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浅析双曲线型冷却塔的发展历史和组成结构

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浅析双曲线型冷却塔的发展历史和组成结构

发布日期:2020-09-09 作者: 点击:

浅析双曲线型冷却塔的发展历史和组成结构

19世纪中叶,人们在煤矿开发过程中首次提出冷却塔的概念。

20世纪初,世界上 早的钢筋混凝土冷却塔由时任荷兰国家矿产部的学者Frederik Van Iterson提出。

1918年,经过Iterson的不懈努力,其提出的双曲线旋转薄壳冷却塔终于成为了现实。

英国 早使用这种冷却塔。20世纪30年代以来在各国广泛应用,40年代在中国东北抚顺电厂、阜新电厂先后建成双曲线型冷却塔群。

结构

集水池多为在地面下约2米深的圆形水池。塔身为有利于自然通风的双曲线形无肋无梁柱的薄壁空间结构,多用钢筋混凝土制造。冷却塔通风筒包括下环梁、筒壁、塔顶刚性环3部分。下环梁位于通风筒壳体的下端,风筒的自重及所承受的其他荷载都通过下环梁传递给斜支柱,再传到基础。筒壁是冷却塔通风筒的主体部分,它是承受以风荷载为主的高耸薄壳结构,对风十分敏感。其壳体的形状、壁厚,必须经过壳体优化计算和曲屈稳定来验算,是优化计算的重要内容。塔顶刚性环位于壳体顶端,是筒壳在顶部的加强箍,它加强了壳体顶部的刚度和稳定性。

冷却塔

斜支柱为通风筒的支撑结构,主要承受自重、风荷载和温度应力。斜支柱在空间是双向倾斜的,按其几何形状有“人”字形、“V”字形和“X”字形柱,截面通常有圆形、矩形、八边形等。一般按双抛物线设计,基础主要承受斜支柱传来的全部荷载,按其结构形式分有环形基础(包括倒“T”型基础)和单独基础。基础的沉降对壳体应力的分布影响较大、敏感性强。故斜支柱和基础在冷却塔优化计算和设计中亦显得十分重要。

冷却塔高度一般为75~150米,底边直径65~120米。塔内上部为风筒,筒壁第一节(下环梁)以下为配水槽和淋水装置,统制为淋水构架,多用PE或PVC材料制成。塔底有一个蓄水池,但需根据蒸发量连续补水。淋水装置是使水蒸发散热的主要设备。运行时,水从配水槽向下流淋滴溅,空气从塔底侧面进入,与水充分接触后带着热量向上排出。冷却过程以蒸发散热为主,一小部分为对流散热。双曲线型冷却塔比水池式冷却构筑物占地面积小,布置紧凑,水量损失小,且冷却效果不受风力影响;它又比机力通风冷却塔维护简便,节约电能;但体形高大,施工复杂,造价较高,多用电动滑模。


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