本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)大型自然通風(fēng)鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō)它是一種鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化型塔型。
背景技術(shù):
自然通風(fēng)冷卻塔是火力發(fā)電廠或核電廠中的一種重要的空間薄殼構(gòu)筑物。自然通風(fēng)冷卻塔可采用的結(jié)構(gòu)形式有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。目前世界上已建成或正在建設(shè)的鋼結(jié)構(gòu)自然通風(fēng)冷卻塔的塔型有“直筒圓錐型”和常規(guī)“雙曲線型”兩種。
“直筒圓錐型”塔型由塔筒下部的“圓錐段”和上部的“直筒段”組成?!皥A錐段”底部直徑為塔筒進(jìn)風(fēng)口直徑,頂部即為“直筒段”直徑,而“直筒段”直徑即為塔筒出口直徑。“圓錐段”母線為直線,傾角較大,因此,“圓錐段”與“直筒段”連接處存在體型突變,受力傳力特性較差;同時(shí),由于塔筒母線變化的突變及不平順,其空氣流動(dòng)局部阻力會(huì)增大從而影響冷卻塔通風(fēng)性能。
常規(guī)“雙曲線型”塔型母線除在塔筒進(jìn)風(fēng)口局部采用直線外,以喉部為界,喉部以下及喉部以上各采用一段雙曲線來(lái)擬合。該塔型母線兩段雙曲線在喉部共一頂點(diǎn)相連,而在進(jìn)風(fēng)口處直線段與雙曲線相切相連,其塔筒母線變化光滑平順,因此塔筒具有良好的空氣流通性能和結(jié)構(gòu)受力傳力性能。常規(guī)的“雙曲線型”塔型控制參數(shù)是基于鋼筋混凝土塔優(yōu)化成果得到的,其喉部以下雙曲線底部切線傾角取15~20°,喉部以上雙曲線頂部切線傾角一般取2~8°,喉部高度與塔總高的比值取0.75~0.85,喉部半徑較塔筒出口半徑收縮0~2m。所以,其塔型較粗胖。
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔“塔總高”、“進(jìn)風(fēng)口高度”、“零米直徑”、“出口直徑”等熱力控制參數(shù)相同時(shí),“直筒圓錐型”塔型體量要較常規(guī)“雙曲線型”小,冷卻塔工程量要節(jié)省,但由于塔型底部?jī)A角較大,且“圓錐段”與“直筒段”連接處存在體型突變,受力傳力特性較差,且通風(fēng)流動(dòng)性能亦不及常規(guī)“雙曲線型”塔型。而當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔采用常規(guī)“雙曲線型”塔型時(shí),其受力性能和通風(fēng)流通性能得到改善,但是工程量要比“直筒圓錐型”塔型增加。因此,兩種塔型均存在各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為了克服背景技術(shù)的不足之處,而提供一種鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化型塔型,減小塔體結(jié)構(gòu)的用鋼量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積,保持結(jié)構(gòu)受力性能和工藝通風(fēng)性能,提高了經(jīng)濟(jì)適用性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化型塔型,包括塔筒母線,其特征在于:所述塔筒母線由喉部直線段、喉部以下雙曲線段、喉部以上雙曲線段構(gòu)成,所述喉部以上雙曲線段下端與所述喉部直線段上端連接,所述喉部直線段下端與所述喉部以下雙曲線段上端連接。
在上述技術(shù)方案中,所述喉部直線段與所述喉部以下雙曲線段以及所述喉部以上雙曲線段呈幾何光滑連接,提高結(jié)構(gòu)受力性能和工藝通風(fēng)性能。
在上述技術(shù)方案中,所述喉部以下雙曲線段的底部切線傾角為20~25°,所述喉部以上雙曲線段的頂部切線傾角為4~8°,所述喉部直線段的塔筒半徑較塔筒出口半徑收縮2~7m,鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化型塔型喉部高度與塔總高的比值為0.5~0.7,提高受力性能和工藝通風(fēng)性能,避免塔型粗胖。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)塔體結(jié)構(gòu)的用鋼量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積??;(2)保持了較好的結(jié)構(gòu)受力性能和工藝通風(fēng)性能;(3)經(jīng)濟(jì)適用性高;(4)塔筒母線結(jié)構(gòu)保證鋼結(jié)構(gòu)上冷卻塔工藝要求的塔總高、進(jìn)風(fēng)口高度、零米直徑、出口直徑等熱力控制尺寸不變,縮小塔筒體量,且減小筒體受風(fēng)面積,從而降低冷卻塔本體用鋼量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程量。
附圖說(shuō)明
圖1為一種鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化塔型的示意圖。
圖中1-喉部以下雙曲線段,2-喉部直線段,3-喉部以上雙曲線段,4-塔筒母線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施情況,但它們并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定,僅作舉例而已。同時(shí)通過(guò)說(shuō)明使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)更加清楚和容易理解。
參閱附圖可知:本實(shí)用新型一種鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化型塔型,包括塔筒母線4,其特征在于:所述塔筒母線4由喉部直線段2、喉部以下雙曲線段1、喉部以上雙曲線段3構(gòu)成,所述喉部以上雙曲線段3下端與所述喉部直線段2上端連接,所述喉部直線段2下端與所述喉部以下雙曲線段1上端連接。所述喉部直線段2與所述喉部以下雙曲線段1以及所述喉部以上雙曲線段3呈幾何光滑連接。所述喉部以下雙曲線段1的底部切線傾角為20~25°,所述喉部以上雙曲線段3的頂部切線傾角為4~8°,所述喉部直線段2的塔筒半徑較塔筒出口半徑收縮2~7m,鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔優(yōu)化型塔型喉部高度與塔總高的比值為0.5~0.7。所述塔筒母線4結(jié)構(gòu)保證鋼結(jié)構(gòu)上冷卻塔工藝要求的塔總高、進(jìn)風(fēng)口高度、零米直徑、出口直徑等熱力控制尺寸不變。
參閱附圖可知:在保證鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔工藝要求的熱力控制尺寸“塔總高”、“進(jìn)風(fēng)口高度”、“零米直徑”及“出口直徑”不變的前提下,選用“雙曲線”、“直線”及“雙曲線”組合式線段來(lái)擬合塔筒母線4,并增大喉部以下雙曲線段1底部切線傾角,減小喉部高度與塔總高比值,減小喉部半徑,能大大縮小塔筒體量,并減小了筒體受風(fēng)面積,從而顯著降低鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔本體用鋼量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程量,同時(shí),又繼承傳統(tǒng)“雙曲線型”塔型優(yōu)良的結(jié)構(gòu)受力性能及工藝通風(fēng)性能。
其它未說(shuō)明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。