CN210464184U - 用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔，用于塔筒加固的水平环梁包括：多道梁体，多道所述梁体沿着塔筒的高度方向依次分布，所述梁体设置在所述塔筒的内表面且沿着所述塔筒的周向延伸，所述梁体包括与所述塔筒的内表面平行的平行段以及从所述平行段相对两端向两侧延伸的第一过渡段和第二过渡段，所述平行段分别通过所述第一过渡段和所述第二过渡段实现与所述塔筒的内壁面的平滑过渡。本实用新型提供一种用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔，在保证塔体安全的前提下，减小塔筒各层壁厚，进而降低工程量，减少土建投资；同时不影响间接空冷塔的工期。
Description
技术领域
本实用新型涉及双曲线型间接空冷塔，更具体地，涉及一种用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔。
背景技术
间接空冷塔属于双曲线型冷却塔，间接空冷塔的塔筒壁厚由三个参数决定：塔筒最大壁厚、喉部壁厚(塔筒最小壁厚)以及变厚指数(指数变厚塔)或塔筒下部变壁厚段层数(基本等厚塔)。在最大壁厚及最小壁厚选定的基础上，结合变厚指数或者变厚层数，经计算可确定其余各层模板的壁厚。间接空冷塔在设计过程中，小型间接空冷塔一般采用基本等厚塔，即从塔筒最大壁厚开始各层塔筒壁厚等差变小到最小壁厚，这之间的变化层数即为壁厚段层数。而大型间接空冷塔一般采用指数变厚方式，各层塔筒壁厚按指数变化从最大壁厚逐步减小到最小壁厚。在指数变厚方式下，塔筒下部各层模板壁厚收敛迅速，到一定程度后壁厚变化趋于平缓。相对而言，相同塔型中，指数变厚塔工程量略优于基本等厚塔。
对于1000MW级间接空冷塔，壁厚指数一般取3-8。变厚指数越小，对应塔筒模板节数的壁厚越大，其局部稳定性越高，但相应的工程量也越多。在间接空冷塔特征值屈曲分析中，塔筒最危险的部位一般发生在塔筒的0.4倍高度处，为保证塔体结构安全，一般采用不大的塔筒变厚指数，使得塔筒0.7倍高度以下壁厚较大；而该高度以上，塔筒壁厚很难直接收敛到最小壁厚，多出来的混凝土对提升结构安全效果有限，但对工程量影响较大。对于超大型冷却塔，其塔筒壁厚整体较大，塔筒混凝土量大，工程投资高。塔型越大，其工程量增加速度越大。如常规方案下， 190m高的间接空冷塔，塔筒混凝土约20000m3；210m高的间接空冷塔，塔筒混凝土约28000m3；225m高的间接空冷塔，塔筒混凝土约42000m3。
目前1000MW级冷却塔已成为燃煤电厂整体工期的决定性环节，对电厂尽快投入运行影响较大。因此，需要一种用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔，来解决上述问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔，在保证塔体安全的前提下，减小塔筒各层壁厚，进而降低工程量，减少土建投资；同时不影响间接空冷塔的工期。
基于上述目的本实用新型提供的一种用于塔筒加固的水平环梁，包括：
多道梁体，多道所述梁体沿着塔筒的高度方向依次分布，所述梁体设置在所述塔筒的内表面且沿着所述塔筒的周向延伸，所述梁体包括与所述塔筒的内表面平行的平行段以及从所述平行段相对两端向两侧延伸的第一过渡段和第二过渡段，所述平行段分别通过所述第一过渡段和所述第二过渡段实现与所述塔筒的内壁面的平滑过渡。
优选地，多道所述梁体依次分布在所述塔筒的0.4～0.7倍高度处。
优选地，多道所述梁体沿着所述塔筒的高度方向连续分布，且相邻的所述梁体抵接连接。
优选地，所述塔筒设置有所述梁体的内表面的倾斜率不大于8％。
优选地，所述第一过渡段与所述平行段形成第一夹角；所述第二过渡段与所述平行段形成第二夹角；所述第一夹角和所述第二夹角均为钝角，钝角的范围是170～175°。
优选地，所述第一夹角和所述第二夹角两者的角度相等。
优选地，所述第一过渡段与所述第二过渡段两者的长度相等。
优选地，所述第一过渡段与所述第二过渡段两者的长度均为所述平行段的长度的3.5～4.5倍。
另外，优选地，所述梁体的长度为1300～1500mm，所述梁体的最大厚度为500～1200mm。
本实用新型还提供一种集成式电厂间接空冷塔，所述集成式电厂间接空冷塔包括如上述的用于塔筒加固的水平环梁。
