки длиной L, шириной W и высотой H. ACC 2 обычно устанавливается над уровнем земли на расстоянии FH от земли, чтобы обеспечить свободный поток воздуха под ACC. Чтобы увеличить скорость рассеивания тепла, вентиляторы 6 установлены над секцией 4 трубки, чтобы вызвать поток воздуха из области под ACC 2 вверх через секцию 4 трубки. Кроме того, такое расположение в значительной степени снижает возможную рециркуляцию воздуха, выходящего из вентиляторов, втягиваемого во входной поток воздуха под ACC2.

Эффективность рассеивания тепла ACC 2 зависит от различных условий окружающей среды, таких как степень воздействия прямого солнечного света, температура окружающей среды и фактические условия ветра (направление и величина) в данном месте ACC 2. Для больших ACC с высоким соотношением сторон (L/W) ветер, дующий параллельно его длине, оказывает незначительное влияние. Напротив, ветер, дующий параллельно его ширине, оказывает существенное влияние из-за перпендикулярного притока.

На фиг. 2 показано устройство 10 с ветровыми направляющими лопатками в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство 10 с ветровыми направляющими лопатками содержит две вертикально разнесённые, удлинённые и стационарные ветровые направляющие лопатки 22 и 23, которые закреплены на месте под одним боковым концом 11 схематически проиллюстрированного ACC 14, то есть секции конденсаторной трубки для конденсации движущей текучей среды, такой как органическая движущая текучая среда, присутствующая в оребрённых трубках. Ветровые направляющие лопатки предпочтительно являются прямыми, чтобы снизить их стоимость в силу относительной простоты изготовления, но изогнутые ветровые направляющие лопатки также входят в объём изобретения, ветровые направляющие лопатки 22 и 23 обычно наклонены относительно горизонтальных опорных элементов 13 вблизи поперечного конца 11, так, чтобы задний край 17 каждой ветровой направляющей лопатки был расположен на большей высоте, чем его соответствующий передний край 16, чтобы гарантировать, что порождаемый ветром воздушный поток будет перенаправлен, таким образом, к конденсаторным трубкам и вентиляторам под углом, который значительно отличается от перпендикулярного, достаточно горизонтального притока. Ветровые направляющие лопатки достаточно прочны, чтобы выдерживать относительно высокие силы, связанные с кинетической энергией при высокоскоростном ветре, и изготовлены, например, из нержавеющей стали, чтобы противостоять коррозии при воздействии атмосферных осадков.

Передний край 16 верхней направляющей лопатки 22 может быть соединён с тремя разнесёнными колоннами 15a-15c, разнесёнными в продольном направлении, выполненными с возможностью поддержки нижней стороны ACC 14. Задний край 17 верхней направляющей лопатки 22 может быть соединён с опорной конструкцией 27a-27c ветровой направляющей лопатки с подкосами. Задний край 17 нижней направляющей лопатки 23 может быть соединён с каждой распоркой 18a-18c, идущей вверх от нижней части соответствующей колонны 15a-15c до верхней области соответствующей промежуточной колонны 27a-27c. Передний край 16 нижней направляющей лопатки 23 может быть соединён с дополнительной опорной конструкцией, например, соединённой с верхней направляющей лопаткой 22.

Таким образом, опорные конструкции в достаточной степени обездвиживают ветровые направляющие лопатки 22 и 23, не создавая заметного вмешательства в создаваемый ветром воздушный поток вблизи ветровых направляющих лопаток.

Хотя показано, что ACC 14 выполнен по схеме в виде прямоугольной структуры, будет понятно, что ACC также может быть выполнен другими способами.

На фиг. 3 и 4 схематично показано использование ветровых направляющих лопаток для надлежащего направления воздушного потока к конденсаторным трубкам и вентиляторам ACC как в условиях покоя, так и в ветреных условиях. Как упоминается в данном документе, ветреными условиями считаются те условия окружающей среды, которые вызывают скорость ветра более 5 м/с, например, между 5-10 м/с. Такие ветреные условия могут возникать на сезонной основе, например, в течение продолжительных периодов летнего сезона или даже в течение короткого периода, например, один час или шесть часов. Даже в этом случае описанные здесь ветровые направляющие лопатки также повышают производительность первых двух вентиляторов, даже когда преобладает скорость около 3 м/с.

