CN113073892B - 一种冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明提供的冷却塔，包括：若干桁架框，呈封闭设置，并沿高度方向逐层拼接；若干拉索结构，设置在桁架框内，其两端与所述桁架框张紧连接。这样设置，一方面，可以将呈刚性设置的桁架框作为主受力结构，实现对整体塔身的支撑，而呈柔性设置的拉索结构作为辅助受力结构，可以增加塔身的侧向载荷的承受能力，提高了塔身的稳定性；另一方面，拉索结构结合桁架框的设置，在保证塔身稳定性的前提下，降低了刚性杆件的设置数量，进而降低了钢结构冷却塔中钢结构构件数量，缩短了各零件在工厂内的预制时间，及其安装时长和施工周期，有效降低工程成本。

Description

一种冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却塔技术领域，具体涉及一种冷却塔。

背景技术

冷却塔是火电发电厂主要构筑物之一，国内大部分为混凝土结构形式，但是也存在很多缺点：自身重量大，地震作用明显，施工受季节影响影响，投运时间久，同时，现场浇筑混凝土，施工污染大，且混凝土材料回收再利用困难，环保性差。相对混凝土塔，钢塔具有自重轻、抗震性能突出等优点，应用越来越多。

但是，钢结构冷却塔由于高度高、体量大，自身所需的钢结构构件数量相对较多，在工厂内的预制时间较长，同时，数量较多的钢结构件也会提高钢结构冷却塔的安装时长和施工周期，增加工程成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中钢结构冷却塔中钢结构构件数量多，增加了施工周期和工程成本的缺陷，从而提供一种冷却塔。

本发明提供一种冷却塔，包括：若干桁架框，呈封闭设置，并沿高度方向逐层拼接；

若干拉索结构，设置在桁架框内，其两端与所述桁架框张紧连接。

若干所述拉索结构沿所述桁架框内侧均匀分布。

拉索结构呈网格状交错设置。

拉索结构包括：若干根第一拉索，相邻所述第一拉索同向延伸；

若干根第二拉索，相邻所述第二拉索同向延伸，并与所述第一拉索交错设置；

锁夹件，设置在所述第一拉索与所述第二拉索的交错位置，适于连接所述第一拉索与所述第二拉索。

相邻所述第一拉索间的间距，与相邻所述第二拉索间的间距相等。

第一拉索呈水平弧形，并背向所述冷却塔的轴线方向突出设置，所述第二拉索沿竖向延伸设置，其弧度与所述桁架框沿竖直方向的弧度相同。

桁架框上设置有若干连接节点，所述连接节点与所述拉索结构连接设置，所述连接节点包括：连接件，一端与所述桁架框连接设置；

索锚具，与所述连接件的另一端铰接，其上设置有限位端，所述限位端适于容纳并限位所述拉索结构。

连接件包括：延展部，穿设在所述桁架框的桁架杆上，所述桁架杆的轴线与所述延展部同平面设置；

铰接部，与所述延伸部垂直设置，一端与所述延展部连接设置，另一端与所述索锚具铰接。

索锚具包括：夹合端，其上设置有夹合部和销轴件，所述夹合部适于容纳所述铰接部，所述销轴件穿过所述铰接部和所述夹合部，并其活动连接；

所述限位端，一端与所述夹合端连接，另一端适于容纳所述并限位所述拉索结构。

桁架框呈方形，或三角形，或三角形与方形的组合结构。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的冷却塔，包括：若干桁架框，呈封闭设置，并沿高度方向逐层拼接；若干拉索结构，设置在桁架框内，其两端与所述桁架框张紧连接。

通过设置多个封闭的桁架框，可以由低到高逐层拼接成型冷却塔，工艺简单，同时在桁架框内设置张紧连接的拉索结构，通过柔性件连接桁架框的内部。这样设置，一方面，可以将呈刚性设置的桁架框作为主受力结构，实现对整体塔身的支撑，而呈柔性设置的拉索结构作为辅助受力结构，可以增加塔身的侧向载荷的承受能力，提高了塔身的稳定性；另一方面，拉索结构结合桁架框的设置，在保证塔身稳定性的前提下，降低了刚性杆件的设置数量，进而降低了钢结构冷却塔中钢结构构件数量，缩短了各零件在工厂内的预制时间，及其安装时长和施工周期，有效降低工程成本。

2.本发明提供的冷却塔，所述第一拉索呈水平弧形，并背向所述冷却塔轴线方向突出设置，所述第二拉索沿竖向延伸设置，其弧度与所述桁架框沿竖直方向的弧度相同。

一方面，第一拉索呈水平设置，第二拉索呈竖向延伸设置，两者垂直，可以有效分散桁架框的周向载荷，另一方面，呈弧形设置的第一拉索沿背向冷却塔轴线方向突出设置，可以在冷却塔表面受到自内向外的气流冲击时受拉，进而作为主受力拉索起到稳定塔身的作用，与桁架框竖直方向同弧度的第二拉索，可以在冷却塔表面受到自外向内的气流冲击时受拉，进而作为主受力拉索起到稳定塔身的作用。此外，这样设置的第一拉索和第二拉索所成的网格与桁架框近似同平面设置，保证拉索结构有效张紧，保证受力稳定。

