一種鋼結構雙曲線空冷塔制造技術

一種鋼結構雙曲線空冷塔，鋼質網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層放射狀張力鋼纜。所述放射狀張力鋼纜主要由中心張力環、鋼纜、第一鋼纜索、銷釘構成；該中心張力環為環狀構件，其包括上、下部張力環板，該上、下部張力環板之間固接環形腹板，而環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狀絎架上。本實用新型專利技術解決了超大型雙曲線空冷塔抗震弱、塔高受限、換熱性能不佳的問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于熱交換器設計與制造
，具體涉及一種鋼結構雙曲線空冷塔。
技術介紹
在電廠設備中，汽輪機是現代火力發電廠、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濟價值。特別是對建在富煤缺水地區的電廠而言，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。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，使得其熱工性能大大降低。
技術實現思路
本技術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定性、使用的可靠性及安全性的一種鋼結構雙曲線空冷塔。為此，所采用的技術方案為：一種鋼結構雙曲線空冷塔，鋼質網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層放射狀張力鋼纜。所述放射狀張力鋼纜主要由中心張力環、鋼纜、第一鋼纜索、銷釘構成；該中心張力環為環狀構件，其包括上、下部張力環板，該上、下部張力環板之間固接環形腹板，而環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狀絎架上。所述第二鋼纜索的通過預緊裝置連接在所述鋼質網狀絎架上。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狀絎架上。所述上、下部張力環板、環形腹板、拉板、銷釘、第一鋼纜索均由鋼鐵材料制成。所述鋼質網狀絎架由右、左傾斜拉桿、水平拉桿及節點連接器構成；該節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點連接器連接并構成雙曲線鋼質網狀絎架。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；節點連接器為鋼鐵材料制造。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。本技術由鋼質網狀絎架、放射狀張力鋼纜構成支撐系統，其結構的強度高、剛度變形小、穩定性好；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，通過預緊裝置的調節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。本技術所用的水為封閉環境、內循環流動，損耗幾近為零，因而節水效果明顯。本技術可以應用在核電、熱電、石油、石化、煤化工、味精、食品、輕工等行業的超大型空冷式熱交換器上，可應用于循環水冷卻，可以代替涼水塔。附圖說明圖1為本技術具有一層放射狀張力鋼纜的結構示意圖；圖2為本技術放射狀張力鋼纜俯視結構示意圖；圖3為本技術中心張力環立體結構示意圖；圖4為本技術預緊裝置的安裝示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術及其效果進一步說明。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設計時必須考慮的主要載荷。基于上述，本技術提供的一種鋼結構雙曲線空冷塔，由鋼質網狀絎架、放射狀張力鋼纜構成本技術結構的主要支撐系統，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。參照圖2、3，所述放射狀張力鋼纜主要由中心張力環5、鋼纜6、第一鋼纜索505構成。中心張力環5采用鋼鐵材料制造而成，中心張力環5為環狀構件，中心張力環5由上部張力環板501、下部張力環板502、環形腹板503、拉板504等構成，環形腹板503的截面為空心圓鋼，為保證中心張力環的強度，首先將拉板504的一端焊在環形腹板503筒體上，拉板504沿環形腹板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板501及下部張力環板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狀絎架上。放射狀張力鋼纜通過等角度布置的鋼纜6安裝在鋼質網狀絎架的水平面上，這樣的安裝，主要基于風載下，考慮雙曲線空冷塔的剛度，同時不能對雙曲線空冷塔內空氣的流動造成任何影響，而我們知道雙曲線空冷塔內空氣的流動主要集中在內壁附近。一般情況下，放射狀張力鋼纜安裝的層數，由雙曲線空冷塔安裝地區的最大風載、地震烈度來確定，考慮到雙曲線空冷塔制造的經濟性，張力鋼纜安裝的層數力求最少。參照圖4，所述預緊裝置主要由絲杠11、螺母13、銷釘柱14構成；該絲杠11的一端安裝在第二鋼纜索12上，另一端穿過鋁制蒙皮的筒體后安裝在銷釘柱14上，之后絲杠11的兩端用螺母13固定；而銷釘柱14安裝于支座15上，該支座15安裝在所述鋼質網狀絎架上并為固定部件；螺母13可繞絲杠11旋轉，帶動第二鋼纜索12移動，從而達到調節鋼纜6的目的。鋼結構雙曲線空冷塔的圓度由預緊裝置來調節，通過預緊裝置的調節可以均勻地分配內力，避免個別桿件的受力出現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本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼結構雙曲線空冷塔，鋼質網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狀絎架內，筒體的外輪廓同樣為單葉雙曲線旋轉曲面，其特征在于：所述雙曲線筒體內安裝有數層放射狀張力鋼纜。

【技術特征摘要】
1.一種鋼結構雙曲線空冷塔，鋼質網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狀絎架內，筒體的外輪廓同樣為單葉雙曲線旋轉曲面，其特征在于：所述雙曲線筒體內安裝有數層放射狀張力鋼纜。
2.根據權利要求1所述的一種鋼結構雙曲線空冷塔，其特征在于：所述放射狀張力鋼纜主要由中心張力環（5）、鋼纜（6）、第一鋼纜索（505）、銷釘（507）構成；該中心張力環（5）為環狀構件，其包括上、下部張力環板（501、502），該上、下部張力環板（501、502）之間固接環形腹板（503），而環形腹板（503）的外周柱面上等角度固接拉板（504）；鋼纜（6）的一端與第一鋼纜索（505）固接，而第一鋼纜索（505）和拉板（504）用銷釘（507）絞接，該鋼纜（6）的另一端與第二鋼纜索（12）固接，第二鋼纜索（12）連接在所述鋼質網狀絎架上。
3.根據權利要求2所述的一種鋼結構雙曲線空冷塔，其特征在于：所述第二鋼纜索（12）通過預緊裝置連接在所述鋼質網狀絎架上。
4.根據權利要求3所述的一種鋼結構雙曲線空冷塔，其特征在于：所述預緊裝置主要由絲杠（11）、螺母（13）、銷釘柱（14）構成；該絲杠（11）的兩端分別安裝在第二鋼纜索（12）及銷釘柱（14）上后用螺母（13）固定；而銷釘柱（14）安裝于支座（15）上，該支座（15）安裝在所述鋼質網狀絎架上。<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安德烈·施耐德，胡國棟，
申請(專利權)人：哈博林技術公司，甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司，
類型：新型
國別省市：瑞士;CH