Вертикальное поперечное сечение устройства 10 с ветровыми направляющими лопатками показывает блок из трёх разнесённых по бокам или ширине вентиляторов
26a-c, каждый из которых окружён соответствующим кожухом 27a-27c. Вентиляторы
26a-c, обычно осевого типа, но которые также могут быть выполнены иным образом, поддерживаются вентиляторной решёткой 28, расположенной над ACC 14, чтобы находиться в сообщении по текучей среде с соответствующей областью ACC 14, чтобы вызвать поток воздуха через конденсаторные трубки. В качестве альтернативы также можно использовать устройство с принудительной тягой.

Разнесённые по вертикали ветровые направляющие лопатки 22 и 23 расположены под ACC 14, наклонены по отношению к нижележащей поверхности 19 земли и расположены над ней. Наклон ветровых направляющих лопаток 22 и 23 расположен так, что их задний край 17 наклонен вверх в направлении второго поперечного конца 12 ACC 14 и от его первого поперечного конца 11. Ветровые направляющие лопатки 22 и 23 могут быть соединены с опорной конструкцией, показанной на фиг. 2, или могут быть соединены другими способами с устройством 10 с ветровыми направляющими лопатками. Ветровые направляющие лопатки 22 и 23 могут быть расположены непосредственно под первым передним вентилятором 26а, чтобы обеспечить более непосредственное управление воздушным потоком, создаваемым ветром, в направлении трубок конденсатора и вентиляторов ACC.

Показано, что устройство 10 включает в одном варианте осуществления диффузор 24 для приёма пара органической движущей текучей среды из выпускного отверстия турбины на органических парах и подачи его во внутренний объём конденсаторных трубок ACC 14. Устройство 10 также содержит коллектор 29 для сбора органического жидкого конденсата движущей текучей среды, производимого ACC 14, для подачи его постоянным и непрерывным потоком на вход циркуляционного насоса.

На фиг. 3 показан поток воздуха к вентиляторам 26a-26c в условиях покоя, а на фиг. 4 показан поток воздуха в ветреных условиях. Вентиляторы 26a-26b рассматриваются как передние вентиляторы, поскольку на их работу влияет поток воздуха, направляемый ветром, создаваемый ветром, в то время как вентилятор 26c рассматривается как задний вентилятор, поскольку на его работу в значительной степени не влияет поток воздуха, направляемый ветром с помощью направляющих лопаток.

Необходимо понимать, что устройство 10 с ветровыми направляющими лопатками может содержать дополнительные вентиляторы, расположенные в продольном и/или поперечном направлении или по ширине от вентиляторного блока вентиляторов 26a-26c, например 2 смежные сбоку конструкции ACC и сообщаться по текучей среде с соответствующей областью ACC 14, либо путём повторения последовательности вентиляторов 26a-26c, либо путём обеспечения любой другой желаемой последовательности, в зависимости от количества рассеиваемого тепла. Количество вентиляторных блоков, присутствующих в продольном направлении l ACC 2 (см. фиг. 1), может варьироваться, например, от 7-8 до 20-24, в зависимости от типа используемой движущей текучей среды.

Как показано на фиг. 3, воздушный поток 31 в условиях спокойного ветра равномерно втягивается в каждый из вентиляторов 26a-26c и со всех сторон. Ветровые направляющие лопатки 22 и 23 не мешают воздушному потоку 31 в том, что касается работы ACC 14, при прохождении через трубки конденсатора к вентиляторам 26a-26c, потому что ветровые направляющие лопатки расположены на линиях воздушного потока 31. Следовательно, номинальная мощность вентиляторов поддерживается в условиях покоя даже при наличии ветровых направляющих лопаток 22 и 23.

Как показано на фиг. 4, ветровые направляющие лопатки 22 и 23 остаются физически расположенными ниже первого переднего вентилятора 26а, находясь в том же положении в ветреных условиях, что и в условиях спокойного ветра. Хотя ветровые направляющие лопатки 22 и 23 не мешают воздушному потоку в условиях спокойного ветра, они вызывают перенаправление воздушного потока в ветреных условиях, когда создаваемый ветром воздушный поток 33 дует в направлении, показанном на фиг. 4. После взаимодействия с ветровыми направляющими лопатками 22 и 23 направление воздушного потока 33, вызванное ветром, изменяется, он направляется к определённой области конденсаторных трубок и к конкретному вентилятору под углом, который значительно отличается от практически горизонтального притока. Верхняя ветровая направляющая лопатка 22 выполнена с возможностью направления потока воздуха к первому переднему вентилятору 26a, тогда как нижняя ветровая направляющая лопатка 23 влияет в большей степени на воздушный поток ко второму переднему вентилятору 26b.

