专利名称：冷却塔中悬可调百叶窗的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用于钢筋混凝土逆流式自然通风冷却塔中 的防冻、防噪、导风设备，尤其是指一种应用于冷却塔的可调整 启闭的百叶窗结构。
背景技术：
火力发电厂循环水冷却到需要的温度使用最多的形式是采用钢筋混凝
土逆流式自然通风冷却塔(以下简称逆流式塔)，请结合图1 图4，逆流式 塔在平面上是圆形，在子午向是双曲线形，由于热交换是靠进塔的冷空气 来进行，所以双曲线下部不是实体，是很多带双向倾角的有规律排列的钢 筋混凝土柱支撑着上部的钢筋混凝土双曲线壳体，使得内外相通，这个部 位称为进风口 ，带双向倾角的有规律排列的钢筋混凝土柱一般筒称为斜支 柱15,由于一对斜支柱呈中文"人"字形，在中国也称为"人"字柱。塔 内需要的冷空气就在进风口处穿过斜支柱进入塔内，冷却塔的冷却功能是 使进入塔内上部的水从上到下穿过淋水填料流入冷却塔下部的集水池来完 成的。 一般情况下集水池3内的水面B与地面A相持平，或低于地面A。淋 水填料在塔内的位置是在进风口上缘的上部，从淋水填料底部到集水池之 间的水滴串称之为尾水，北方地区的逆流式塔尾水所在的空间也就是冷却 Jt荅可能结冰的空间，结冰的位置在这个空间的上部，即^^水填料底部以下 以及全部斜支柱周围。
长期以来北方地区逆流式塔的防冻问题一直没有得到有效解决，迫于 冬季恶劣气象条件给冷却塔造成的危害，不得不采取一些临时措施来防止 冬季结水，在成对的斜支柱2的环向上安装若千钢管13，于钢管13上悬挂玻 璃钢挡风板14，由于悬挂板工艺误差很大，易变形，4艮难保证严密性，不 能有效的防止冬季结冰，某些时候板被大风吹的飞起来还给厂区造成不安 全因素。由于悬挂和拆卸工作操作比较困难， 一般是头年入冬之前挂上， 次年春天拆下来，不能按照气象条件灵活的使用，更不能应付突发的寒流
3造成的危害。尤其对于斜支柱布置在集水池内的塔悬挂和拆卸操作更是困
难，目前经常使用的比较小的冷却塔进风口高度也在4.0m以上，在水面上 悬挂和拆卸可能要借助专用船只进行，否则就要搭临时脚手架和跳板，无 形中增加了运行费用。这种玻璃钢挡风板制作非常简易，重复使用性差， 使用一个冬季后一般损失20%~30%,必须在开始阶段就准备备用品，增 加了初期投资和平常的运行费用。玻璃钢挡风板在非使用阶段需要放在仓 库中，备用玻璃钢挡风板在平时就需要放在仓库中，因此还必须在塔的附 近建造挡风板库，占用了厂区面积还有可能影响冷却塔.的通风，又增加了 初期投资。
某些地区经常出现风速比较大的一段时间，大风将风向垂直部分塔的 两侧边缘的尾水吹透并吹出塔外， 一般称为横向风，横向风会给冷却塔及 周围设施造成危害，尤其在冬季可能造成冰害，例如道路的结冰、电线的 挂冰、冷却塔斜支柱结水等。为了解决这个问题，某些塔在进风口内做了 导风板。请参见图9，于塔内预先架设横向的淋水架构梁16以及纵向的淋水 架构柱17,导风板18安装于淋水架构梁16和淋水架构柱17之间，导风板的 材料有钢筋混凝土的也有其它材质的，由于塔内混凝土架构的布置等因素， 导风板的悬挂比较困难，且由于斜支柱是斜的，导风板不能解决斜支柱上 下半径差部分被吹透的问题，无法真正杜绝横向风的问题。
近年来随着环境保护意识的加强防止噪音污染的问题提到了重要曰 程，逆流式冷却塔的水滴噪音一直是火力发电厂难以解决的问题，某些发 电厂每年都为此付出沉重的经济代价。水滴噪音是水从淋水填料底部自由 落体到集水池表面发出的，冷却塔规模越大尾高越大，尾高越大噪音值也 就越大， 一般在塔的标准点实测到的水滴噪音值大约在85dB以上，水滴噪 音是一个宽频带噪音，大概在800Hz 4000 Hz范围及其左右，在冷却塔这 种构筑物上降低或者消除它比较困难，但也是人们期待已久的，目前国外 给出的解决办法是堵，国内给出的解决办法是降。堵的办法就是在距离塔 很近的周围建造一圈挡噪墙，这种办法在国外也付出了重大代价，自然冷 却塔热交换的介质一个是热量一个是空气，冷却塔的面积是用温度差和通 风量计算出来的，通风量是靠进风口的面积保证的，如果在进风口的附近 建一堵墙，尽管这堵墙仍然可以透过部分空气，但是总归增加了很大阻力，实际上在单位时间里减小了通风量，这样就达不到没有挡噪墙时的冷却效 果，不得不靠其它办法来弥补，例如采取增加冷却塔通风筒的高度或者淋 水面积(即塔的面积)的办法，增加了大量的初期投资和运行成本。
