一種鋼結構雙曲線空冷塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于熱交換器設計與制造技術領域，具體涉及一種鋼結構雙曲線空冷
+口 O
【背景技術】
[0002]在電廠設備中，汽輪機是現(xiàn)代火力發(fā)電廠、核電站中應用最廣泛的原動機，它是一種以蒸汽為動力的機械。具有熱勢能的過熱蒸汽經(jīng)管道引入汽輪機后，高速流動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動，從而將熱勢能轉變成機械能。釋放出熱能的蒸汽從排氣口排出，稱之為熱介質。熱介質是一種沒有被污染的低溫蒸汽，它是自來水經(jīng)加熱、汽化、做功后而得的軟化水，這種軟化水純凈度高，不含任何雜質，因此不會在鍋爐內結垢，也不會在汽輪機上結垢。軟化水制備復雜，價格較貴，因此回收這種軟化水具有重要的經(jīng)濟價值。特別是對建在富煤缺水地區(qū)的電廠而言，意義尤為重要。用冷卻塔冷卻熱介質，回收軟化水是最經(jīng)濟有效的途徑，因此冷卻塔的建設成為軟化水回收的當務之急。
[0003]大型電廠采用的冷卻塔多為雙曲線型、鋼筋混凝土結構，在國外，英國最早使用這種冷卻塔。20世紀30年代以來，這種冷卻塔在很多國家都得到了廣泛的應用。我國40年代在撫順電廠、阜新電廠也先后建成雙曲線型冷卻塔群。這種冷卻塔由于自身建筑重量大、占地面積大、結構笨重，因而建造周期長，同時能耗大、可靠性差。因而近年來出現(xiàn)了雙曲線鋼筋絎架結構冷卻塔，如專利201110330021.6。該冷卻塔一改傳統(tǒng)鋼筋混凝土的笨重結構，采用絎架外支撐加玻璃鋼內壁結構，從而使自己身姿矯健，同時可靠性也得到了提高。但是該冷卻塔高度低為150m，自身的剛度差、難以抵御諸如大風、地震等的惡劣氣候，同時它沿襲了鋼筋混凝土冷卻塔內部的加強環(huán)，使得其熱工性能大大降低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種熱工性能良好，同時充分保證雙曲線冷卻塔結構的穩(wěn)定性、使用的可靠性及安全性的一種鋼結構雙曲線空冷塔。
[0005]為此，所采用的技術方案為:
[0006]—種鋼結構雙曲線空冷塔，鋼質網(wǎng)狀絎架的外輪廓為單葉雙曲線旋轉曲面，鋁質蒙皮構成的筒體安裝在鋼質網(wǎng)狀絎架內，筒體的外輪廓同樣為單葉雙曲線旋轉曲面，所述雙曲線筒體內安裝有數(shù)層放射狀張力鋼纜。
[0007]所述放射狀張力鋼纜主要由中心張力環(huán)、鋼纜、第一鋼纜索、銷釘構成;該中心張力環(huán)為環(huán)狀構件，其包括上、下部張力環(huán)板，該上、下部張力環(huán)板之間固接環(huán)形腹板，而環(huán)形腹板的外周柱面上等角度固接拉板;鋼纜的一端與第一鋼纜索固接，而第一鋼纜索和拉板用銷釘絞接，該鋼纜的另一端與第二鋼纜索固接，第二鋼纜索的連接在所述鋼質網(wǎng)狀絎架上。
[0008]所述第二鋼纜索的通過預緊裝置連接在所述鋼質網(wǎng)狀絎架上。
[0009]所述預緊裝置主要由絲杠、螺母、銷釘柱構成;該絲杠的兩端分別安裝在第二鋼纜索及銷釘柱上后用螺母固定;而銷釘柱安裝于支座上，該支座安裝在所述鋼質網(wǎng)狀絎架上。
[0010]所述上、下部張力環(huán)板、環(huán)形腹板、拉板、銷釘、第一鋼纜索均由鋼鐵材料制成。
[0011]所述鋼質網(wǎng)狀絎架由右、左傾斜拉桿、水平拉桿及節(jié)點連接器構成;該節(jié)點連接器為六角柱狀構件，其每一角所在面都能與各個桿件相連接;所述右、左傾斜拉桿和水平拉桿通過節(jié)點連接器連接并構成雙曲線鋼質網(wǎng)狀絎架。
