本發(fā)明公開了一種空心加肋輔助冷卻效能自然通風(fēng)冷卻塔及方法，涉及電力系統(tǒng)的建筑技術(shù)領(lǐng)域和大型高聳結(jié)構(gòu)抗風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在火力發(fā)電廠中，自然通風(fēng)冷卻塔是通過循環(huán)水與空氣之間進(jìn)行熱量交換，使水分蒸發(fā)帶走溫度，從而使循環(huán)水得以降溫的構(gòu)筑物。冷卻塔的結(jié)構(gòu)型式既要保證循環(huán)水冷卻的工藝要求，同時必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠抵抗風(fēng)或地震等荷載作用。冷卻塔是以承受風(fēng)荷載為主的高聳空間薄殼結(jié)構(gòu)，對風(fēng)荷載極為敏感，在風(fēng)荷載作用下冷卻塔喉部的位移最大可達(dá)幾十厘米，隨著我國發(fā)電機(jī)組容量的增加與電力行業(yè)“上大壓小”項(xiàng)目的實(shí)施，涌現(xiàn)出了一批超規(guī)范（190m）高度限制的超大型冷卻塔，由于超大型冷卻塔是典型的高聳、薄殼結(jié)構(gòu)，具有柔度大、自振頻率低的特點(diǎn)，屬于典型的風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)，故采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧{(diào)整冷卻塔塔筒表面風(fēng)壓分布，降低風(fēng)荷載對冷卻塔的影響，是結(jié)構(gòu)工程師努力的方向。就目前來說，主筒外側(cè)豎向加鋼筋混凝土肋是主要措施之一，但冷卻塔主筒外側(cè)加肋也有諸多缺點(diǎn)，例如需要制作異型模板，增大了施工難度，增加了施工措施費(fèi)，尤其是對于超大型冷卻塔，塔高較高，自身工期較長，主筒外側(cè)肋條的增設(shè)更加延長了施工工期，這在西北地區(qū)冬季漫長、施工期較短的條件下極為不利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的技術(shù)缺陷與工程實(shí)際難題，本發(fā)明提出了一種施工方便、構(gòu)造簡單、能顯著提升結(jié)構(gòu)抗風(fēng)抗震性且能提高冷卻效能的空心加肋輔助冷卻效能自然通風(fēng)冷卻塔，其公開的技術(shù)方案為：

一種空心加肋輔助冷卻效能自然通風(fēng)冷卻塔，其塔身包括主筒，其特征在于，所述主筒的筒壁外側(cè)布置有多根空心肋條，所述空心肋條的頂端與進(jìn)氣管連接，所述進(jìn)氣管為開口朝下指向主筒內(nèi)部的彎管，所述空心肋條的底部與出氣管連接，所述出氣管為開口朝上指向主筒內(nèi)部的彎管，所述進(jìn)氣管、出氣管與所述空心肋條的管腔連通。

在上述方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)或優(yōu)選的方案還包括：

所述主筒為雙曲線型塔筒。

所述空心肋條沿雙曲線主筒子午向固定在主筒的筒壁上。

相鄰空心肋條在主筒環(huán)向方向上的間距為2-5m。

所述空心肋條優(yōu)選采用空心鋼管，尤其是空心方形鋼管。

一種用于自然通風(fēng)冷卻塔的空心加肋輔助冷卻效能的方法，其特征在于，在冷卻塔主筒外側(cè)沿其子午向均勻布置多條空心鋼管制成的肋條，將肋條固定在冷卻塔主筒筒壁上，通過開口朝下指向主筒內(nèi)部的彎管將主筒出風(fēng)口氣流引入空心肋條的管腔，通過開口朝上指向主筒內(nèi)部的彎管將肋條管腔中的氣流導(dǎo)入主筒的進(jìn)風(fēng)口。

有益效果：

本發(fā)明提出了一種空心加肋輔助冷卻效能自然通風(fēng)冷卻塔及用于自然通風(fēng)冷卻塔的空心加肋輔助冷卻效能的方法，可在提升冷卻塔整體結(jié)構(gòu)抗風(fēng)抗震性能的同時輔助提升冷卻塔的冷卻效能，且具有構(gòu)造簡單、施工方便的優(yōu)點(diǎn)，適合推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明冷卻塔的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明冷卻塔的局部結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本發(fā)明冷卻塔的局部結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本發(fā)明冷卻塔的局部結(jié)構(gòu)示意圖三。