国内给出的解决办法是降，即在水面上敷设一层既可以漂浮也可以消 音的材料，这种材料可以是软体的也可以是硬质的，由于材质本身的原因 以及比较复杂的敷设方案，还有敷设后带来的难以解决的某些后果，降的 办法直到今日没有一个塔采用。挡噪墙以它高额的造价也把它挡在了国内 采用的办法之外，所以目前国内冷却塔降低水滴噪音的问题仍然停留在理 论上，非常需要一种既投资不高又能够降低或者阻挡冷却塔全部或者部分 水滴噪音的办法来打破这种局面。
综上所述，现有技术中存在的问题主要集中于以下几点
1、 由于挂玻璃钢挡风板工艺很难保证严密性，仍然不能有效的防止冷 却塔冬季结冰，风力太大时还有可能被风吹的飞起来给厂区其它设备或者 人员增加不安全因素。
2、 玻璃钢挡风板悬挂和拆卸操作困难，对于斜支柱在集水池内的塔操 作更困难，可能要借助专用船只或者搭临时脚手架和跳板进行悬挂和拆卸， 不能随时按照气象条件的变化灵活使用，更不能应付突发的寒流造成的危 害。
3、 玻璃钢挡风板制作工艺简易，易变形和损坏，重复使用性差， 一般 每年损失20%~30%,必须在开始阶段就准备备用品，增加了初期投资和 平常的运行费用。
4、 玻璃钢挡风板(包括备用)在非使用阶段需要放在仓库中，因此还 必须在塔的附近建造挡风板库，占用了厂区面积、影响冷却塔通风、增加 了投资。
5、 该形式的玻璃钢挡风板没有考虑降低水滴噪音的作用。
实用新型内容
本实用新型目的在于解决冷却塔的防冻、防风和降噪音问题。 本实用新型一种冷却塔中悬可调百叶窗，冷却塔筒壁进风口 端具有若干对支撑筒壁的带双向倾角的有规律排列的斜支柱，斜支柱上端固定于筒壁下端，底端固定于环形基础上，集水池位于 冷却塔底端，环形基础上设有环绕冷却塔一周的支撑结构，该支 撑结构由若干组框架组成，每组框架由一对立柱、 一环向支撑梁、
一对径向支撑梁及一环向连梁组成；该立柱固定于环形基础上， 径向支撑梁一端固定于筒壁下端，另一端与立柱顶端固定连接； 每对立柱之间且位于立柱顶端设置有环向支撑梁；每对立柱之间 且位于立柱中下端处设置环向连梁；每对径向支撑梁之间盖设有 封板；每组框架内于环向支撑梁与环向连梁之间;i殳置若干叶片， 该叶片与立柱之间活动连接并通过连动机构连接；该立柱、径向 支撑梁与斜支柱之间设有隔间墙。
本实用新型的有益效果为本实用新型将冷却塔防冻设备 从临时性转化为永久性，从简易性转化为规范性，在着重解决防 冻问题的同时把导风问题结合在一起考虑，而且还起到降低噪音 作用，取得一举三得的效果。
图1为现有技术中冷却塔用档风板的平面布置图； 图2为现有^f支术中冷却塔用档风板的正^f见图； 图3为现有技术中冷却塔斜支柱在集水池外时档风板的侧视图； 图4为现有技术中冷却塔斜支柱在集水池内时档风板的侧视图； 图5为本实用新型冷却塔斜支柱在集水池外时中悬可调百叶窗的平面 布置图6为本实用新型冷却塔斜支柱在集水池内时中悬可调百叶窗的平面 布置图7为本实用新型冷却塔斜支柱在集水池外时2-2方向的剖视图8为本实用新型冷却塔斜支柱在集水池内时2 - 2方向的剖视图9为现有技术中冷却塔内悬挂导风板的结构示意图IO为本实用新型冷却塔内悬挂隔墙板的结构示意图11为本实用新型冷却塔中悬可调百叶窗的正^见图12为本实用新型冷却i荅斜支柱在集水池外时中悬可调百叶窗的侧视图13为本实用新型冷却塔斜支柱在集水池内时中悬可调百叶窗的侧 视图14为本实用新型冷却塔中悬可调百叶窗的连动机构示意图； 图15为未釆用本实用新型百叶窗结构时噪音扩散的示意图； 图16为采用本实用新型百叶窗结构但未关闭百叶窗时时噪音扩散的 示意图；
图17为采用本实用新型百叶窗结构关闭百叶窗时时噪音扩散的示意图。
图号"i兌明
1冷却i荅筒壁2斜支柱
3集水池壁4环形基础
5立柱6环向支撑梁
7径向支撑梁8环向连梁
9百叶窗 -10封板
11连动才几构111连杆