[0012]所述右、左傾斜拉桿、水平拉桿的橫截面為圓鋼、槽鋼、工字鋼或空心鋼管;節(jié)點連接器為鋼鐵材料制造。
[0013]所述雙曲線筒體底部圓周上安裝有熱交換器，該熱交換器位于鋼質網(wǎng)狀絎架的內側或外側，所述鋁質蒙皮構成的筒體底部置于熱交換器的安裝高度之上;熱介質通過管道進入熱交換器的一程、為熱側，冷空氣則進入熱交換器的另一程、為冷側，冷熱介質通過熱交換器進行熱量交換，從而使熱介質的溫度降低，進而通過熱側出口流出熱交換器;此時該雙曲線筒體即為熱交換器熱側出口，換熱后的冷空氣在塔內自然上升，最終從鋼結構雙曲線空冷塔頂部排放而出。
[0014]本實用新型由鋼質網(wǎng)狀絎架、放射狀張力鋼纜構成支撐系統(tǒng)，其結構的強度高、剛度變形小、穩(wěn)定性好;鋁質蒙皮構成的筒體，流體阻力小、空氣流通順暢，為自然送風，因而節(jié)能;而放射狀分布的張力鋼纜對流體的熱工性能的影響幾乎不計，因而熱工性能良好;鋼結構雙曲線空冷塔的圓度由預緊裝置來調節(jié)，通過預緊裝置的調節(jié)可以均勻地分配內力，避免了個別桿件的受力超出許用極限的情況，從而確保了整個鋼結構雙曲線空冷塔抵御外力的能力。本實用新型所用的水為封閉環(huán)境、內循環(huán)流動，損耗幾近為零，因而節(jié)水效果明顯。
[0015]本實用新型可以應用在核電、熱電、石油、石化、煤化工、味精、食品、輕工等行業(yè)的超大型空冷式熱交換器上，可應用于循環(huán)水冷卻，可以代替涼水塔。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型具有一層放射狀張力鋼纜的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型放射狀張力鋼纜俯視結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型中心張力環(huán)立體結構示意圖；
[0019]圖4為本實用新型預緊裝置的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型及其效果進一步說明。
[0021]參照圖1，一種鋼結構雙曲線空冷塔，其外輪廓為單葉雙曲線旋轉曲面，其水平截面為圓，底部直徑最大，頂部直徑較小，最小直徑位于中上部，塔的高度可超過250米，是一種超大型的構筑物。結構如此龐大，自重、地震、風荷載和溫度應力就成為開發(fā)設計時必須考慮的主要載荷。
[0022]基于上述，本實用新型提供的一種鋼結構雙曲線空冷塔，由鋼質網(wǎng)狀絎架、放射狀張力鋼纜構成本實用新型結構的主要支撐系統(tǒng)，鋁質蒙皮構成的雙曲線筒體為熱交換器熱側的出口，它是換熱后空氣流通的通道。
[0023]參照圖2、3，所述放射狀張力鋼纜主要由中心張力環(huán)5、鋼纜6、第一鋼纜索505構成。中心張力環(huán)5采用鋼鐵材料制造而成，中心張力環(huán)5為環(huán)狀構件，中心張力環(huán)5由上部張力環(huán)板501、下部張力環(huán)板502、環(huán)形腹板503、拉板504等構成，環(huán)形腹板503的截面為空心圓鋼，為保證中心張力環(huán)的強度，首先將拉板504的一端焊在環(huán)形腹板503筒體上，拉板504沿環(huán)形腹板503的圓周面等角度分布，然后將所有拉板504的上下端面分別焊接在上部張力環(huán)板501及下部張力環(huán)板502上。拉板504上開孔，該孔是銷釘507的安裝孔。鋼纜6的一端穿過第一鋼纜索505，并與鋼纜索505連接為一體，該鋼纜6的另一端與第二鋼纜索12連接為一體，第二鋼纜索12的另一端連接在所述鋼質網(wǎng)狀絎架上。<