从上面所述可以看出，本实用新型提供的用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔，与现有技术相比，具有以下优点：首先，通过在塔筒的内壁面设置梁体，提高塔筒的屈曲稳定性，在保持外壁面形状不变的前提下，可以减少塔筒的壁厚，减少混凝土的使用量，从而减少土建工程量，减少土建投资。其次，梁体与塔筒同时施工，不影响塔筒的连续施工，不需要额外构建支护措施，进一步降低了施工难度，减少了施工工期，同时节省施工成本。最后，梁体的结构简单，施工方便，平行段通过第一过渡段和第二过渡段实现与塔筒的内壁面的平滑、有序过渡，避免应力集中，避免影响气流流动。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本实用新型具体实施例中采用的用于塔筒加固的水平环梁的示意图。
图2为图1所示的用于塔筒加固的水平环梁的使用状态示意图。
其中附图标记：
1：梁体；2：第一过渡段；3：平行段；4：第二过渡段；
5：塔筒；6：内表面；7：外表面；8：子午向母线；
9：混凝土浇筑分界面。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1为本实用新型具体实施例中采用的用于塔筒加固的水平环梁的示意图。图2为图1所示的用于塔筒加固的水平环梁的使用状态示意图。如图1和图2所示，用于塔筒加固的水平环梁包括：多道梁体1。
多道梁体1沿着塔筒5的高度方向依次分布，梁体1设置在塔筒5 的内表面6且沿着塔筒5的周向延伸，梁体1包括与塔筒5的内表面6 平行的平行段3以及从平行段3相对两端向两侧延伸的第一过渡段2和第二过渡段4，平行段3分别通过第一过渡段2和第二过渡段4实现与塔筒5的内壁面6的平滑过渡。
通过塔筒5的内壁面上设置梁体1，梁体1沿着塔筒5的子午向母线 8延伸，平行段3通过第一过渡段2和第二过渡段3实现与塔筒5的内壁面6的平滑过渡，避免应力集中，提高空冷塔的整体屈曲稳定性；而且，设置梁体1可以增强塔筒5的强度，进而可降低塔筒5的壁厚，外表面7 的形状可保持不变，从内表面6减少土建工程量，减少施工工期，节省施工成本。另外，梁体1与塔筒5同时施工，不需要额外构建支护措施，降低施工难度，减少施工工期，进一步节省施工成本。采用上述用于塔筒加固的水平环梁，在保证塔体安全的前提下，减小塔筒各层壁厚，进而降低工程量，减少土建投资；同时不影响间接空冷塔的工期。
为准确掌握梁体的设置位置，可对空冷塔进行特征值屈曲分析，根据分析结果，优选地，多道梁体1依次分布在塔筒5的0.4～0.7倍高度处。通常，塔筒5最危险的部位为喉部处(塔筒5的0.75～0.8倍高度处)，经分析，塔筒5的0.4倍高度处同样危险，影响塔筒的结构安全。塔筒5 的壁厚很难直接收敛到最小壁厚，多出来的混凝土对提升结构安全效果有限，但对工程量影响较大。因此，为提升结构安全性，同时减小工程量，在塔筒5的0.4～0.7倍高度处依次设置有梁体1。
为进一步提高塔筒的结构稳定性，优选地，多道梁体1沿着塔筒5 的高度方向连续分布，且相邻的梁体1抵接连接。梁体1连续分布，可避免塔筒5出现局部强度不足，提高塔筒5的整体稳定性。
为实现梁体的平滑过渡，同时避免梁体影响塔筒内气流流动，优选地，塔筒5设置有梁体1的内表面6的倾斜率不大于8％。
优选地，第一过渡段2与平行段3形成第一夹角；第二过渡段4与平行段3形成第二夹角；第一夹角和第二夹角均为钝角，钝角的范围是 170～175°。通过设置夹角的角度，来实现梁体的平滑过渡，同时避免梁体影响塔筒5内气流流动。
为降低施工难度，梁体可采用对称结构，优选地，第一夹角和第二夹角两者的角度相等。
通常，采用模板制作梁体，为进一步降低梁体的施工难度，优选地，第一过渡段2与第二过渡段4两者的长度相等。
优选地，第一过渡段2与第二过渡段4两者的长度均为平行段3的长度的3.5～4.5倍。通过延长第一过渡段2和第二过渡段4的长度，来实现平行段3的平滑过渡，避免应力集中。
在本实施例中，平行段3可覆盖塔筒5的一层塔体，第一过渡段2 和第二过渡段4均可覆盖塔筒5的四层塔体。
为降低施工难度，提高施工速度，另外，优选地，梁体1的长度为 1300～1500mm，梁体1的最大厚度为500～1200mm。梁体1的长度与塔筒5每层的高度相匹配，从而可与塔筒5同时施工，不会产生额外支护等附加费用；梁体1的最大厚度可根据塔筒5具体高度设定。