112连动把手113转动角度的齿轮
114控制角度的底座12隔间墙
13钢管14玻璃钢挡风板
15一组杀+支柱16淋水架构柱
17淋水架构梁18导风板
A地面B水面
具体实施方式
本实用新型的特点，可参阅本案图式及实施例的详细说明而获得清楚 地了解。
本实用新型将冷却塔防冻设备从临时性转化为永久性，从简 易性转化为规范性，着重解决了防冻问题的同时把导风问题结合 在一起考虑，而且还起到降低噪音作用，取得一举三得的效果。
由于，斜支柱在三维空间的三个方向都是斜的，所以在斜支柱上挂玻
7璃钢挡风板比较困难，冷却塔是一个庞大的构筑物，平面形状是圆形，直 径增加很小时则圆周长度增加比较大，故本实用新型的解决方案的基点控 制在径向钢筋混凝土环形^5出宽度范围内，子午向比进风口略高的空间。
考虑到和冷却塔本体以及和防冻设备的连接，以及防冻设备的永久性 使用等因素，本实用新型采用钢结构或者钢筋混凝土结构做防冻设备的支
撑结构。请参见图5 图8，冷却塔底端的环形基础4上设有环绕冷却塔 一周的支撑结构，该支撑结构由若干框架组成，每组框架由一对 立柱5、 一环向支撑梁7、 一对径向支撑梁6及一环向连梁8组成。 所述斜支柱2可以设置在集水池3内也可以设置在臬水池3外，相应 的整个支撑结构也可以设置在集水池3外或集水池3内。整个框架生 根在环形基础上，用杯口或者预埋插筋的方式，径向支撑梁7—端和立柱5 连接，另一端和冷却塔筒壁l壳体下缘外侧的环形牛腿(图中未标示)连接， 其连接方式为直接;改在环形牛腿上用预埋铁件焊接固定。每对立柱5之间 且位于立柱顶端设置有环向支撑梁6,框架顶端的环向支撑梁6两端均 放在框架立柱5顶端的牛腿上用预埋铁件焊接固定。每对立柱5之按间且 位于立柱中下端处设置环向连-梁8,环向连梁8两端均放在框架支柱该 部位的牛腿上用预埋铁件焊接固定。径向支撑梁7上端盖设有封板10, 封板的一个作用是不允许框架整个空间的空气从上部跑掉，保证该空间的 空气是横向流动。封板可以采用预制钢筋混凝土板结构，封板就位后采用 预埋铁件焊接固定，然后采用水泥砂浆构缝。其中，每对相邻的立柱和每 对立柱之间设置的环向支撑梁和环向连梁及每对立柱相连接的径向支撑梁 称为一组框架，而每个立柱、立柱相连接的径向支撑梁以及斜支柱称为一 榀框架。
请参见图10 图13,上述支撑结构形成后，于环向支撑梁6与环向 连梁8之间设置若干叶片构成的百叶窗9。该叶片是空心的，也可以填充非 常轻质的保温材料。其材料采用阻燃型、抗紫外线老化性能好的材质，可 以是玻璃钢，也可以是单一的高分子聚酯材料，例如PVC，使用寿命不低于 20年。叶片的宽度可以根据封闭的总高度等分确定。每个叶片必须是一个 整体，叶片的周围还有保证密封性能的密封条，密封条是柔性的，以便于 使用期间可以随时更换，叶片的两端重心位置预埋有转动轴，框架立柱5 上预埋轴承槽，叶片9与立柱5之间活动连接，叶片的转动可以采用轴承，也可以采用滑动摩擦。两个框架柱之间为一组，每组叶片用一个连杆lll 连为一体，连杆lll和叶片用活动螺栓连接，向下又向外拉动连杆lll时叶 片就打开，向上又向内推动连杆时叶片就关闭。连杆下端是一个简单的连
动机构ll,请结合图14,其包含有控制角度的底座114、转动角度的齿轮113 以及活动把手112,该连动机构ll可以控制每组叶片开关的角度。使用过程 中，由于百叶窗的启闭次数比较少，采用人工启闭控制其角度。
一般情况下冷却塔一组斜支柱的子午向正投影最大宽度在6.0m左右或 者更大，防冻、降噪、导风设备的叶片的制作材料不宜太厚，水平方向不 宜太长，所以每组框架的开口不一定和斜支柱投影宽皮对应，可以根据门 的材料性能自行确定， 一般为了美观可以釆取一组斜支柱15和两组百叶窗 对应。叶片的长度以能够嵌入每组框架开口两侧的支柱环向侧之间，并留 有活动的余地，还要考虑安装和拆卸时转动轴装卸的余地。
本实用新型的另 一重点改进在于取消了塔内悬挂导风板避免横向风 的方式，而采用于立柱5、径向支撑梁7与斜支柱2之间悬挂隔间墙12 的方式，请重点参见图IO，该'隔间墙的可以根据需要设置在塔内 的任一榀框架上。百叶窗框架有若干组，每榀框架都是径向布置，可以 在任意方向设置隔墙板，在经常出现大风的方向多设置隔墙板，将任意方 向的大风导向塔心方向，不再出现横向风。
