双曲线型冷却塔冷却塔俯拍图 hyperbolic cooling tower
火电厂、核电站的循环水自然通风冷却是一种大型薄壳型构筑物。建在水源不十分充足的地区的电厂,为了节约用水,需建造一个循环冷却水系统,以使得冷却器中排出的热水在其中冷却后可重复使用。大型电厂采用的冷却构筑物多为双曲线型冷却塔。此类冷却塔多用于内陆缺水电站。但最近在中国的浙江省宁海国华电厂推出了海水冷却塔,用于冷却海水,从而使电厂的余热不排入大海而对海洋生态产生影响。有些电厂采用强制通风的空气冷却凝汽器就不需要再采用该建筑了。
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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