Отклонение воздушного потока 33, обеспечиваемое каждой из ветровых направляющих лопаток 22 и 23, является функцией наклона ветровых направляющих лопаток относительно подстилающей поверхности 19, горизонтального и вертикального расстояния до внешнего края участка трубок конденсатора, охлаждаемого перенаправленным воздушным потоком, а также длины и ширины ветровой направляющей лопатки.

Что касается заднего вентилятора 26c, то было обнаружено, что на его работу практически не влияет остаточный воздушный поток, текущий к задней части ветровых направляющих лопаток 22 и 23, при этом незначительные возмущения, по-видимому, остаются в этом остаточном воздушном потоке вследствие влияния ветровых направляющих лопаток 22 и 23. Следовательно, нет необходимости в третьей направляющей лопатке для перенаправления воздушного потока в задний вентилятор 26c. Таким образом, устройство 10 обеспечивает экономически эффективное решение, поскольку для блока из трех вентиляторов требуются только две ветровые направляющие лопатки, хотя также можно использовать три или любое другое количество ветровых направляющих лопаток.

На фиг. 5 показано устройство 40 с ветровыми направляющими лопатками для использования в сочетании с условиями окружающей среды, которые характерны для смене направления ветра, которые иногда могут быть внезапными, например, ветры, которые меняют направление относительно среднего направления, создавая воздушный поток 47, противоположный воздушному потоку 33.

Устройство 40 идентично устройству 10 на фиг. 4, но с добавлением ветровых направляющих лопаток 42 и 43, расположенных непосредственно под вентилятором 26c, ветровые направляющие лопатки 42 и 43 могут быть соединены с опорной конструкцией, показанной на фиг. 2, или могут другим образом соединяться с устройством 40 с ветровыми направляющими лопатками. Наклон ветровых направляющих лопаток 42 и 43 расположен таким образом, что их задний край 17 направлен в направлении первого продольного конца 11 ACC 14 и от его второго продольного конца 12. Таким образом, устройство 40 способно соответствующим образом перенаправлять воздушный поток 33 к вентиляторам 26a-26b и, после изменения ветра, соответствующим образом перенаправлять воздушный поток 47 к вентиляторам 26b-26c, чтобы дополнительно повысить тепловые характеристики электростанции, оснащённой устройством 40.

Пример 1

На фиг. 6 показано расположение изогнутых ветровых направляющих лопаток 51-55, которые используются для перенаправления воздушного потока 33 в ветреных условиях, к кожухам 27а и 27в вентилятора устройства 50 с ветровыми направляющими лопатками, которые установлены над ACC 14 для создания индуцированного потока. Каждая из ветровых направляющих лопаток 51-55 установлена одна под другой, ниже первого поперечного конца 11 ACC 14, так что размер «b» горизонтальной проекции и расстояние «c» от ветровой направляющей лопатки до нижней плоскости 14 каждой ветровой направляющей лопатки постепенно увеличивается от самой верхней ветровой направляющей лопатки 51 к самой нижней ветровой направляющей лопатке 55. Размер «a» – это проекция вертикального размера каждой ветровой направляющей лопатки, размер «d» – это расстояние по горизонтали ветровой направляющей лопатки от переднего края ACC 14, а «r» относится к радиусу каждой ветровой направляющей лопатки.

Каждая из ветровых направляющих лопаток 51-55 совпадает с другой линией 58 потока, которая возникает в результате взаимодействия воздушного потока 33 с соответствующей направляющей лопаткой. Ветровые направляющие лопатки 51-53 направляют воздушный поток 33 к вентилятору, установленному внутри кожуха 27a, а ветровые направляющие лопатки 54-55 направляют воздушный поток 33 к вентилятору, установленному внутри кожуха 27b.

Пример 2

На фиг. 7 показано расположение изогнутых ветровых направляющих лопаток 61-65, которые используются для перенаправления воздушного потока 33 в ветреных условиях к кожухам 67а и 67в вентилятора устройства 60 с ветровыми направляющими лопатками, которые установлены под ACC 14 для создания принудительного потока. Каждая из ветровых направляющих лопаток 61-65 установлена одна под другой, ниже первого поперечного конца 11 ACC 14, так что размер «b» горизонтальной проекции и расстояние «c» от ветровой направляющей лопатки до нижней плоскости ACC 14 каждой ветровой направляющей лопатки постепенно увеличивается от самой верхней ветровой направляющей лопатки 61 к самой нижней ветровой направляющей лопатке 65. Размер «a» – это проекция вертикального размера каждой ветровой направляющей лопатки, размер «d» - это расстояние по горизонтали ветровой направляющей лопатки от переднего края ACC 14, а «r» относится к радиусу каждой ветровой направляющей лопатки.