3.本发明提供的冷却塔，连接件包括：插板件，所述插板件一端穿设在所述桁架框的桁架杆上，并与所述桁架杆轴线垂直设置，另一端与所述索锚具铰接；肋板件，设置在所述插板件上，并与所述插板件垂直设置，所述肋板件延伸入所述桁架杆中，并与所述桁架杆的轴线同平面设置。

由于连接节点位置处会承受来自拉索结构的拉力，且该拉力大小会根据所承受的载荷发生变化，使得连接节点所受负荷上限较大，而通过分别设置插板件和肋板件，一方面增加连接件与桁架框的接触面积，加大了连接件的连接强度，提高了连接节点的承载能力，另一方面，桁架杆的轴线与肋板件同平面设置，使得与肋板件连接的插板件和索锚具以及拉索结构的作用力方向，可以过桁架杆轴线，提高拉索结构的连接稳定性和桁架框受力的均匀性，进而提高整体结构的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中提供的冷却塔的结构示意图；

图2为图1所示的冷却塔上的若干桁架框的结构示意图；

图3为图1所示的冷却塔上的若干拉索结构的结构示意图；

图4为图1所示的冷却塔上的单个桁架框内拉索结构的结构示意图；

图5为图1所示的冷却塔上的桁架框的连接节点的结构示意图；

图6为图1所示的冷却塔上的桁架框的不同实施方式的结构示意图；

附图标记说明：

1-桁架框；11-桁架杆；2-拉索结构；21-第一拉索；22-第二拉索；3-插板件；4-肋板件；5-夹合部；6-销轴件；7-限位端。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-图6，本实施例提供一种冷却塔，包括桁架框1和设置在桁架框1内的拉索结构2。具体的，在本实施例中，冷却塔为双曲线型塔型，作为可变换的实施方式，冷却塔也可以为直筒锥段塔型。

冷却塔还包括环形的拼接单元，拼接单元沿高度方向逐层安设形成冷却塔，拼接单元包括多个沿周向呈环形连接设置的封闭桁架框1，具体的，桁架框1呈近似方形设置，所在曲面呈马鞍面状设置，由四条桁架固定连接成型，连接方式可以为相贯焊接或螺栓连接，桁架可以为钢管或型钢，进一步地，在本实施例中，桁架包括两条平行设置的桁架杆11以及设置在桁架杆11间呈三角状设置的桁架支杆。作为可变换的实施方式，桁架框1也可以呈三角形，或三角形与方形的组合结构。

在桁架框1内还设置有若干拉索结构2，拉索结构2为柔性件，具体为钢丝绳，其两端与桁架框1张紧连接。

通过设置多个封闭的桁架框1，可以由低到高逐层拼接成型冷却塔，工艺简单，同时在桁架框1内设置张紧连接的拉索结构2，通过柔性件连接桁架框1的内部。这样设置，一方面，可以将呈刚性设置的桁架框1作为主受力结构，实现对整体塔身的支撑，而呈柔性设置的拉索结构2作为辅助受力结构，可以增加塔身的侧向载荷的承受能力，提高了塔身的稳定性；另一方面，拉索结构2结合桁架框1的设置，在保证塔身稳定性的前提下，降低了刚性杆件的设置数量，进而降低了钢结构冷却塔中钢结构构件数量，缩短了各零件在工厂内的预制时间，及其安装时长和施工周期，有效降低工程成本。

进一步地，在桁架框1内的各条拉索结构2沿桁架框1内侧呈均匀分布。这样设置，使得桁架框1收到的张力分布较为均匀，避免出现可能造成桁架框1损伤的集中受力情况。此外，在本实施例中，拉索结构2呈网格状交错设置，这样设置，进一步增加了拉索结构2在桁架框1内侧的分布水平，有效提高结构承载力。

拉索结构2包括若干根第一拉索21和若干根第二拉索22以及锁夹件。作为可变换的实施方式，锁夹件也可以不设置。在本实施例中，各条第一拉索21呈同向延伸设置；各条第二拉索22呈同向延伸设置，并与第一拉索21交错，进而呈网格状设置。锁夹件设置在第一拉索21与第二拉索22的交错位置，可以连接固定第一拉索21与第二拉索22。

这样设置，提供了两类不同方向的拉索结构2，可以根据外界载荷来调整第一拉索21与第二拉索22间的夹角，以获取对塔身的侧向载荷的承受能力提升的最优化设置。此外，设置锁夹件来固定第一拉索21和第二拉索22，既保证网格状拉索结构2的成型，实现整体受力，有效分散载荷，又避免出现第一拉索21和第二拉索22间的相对位移，提升了第一拉索21和第二拉索22安设的稳定性。

进一步地，在本实施例中，相邻第一拉索21间的间距与相邻第二拉索22间的间距相等。这样设置可以使得锁夹件处的节点所受来不同方向的作用力的大小较为均衡，提高了锁夹件的安装稳定性。