具體實(shí)施方式

為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)效果，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

一種用于自然通風(fēng)冷卻塔的空心加肋輔助冷卻效能的方法，包括：在冷卻塔主筒外側(cè)沿其子午向均勻布置多條空心鋼管制成的肋條，將肋條固定在冷卻塔主筒筒壁上，用于提升冷卻塔整體結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)抗震性能；通過開口朝下指向主筒內(nèi)部的彎管將主筒出風(fēng)口氣流引入肋條的管腔，通過開口朝上指向主筒內(nèi)部的彎管將肋條管腔中的氣流導(dǎo)入主筒的進(jìn)風(fēng)口，可加速主筒內(nèi)部的氣流流動，提升冷卻效能。

如圖1至圖4所示，基于上述方法的一種空心加肋輔助冷卻效能自然通風(fēng)冷卻塔，其塔身由主筒1、支柱2和環(huán)基3等部分組成。所述主筒1的筒壁外側(cè)沿其子午向均勻布置有多根空心肋條4，所述空心肋條4的頂端與進(jìn)氣管5連接，所述進(jìn)氣管5為越過主筒頂部筒沿且開口朝下指向主筒內(nèi)部的彎管；所述空心肋條4的底部與出氣管6連接，所述出氣管6為越過主筒底部筒沿且開口朝上指向主筒內(nèi)部的彎管，所述進(jìn)氣管5、出氣管6與所述空心肋條4的管腔連通。

本實(shí)施例以國內(nèi)某大型高位雙曲線收水冷卻塔（高度190m）為例，如圖1所示，在冷卻塔主體結(jié)構(gòu)（包括主筒、支柱和環(huán)基）施工完成后，如圖1所示，將上述空心肋條4通過筒壁上的預(yù)埋螺栓快速固定于主筒1的外側(cè)，其材質(zhì)為空心方形鋼管，相對于現(xiàn)有的鋼筋混凝土肋條具有質(zhì)量輕便、施工快捷的優(yōu)點(diǎn)?？招睦邨l4的設(shè)置可有效降低冷卻塔負(fù)壓極值，根據(jù)冷卻塔所處的地貌條件，可適當(dāng)調(diào)整肋條尺寸（寬度與高度），有效地將冷卻塔側(cè)風(fēng)面最大風(fēng)壓系數(shù)由-1.5降至-1.2或-1.1或-1.0，顯著減小整體結(jié)構(gòu)的風(fēng)致響應(yīng)，沿主筒1子午向固定于主筒1外側(cè)的空心肋條4環(huán)向間距為2-5m。

本實(shí)施例采用空心鋼管肋條替換傳統(tǒng)的鋼筋混凝土肋條，可有效減輕肋條重量，提高冷卻塔整體結(jié)構(gòu)基頻，顯著提升冷卻塔整體結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)抗震性能。

空心肋條4安裝完成后，在空心肋條4上安裝進(jìn)風(fēng)管5和出風(fēng)管6，進(jìn)風(fēng)管5與出風(fēng)管6均為彎管，進(jìn)風(fēng)管5的一端與空心肋條4頂部緊密對接，另一端越過主筒1的筒壁，以開口朝下的方式彎折，如圖3所示；出風(fēng)管6的一端與空心肋條4底部緊密對接，另一端越過主筒1的筒壁，以開口朝上的方式彎折，如圖4所示。進(jìn)風(fēng)管5可將主筒1出風(fēng)口處的氣流導(dǎo)入空心肋條4內(nèi)部，并由出風(fēng)管6導(dǎo)出，加速主筒1內(nèi)部的氣流流動。

本實(shí)施例中，所述進(jìn)風(fēng)管5、出風(fēng)管6開口的方向指向主筒1的中心，實(shí)踐中，可根據(jù)冷卻塔主筒1上部與下部的具體結(jié)構(gòu)線型適當(dāng)調(diào)整進(jìn)風(fēng)管5與出風(fēng)管6的彎曲角度，或根據(jù)主筒1進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的截面半徑適當(dāng)調(diào)整進(jìn)風(fēng)管5與出風(fēng)管6的開口尺寸，以使主筒內(nèi)部氣流流動效率最大化。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。