Каждая из ветровых направляющих лопаток 61-65 совпадает с другой линией 68 потока, которая возникает в результате взаимодействия воздушного потока 33 с соответствующей направляющей лопаткой. Ветровые направляющие лопатки 61-63 направляют воздушный поток 33 к вентилятору, установленному внутри кожуха 67a, а ветровые направляющие лопатки 64-65 направляют воздушный поток 33 к вентилятору, установленному внутри кожуха 67b.

Пример 3

Определение линий потока по меньшей мере на участке, вдоль которого расположены ветровые направляющие лопатки настоящего изобретения, было основано на численном CDF-анализе вместе с моделью турбулентности SST, вводя данные о ветровых условиях, измеренных на геотермальной электростанции Don Campball (Дон Кэмпбелл), расположенной в Неваде, США. Для покрытия конструкции ACC и прилегающего к ней воздушного потока использовалась сетка с 10 миллионами ячеек . Размер, количество и расположение ветровых направляющих лопаток были разработаны с использованием анализа CFD, физически протестированы на геотермальной электростанции Don Campball и подтверждены с помощью анализа CFD.

Анализируемая конструкция ACC представляла собой отсек длиной 60 футов и шириной 26 футов, содержащий три пучка трубок из оперённых трубок конденсаторных трубок. Все три вентилятора, использованные в отсеке ACC, имели диаметр 16 футов.

Линии воздушного потока были рассчитаны в соответствии с различными скоростями ветра и позволили прогнозировать уменьшение расхода воздуха на выходе из вентиляторов ACC в ветреных условиях. Эти прогнозы были подтверждены фактическими дымовыми испытаниями на геотермальной электростанции Don Campball.

Кроме того, было обнаружено, что две ветровые направляющие лопатки, физически расположенные под первым вентилятором АСС на геотермальной электростанции Don Campball в Неваде, США, улучшают производительность первых 2 передних вентиляторов АСС, их производительность и скорость воздушного потока на их выходе также проверяются фактическими испытаниями на дымность и измерениями скорости на геотермальной электростанции Don Campball, и также проверяются прогнозируемым численным анализом CFD вместе с анализом SST, выполненным для таких ветровых условий.

Хотя некоторые варианты осуществления изобретения были описаны в качестве иллюстрации со ссылкой на чертежи, будет очевидно, что изобретение может быть выполнено с множеством модификаций, вариаций и адаптаций, а также с использованием многочисленных эквивалентов или альтернативных решений, которые находятся в пределах компетенции специалистов в данной области техники, без отступления от сущности изобретения и без выхода за рамки формулы изобретения.

1. Устройство с ветровыми направляющими для уменьшения вредного влияния поперечных воздушных ветров, протекающих вблизи конденсатора с воздушным охлаждением (ACC) в направлении, параллельном его ширине, и через один или несколько вентиляторов, на которые направляется окружающий воздух и выпускается в атмосферу после охлаждения конденсаторных трубок упомянутого ACC, упомянутый ACC выполнен по схеме в виде прямоугольной структуры, согласно которой длина больше ширины, причём упомянутое устройство c ветровыми направляющими лопатками содержит:

а) множество опорных конструкций, поддерживающих АСС снизу и над нижележащей поверхностью земли; и

b) одну или более стационарных ветровых направляющих лопаток, расположенных под множеством конденсатора трубок ACC, причём каждая из упомянутых ветровых направляющих лопаток соединена с одной или более упомянутыми опорными конструкциями и зафиксирована на них,

при этом упомянутая одна или более опорных конструкций выполнены с возможностью размещения каждой из упомянутых ветровых направляющих лопаток, соединённых таким образом в линейном и угловом положении относительно одного или более вентиляторов ACC, так, что каждая из упомянутых ветровых направляющих лопаток (1) расположена на, без нарушения, линии обтекания воздушного потока, производимого вентилятором, текущего к соответствующему вентилятору ACC в безветренных условиях и во время работы одного или более вентиляторов ACC, и (2) совпадает с по меньшей мере участком создаваемой ветром линии воздушного потока в ветреных условиях,

при этом упомянутые одна или несколько ветровых направляющих лопаток выполнены с возможностью перенаправления воздушного потока в ветреную погоду в сторону участка упомянутого множества конденсаторных трубок и по меньшей мере одного из упомянутых вентиляторов под таким углом, который значительно отклоняется от направления, параллельного относительно ширины ACC.