此外，第一拉索21呈水平弧形，并背向冷却塔轴线方向突出设置，第二拉索22沿竖向延伸设置，其弧度与桁架框1沿竖直方向的弧度相同。在本实施例中，第二拉索22朝向冷却塔中轴线突出设置。

这样设置一方面，第一拉索21呈水平设置，第二拉索22呈竖向延伸设置，两者垂直，可以有效分散桁架框1的周向载荷，另一方面，呈弧形设置的第一拉索21沿背向冷却塔轴线方向突出设置，可以在冷却塔表面受到自内向外的气流冲击时受拉，进而作为主受力拉索起到稳定塔身的作用，与桁架框1竖直方向同弧度的第二拉索22，可以在冷却塔表面受到自外向内的气流冲击时受拉，进而作为主受力拉索起到稳定塔身的作用。此外，这样设置的第一拉索21和第二拉索22所成的网格与桁架框1近似同平面设置，保证拉索结构2有效张紧，保证受力稳定。

在本实施例中，桁架框1上设置有若干连接节点，连接节点与拉索结构2连接设置，连接节点包括：连接件和索锚具。连接件的一端与桁架框1连接，另一端与索锚具铰接，索锚具上设置有限位端7，限位端7呈管状，内置有限位槽，可以容纳部分拉索结构2并限位拉索结构2的端头。

连接件包括呈板状设置的插板件3和肋板件4，插板件3一端穿设在桁架框1的桁架杆11上，与桁架杆11焊接固定，插板件3与桁架杆11轴线垂直设置，其另一端与索锚具铰接；肋板件4设置在插板件3两侧，并与插板件3一体成型并垂直设置，肋板件4一部分延伸入桁架杆11中，与桁架杆11焊接固定，肋板件4与桁架杆11的轴线同平面设置。

由于连接节点位置处会承受来自拉索结构2的拉力，且该拉力大小会根据所承受的载荷发生变化，使得连接节点所受负荷上限较大，而通过分别设置插板件3和肋板件4，一方面增加连接件与桁架框1的接触面积，加大了连接件的连接强度，提高了连接节点的承载能力，另一方面，桁架杆11的轴线与肋板件4同平面设置，使得与肋板件4连接的插板件3和索锚具以及拉索结构2的作用力方向，可以过桁架杆11轴线，提高拉索结构2的连接稳定性和桁架框1受力的均匀性，进而提高整体结构的使用寿命。

索锚具包括夹合端和上述的限位端7，其中，夹合端上设置有夹合部5和销轴件6，夹合部5中部容纳插板件3的端部，销轴件6穿过插板件3和夹合部5，并与其活动连接；限位端7一端与夹合端一体成型设置，另一端容纳并限位拉索结构2。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种冷却塔，其特征在于，包括：

若干桁架框（1），呈封闭设置，并沿高度方向逐层拼接；

若干拉索结构（2），设置在桁架框（1）内，其两端与所述桁架框（1）张紧连接；

所述桁架框（1）上设置有若干连接节点，所述连接节点与所述拉索结构（2）连接设置，所述连接节点包括：

索锚具，其上设置有限位端（7），所述限位端（7）适于容纳并限位所述拉索结构（2）；

插板件（3），所述插板件（3）一端穿设在所述桁架框（1）的桁架杆（11）上，并与所述桁架杆（11）轴线垂直设置，另一端与所述索锚具铰接；

肋板件（4），设置在所述插板件（3）上，并与所述插板件（3）垂直设置，所述肋板件（4）延伸入所述桁架杆（11）中，并与所述桁架杆（11）的轴线同平面设置。

2.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，若干所述拉索结构（2）沿所述桁架框（1）内侧均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的冷却塔，其特征在于，所述拉索结构（2）呈网格状交错设置。

4.根据权利要求3所述的冷却塔，其特征在于，所述拉索结构（2）包括：

若干根第一拉索（21），相邻所述第一拉索（21）同向延伸；

若干根第二拉索（22），相邻所述第二拉索（22）同向延伸，并与所述第一拉索（21）交错设置；

锁夹件，设置在所述第一拉索（21）与所述第二拉索（22）的交错位置，适于连接所述第一拉索（21）与所述第二拉索（22）。

5.根据权利要求4所述的冷却塔，其特征在于，相邻所述第一拉索（21）间的间距，与相邻所述第二拉索（22）间的间距相等。

6.根据权利要求4或5所述的冷却塔，其特征在于，所述第一拉索（21）呈水平弧形，并沿背向所述冷却塔的轴线方向突出设置，所述第二拉索（22）沿竖向延伸设置，其弧度与所述桁架框（1）沿竖直方向的弧度相同。

7.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述索锚具包括：

夹合端，其上设置有夹合部（5）和销轴件（6），所述夹合部（5）适于容纳所述插板件（3）的端部，所述销轴件（6）穿过所述插板件（3）和所述夹合部（5），并与其活动连接；

所述限位端（7），一端与所述夹合端连接，另一端适于容纳所述并限位所述拉索结构（2）。

8.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述桁架框（1）呈方形，或三角形，或三角形与方形的组合结构。

Images