浅谈双曲型冷却塔塔芯构件设计

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1、浅谈双曲型冷却塔塔芯构件设计刘健琮中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司北京［摘要］笔者对电力工程中常规双曲线型冷却塔塔芯构件的设计加以总结，使广大电力设计人员更深入的了解其设计流程。［关键词】冷却塔；塔芯构件刖目常规双曲线冷却塔塔芯构件的设计在众多电力设计院中有不同的设计方法,笔者针对以往工程的设计经验总结了塔芯构件设计的一些心得，希望为广大设计人在设计过程中碰到的问题提供一些简洁的解决方法。一、塔芯构件设计流程和方法众所周知，电力工程中冷却塔这种庞大的特种结构非常普遍，塔芯内部的构件却很少有机会看到，在设计过程水结专业要与水工工艺专业充分的配合，但是往往工艺人员相对年轻，经验稍

2、显不足，在时间紧任务重的情况下，有些时候结构专业往往要充当工艺专业的角色，在构件尺寸上要自行定义。在对比常规多个300MW机组的塔芯构件的设计后，总结了设计上的心得和流程。1.首先要确定竖井的尺寸竖井的尺十大小木是由工艺专业提供的，但是当工艺专业无法提供时，一般情况下可自行定义尺寸：当塔淋水面积小于或等于5500m2时，竖井内壁尺寸为4.5mx4.5m。当塔淋水面积在4500m2时，竖井内壁尺寸为4.0mx4.0m。在淋水面积更大的情况时，比如曾做过的一个百万机组项目淋水面积达到8000m2,竖井的尺寸则定到了6.6mx6.6m.淋水面积是指填料层的顶或者填料层的中间对应的塔内壁的面积，这

3、个数值仅为近似值。2.柱网的布置8度地震以下情况，塔简内壁做环牛腿，牛腿挑出350mm左右。8度及以上地震情况下则不再挑出牛腿而做环梁。如果是8度以下的地震，首先要考虑是否有防冻管，如果有则从进风UI到环牛腿的顶标高即为定值。但当冇挡风板，无防冻管的情况，环牛腿需要在塔简设计吋考虑。在柱网的布置吋，5000m2以下的塔一般有一个方向在第一个柱间距的吋候定为6.7m,第一个是从塔中心开始算起，5000m2以上的塔一般双向都按6.7m柱距布置。不管是6m还是6.7m的取值都是与内外区的淋水面积有关，外区淋水条件好而内区相对不够，塔在北方地区冬季运行时只有外区会起作用，所以内外区的比例约为4:6

4、,计算的时候是按面积而定，即保证内外区的面积比为4:6，内外区的布置又与工艺专业的配水管布置有关，从配水管方向变化的吋可以看出内外区的区别。在柱的布置上也应注意，最好在45度叫的地方布置一根柱，但是如果此处柱与牛腿或者塔筒有碰撞，则要调整柱的位置，常规是向下或者向左移动。3.淋水层主次梁的布置建议梁的形式做成主梁和次梁顶平，次梁可做成鱼腹式，尤其在冇铸铁或者玻璃钢支撑的吋候，可以直接搭放铸铁或者玻璃钢箅子，如果主梁和次梁不顶平，则搭放的吋候就要在标高低的梁上放置垫块，相对复杂。次梁的常规尺寸一般宽为150〜180mm，高为400〜500mm。主梁的常规尺、j•一般宽为250mm,高为600

5、〜700mm。设计的原则是尽量把次梁宽做窄从而减小阻力。当铸铁支撑时，次梁的间距可定为1200mm,玻璃钢支撑时候可调整到1500mm。现在诸多工程都是选用玻璃钢材质，重量轻而且价格比铸铁要便宜。4.梁的连接梁的连接以前多选用梁下预埋铁件的方式，当时铁件容易被腐蚀，所以现在多选用留插筋的连接方式，这种形式在制图上较为严格，必须作到精确制图。2.水槽及标高的确定首先工艺提出水量，通过水量和流速的计算可以确定水槽的尺寸，针对双水槽的吋候则需要按4:6确定尺寸。竖井内的最高水位也应有工艺专业提资，但如果没有资料的吋候则可以5000m2以下的冷却塔竖井标高按12.00m设计，5000m2以上按13

6、.00m设计。竖井内的最高水位与水槽的内顶标高相差至少按0.5m设计，水槽留孔与竖井最高水位相差控制在0.8m〜1.5m之间。在配水管中心标高已知的情况下可导出淋水层次梁的顶标高，可以用这个标高校核由环牛腿的标高导出淋水层梁的标高是否合理。3.A型架A型架的顶层梁长度控制在1.5m左右，也可适当做大，需要不同塔型不同分析，如果出现有梁无处搭的情况则只能把宽度增加。8度区以上A型架，不仅要设置横梁也要布置斜撑，这些都需要通过计算确定。二、结论笔者对常规型双曲线冷却塔中的塔芯布置提供了一些自己的设计心得，首先在制图上应严格按比例制图，由于塔芯构件全部为预制构件，等塔筒施工完毕后须一件件吊装安装

7、，所以对尺寸的要求相对严格，尤苏是梁与梁之间的插筋连接和搭放在塔内壁环牛腿或环梁上的梁的详细尺寸，其次在标高系统上，还是应冇工艺专业提最终版资料落实，所以有条件还是要等资料提完整再制图，最后A型架的设计建议建PK模型，输入完整、正确的荷载后进行计算，一般A型架的配筋率相对较高。希望本文的介绍能为设计人提供有益的参考和帮助。参考文献[1】中华人民共和国电力行业标准火力发电厂水工设计规范(DL/T5339-2006)