在本实施例中，塔筒5从塔底到塔顶共计130层，塔筒5的每层高度约为1400mm；以塔筒5的第80层为例，在第80层布置平行段3，平行段3的厚度为500mm，为实现平行段3与其上方的内壁面6的平滑过渡，第一过渡段2从塔筒5的第81层延伸至第84层，第一过渡段2的厚度从500mm平滑过渡到零，其中从第81层到第84层的平均高度分别为400mm、300mm、200mm和100mm；为实现平行段3与其下方的内壁面6的平滑过渡，第二过渡段3从塔筒5的第79层延伸至第76层，第二过渡段3的厚度从500mm平滑过渡到零，其中从第79层到第76层的平均高度分别为400mm、300mm、200mm和100mm。
下面进一步介绍梁体的使用过程。
首先，对空冷塔进行特征值屈曲分析，根据分析结果确定梁体1的设置位置；然后，根据塔筒5的层高以及塔筒5的内表面的倾斜率，确定梁体1的厚度以及长度。根据梁体1的安装位置，计算塔筒5的壁厚，进而确定土建工程可减低的位置。
其次，当梁体1下方的塔筒5施工完成后，从该混凝土浇筑分界面9 起，在塔筒5的内壁面6上增设梁体1，塔筒5和梁体1同时浇筑成型，在内表面6上形成厚度渐增的第二过渡段4、厚度不变的平行段3以及厚度渐减的第一过渡段2，至此梁体1制作完成。重复上述步骤，直至所有梁体1施工完成。
最后，根据计算调整土建工程量，完成梁体1上方的塔筒施工。
本实用新型还提供一种集成式电厂间接空冷塔，集成式电厂间接空冷塔包括如上述的用于塔筒加固的水平环梁。间接空冷塔采用上述用于塔筒加固的水平环梁，在保证塔体安全的前提下，减小塔筒各层壁厚，进而降低工程量，减少土建投资；同时不影响间接空冷塔的工期。
从上面的描述和实践可知，本实用新型提供的用于塔筒加固的水平环梁以及集成式电厂间接空冷塔，与现有技术相比，具有以下优点：首先，通过在塔筒的内壁面设置梁体，提高塔筒的屈曲稳定性，在保持外壁面形状不变的前提下，可以减少塔筒的壁厚，减少混凝土的使用量，从而减少土建工程量，减少土建投资。其次，梁体与塔筒同时施工，不影响塔筒的连续施工，不需要额外构建支护措施，进一步降低了施工难度，减少了施工工期，同时节省施工成本。最后，梁体的结构简单，施工方便，平行段通过第一过渡段和第二过渡段实现与塔筒的内壁面的平滑、有序过渡，避免应力集中，避免影响气流流动。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，包括：
多道梁体，多道所述梁体沿着塔筒的高度方向依次分布，所述梁体设置在所述塔筒的内表面且沿着所述塔筒的周向延伸，所述梁体包括与所述塔筒的内表面平行的平行段以及从所述平行段相对两端向两侧延伸的第一过渡段和第二过渡段，所述平行段分别通过所述第一过渡段和所述第二过渡段实现与所述塔筒的内壁面的平滑过渡。
2.根据权利要求1所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，
多道所述梁体依次分布在所述塔筒的0.4～0.7倍高度处。
3.根据权利要求2所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，
多道所述梁体沿着所述塔筒的高度方向连续分布，且相邻的所述梁体抵接连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，所述塔筒设置有所述梁体的内表面的倾斜率不大于8％。
5.根据权利要求1至3任一项所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，所述第一过渡段与所述平行段形成第一夹角；所述第二过渡段与所述平行段形成第二夹角；所述第一夹角和所述第二夹角均为钝角，钝角的范围是170～175°。
6.根据权利要求5所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，
所述第一夹角和所述第二夹角两者的角度相等。
7.根据权利要求1至3任一项所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，所述第一过渡段与所述第二过渡段两者的长度相等。
8.根据权利要求7所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，
所述第一过渡段与所述第二过渡段两者的长度均为所述平行段的长度的3.5～4.5倍。
9.根据权利要求1至3任一项所述的用于塔筒加固的水平环梁，其特征在于，所述梁体的长度为1300～1500mm，所述梁体的最大厚度为500～1200mm。
10.一种集成式电厂间接空冷塔，其特征在于，所述集成式电厂间接空冷塔包括如权利要求1至9任一项所述的用于塔筒加固的水平环梁。
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