本实用新型同时具备了现有技术未能解决的将低噪声的功能，请参见 图15~图17,其非常明显的呈现了安装有本实用新型支撑结构及百叶窗后 噪音的降低效果。
综上所述，本实用新型提供一种非常好的冷却^荅内防冻、防噪、导风 设备，于是依法提呈新型专利的申请；本实用新型的技术内容及技术特点 巳揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型的揭示而作 各种不背离本案实用新型精神的替换及修饰。因此，本实用新型的保护范
围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修 饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。
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权利要求1、一种冷却塔中悬可调百叶窗，冷却塔筒壁进风口端具有若干对支撑筒壁的带双向倾角的有规律排列的斜支柱，斜支柱上端固定于筒壁下端，底端固定于环形基础上，集水池位于冷却塔底端，其特征在于环形基础上设有环绕冷却塔一周的支撑结构，该支撑结构由若干组框架组成，每组框架由一对立柱、一环向支撑梁、一对径向支撑梁及一环向连梁组成；该立柱固定于环形基础上，径向支撑梁一端固定于筒壁下端，另一端与立柱顶端固定连接；每对立柱之间且位于立柱顶端设置有环向支撑梁；每对立柱之间且位于立柱中下端处设置环向连梁；每对径向支撑梁之间盖设有封板；每组框架内于环向支撑梁与环向连梁之间设置若干叶片，该叶片与立柱之间活动连接并通过连动机构连接。
2、 如权利要求1所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于该立柱、径向支撑梁与斜支柱之间设有隔间墙。
3、 如权利要求2所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于该叶片为空心结构。
4、 如权利要求3所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于该叶片的空心结构中设置有保温材料。
5、 如权利要求4所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于所述框架均为钢筋混凝土结构。
6、 如权利要求5所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于所述隔间墙均为钢筋混凝土结构。
7、 如权利要求6所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于所述冷却塔斜支柱设置在集水池内或者设置在集水 池外。
8、 如权利要求7所述的冷却塔中悬可调百叶窗，其特 征在于所述连动机构包含有控制角度的底座、连接各叶片 的连杆、转动角度的齿轮以及控制角度的活动把手。
专利摘要本实用新型冷却塔中悬可调百叶窗，冷却塔通过斜支柱支撑，底端固定于环形基础上，集水池位于冷却塔底端，环形基础上设有环绕冷却塔一周的支撑结构，该支撑结构由若干组框架组成，每组框架由一对立柱、一环向支撑梁、一对径向支撑梁及一环向连梁组成；该立柱固定于环形基础上，径向支撑梁一端固定于筒壁下端，另一端与立柱顶端固定连接；每对立柱之间且位于立柱顶端设置有环向支撑梁；每对立柱之间且位于立柱中下端处设置环向连梁；每对径向支撑梁之间盖设有封板；每组框架内于环向支撑梁与环向连梁之间设置若干叶片，该叶片与立柱之间活动连接并通过连动机构连接，通过上述框架结构和百叶窗结构，冷却塔能够有效解决塔防冻、防噪以及导风的功能。
文档编号F28F25/00GK201289336SQ20082017876
公开日2009年8月12日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者刘官郡, 王欣刚 申请人:北京乾华科技发展有限公司