2. Устройство по п. 1, в котором одна или более ветровых направляющих лопаток предназначены для поддержания номинальной скорости потока воздуха в условиях покоя.

3. Устройство по п. 1, в котором одна или более стационарных ветровых направляющих лопаток содержит ровно две вертикально разнесённые и удлинённые ветровые направляющие лопатки, которые закреплены на месте под одним и тем же поперечным концом ACC.

4. Устройство по п. 3, в котором две ветровые направляющие лопатки наклонены по отношению к подстилающей поверхности земли так, что задний край каждой ветровой направляющей лопатки расположен на большей высоте, чем соответствующий его передний край, и направлен ко второму боковому концу ACC и от его первого поперечного конца.

5. Устройство по п. 4, дополнительно содержащее две дополнительные вертикально разнесённые и удлинённые ветровые направляющие лопатки, соединённые с одной или более опорными конструкциями и зафиксированные ими, которые закреплены на месте под тем же продольным концом ACC и разнесены в поперечном направлении от двух направляющих лопаток,

при этом две дополнительные ветровые направляющие лопатки наклонены по отношению к нижележащей поверхности земли так, что задний край каждой из упомянутых двух дополнительных ветровых направляющих лопаток расположен на большей высоте, чем его соответствующий передний край, и направлен к первому поперечному концу ACC и от второго поперечного конца ACC, чтобы перенаправить воздушный поток после смещения ветра,

при этом одна или несколько опорных конструкций выполнены с возможностью размещения каждой из упомянутых дополнительных ветровых направляющих лопаток, соединенных таким образом в линейном и угловом положении относительно одного или более вентиляторов ACC, так, что каждая из упомянутых дополнительных ветровых направляющих лопаток (1) расположена, не нарушая, на линии обтекания воздушного потока, создаваемого вентилятором, текущего к соответствующему вентилятору ACC в безветренных условиях и во время работы одного или более вентиляторов ACC, и (2) совпадает с по меньшей мере участком создаваемой ветром линией воздушного потока в ветреных условиях.

6. Устройство по п. 1, в котором одна или несколько опорных конструкций содержат множество разнесённых в поперечном направлении колонн, к каждой из которых присоединён край по меньшей мере одной из одной или более стационарных ветровых направляющих лопаток.

7. Устройство по п. 6, в котором одна или несколько опорных конструкций содержат группу распорок, к каждой из которых присоединён край по меньшей мере одной из одной или нескольких стационарных ветровых направляющих лопаток, при этом каждая из упомянутых распорок проходит от нижней области одной из колонн до верхней области соответствующей промежуточной колонны, продольно разнесённой от упомянутой одной колонны.

8. Устройство по п. 1, в котором каждая из одной или более ветровых направляющих лопаток имеет такой же наклон, что и наклон линии обтекания воздушного потока, создаваемого вентилятором, на котором он расположен, в области ветровой направляющей лопатки, которая касается линии воздушного потока, производимого вентилятором в условиях отсутствия ветра.

9. Устройство по п. 7, в котором одна или более стационарных ветровых направляющих лопаток являются плоскими.

10. Устройство по п. 8, в котором одна или более стационарных ветровых направляющих лопаток изогнуты и установлены одна под другой так, что размер горизонтальный проекции и расстояние до нижней плоскости ACC каждой из изогнутых ветровых направляющих лопаток постепенно увеличивались от самой верхней ветровой направляющей лопатки до самой нижней ветровой направляющей лопатки.

11. Устройство по п. 8, в котором каждая из одной или более стационарных ветровых направляющих лопаток проходит в поперечном направлении между двумя поперечными концами ACC.

12. Устройство по п. 3, в котором две ветровые направляющие лопатки расположены непосредственно под одним и тем же первым вентилятором, расположенным выше по потоку, работа которого зависит от выделяемого из ветра потока воздуха при наличии ветра.

13. Устройство по п. 1, в котором отклонение воздушного потока при наличии ветра является функцией наклона одной или более ветровых направляющих лопаток относительно подстилающей поверхности, горизонтального и вертикального расстояний каждой из одной или более ветровых направляющих до внешнего края участка трубок конденсатора, охлаждаемого перенаправленным воздушным потоком, а также длины и ширины одной или более ветровых направляющих лопаток.