专利名称：逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔大型洞口矩形加固结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔的结构设计方 案，特别是在大型玻璃钢烟道穿过塔壁进入塔内的排烟冷却塔。
背景技术：
西方发达国家自70年代末到80年代末，相继在燃煤电厂采用湿法脱 硫工艺，为解决脱硫烟气从烟囱排放温度偏低、排放效果差的问题，冷却 塔排烟技术应运而生，并获得了应用。冷却塔排烟技术在国外有了 一定规模的应用实绩，是一项比较成熟可靠的技术；但该技术在国内刚开始工程应用阶段，三河电厂二期工程采用了冷却塔排烟技术，该工程设两座4500n^的排烟冷却塔，由北京国电华北 电力工程有限公司负责全部设计工作，这是我国第一个自主设计的排烟冷 却塔。其后大唐哈尔滨第一热电厂、大唐锦州热电厂和天津东北郊热电厂 均采用了冷却塔排烟技术，且均由北京国电华北电力工程有限公司设计。 排烟冷却i荅一般都配有大型玻璃钢烟道，烟道直径一^:在5m-10m之间，烟道高度通常在地面以上30m-45m。由于烟道须穿过塔筒壁进入塔内， 因此需在塔筒上开7-12m的大型洞口。排烟冷却塔属旋转薄壳结构，在塔 筒壁上开大洞会对其稳定性和结构强度产生较大影响，必须对塔筒壁采取 足够的加固措施才能保证排烟冷却塔的结构安全，这在国内尚属一个全新 的课题。以三河电厂二期工程的排烟冷却塔为例，其玻璃钢烟道直径为 5.2m，烟道高度在地面以上39m，为保证烟道顺利穿过塔壁，须在塔筒上 开一个7m的大洞。由于开洞为圓形， 一般的考虑，可在洞口周边设置环 梁来加固洞口，但是该方案存在以下技术缺陷1、 线型自然通风排烟冷却塔一般采用翻板法施工，模板为矩形，当施 工到洞口附近时，由于洞口加固为环梁，需要做大量异型模板，而且翻板 也不能顺畅进行，即影响施工进度，还增加了施工难度和工程投资。2、 曲线型自然通风排烟冷却塔的筒壁钢筋均沿子午向和塔筒环向布置，而洞口环梁加固筋须沿洞口环向和洞口径向布置，这样筒壁钢筋与洞 口环梁相交处会产生多重交叉，给配筋的布置与施工带来一定难度。实用新型内容为解决双曲线型自然通风排烟冷却塔筒壁上开大型洞口的结构安全问 题，提出了大型洞口矩形加固方案，该方案不仅能够保证排烟冷却塔的结 构安全，同时还能保证翻板法施工连续进行，而且还避免了洞口附近钢筋 多重交叉的矛盾，易于保证施工质量和施工进度。是一个较好的结构设计 方案。本实用新型所采用的技术方案是将洞口周围 一定宽度范围内的筒壁 加厚，加厚区域的外边缘在立面上是一个矩形区域，在加厚区外设一个过渡区，塔筒壁厚在该区由正常厚度平顺过渡到加厚后厚度，过渡区外缘在 立面上也是一个矩形区域。由于上述两个区域均为矩形区域，因此翻板法 施工所采用的矩形模板在该区域仍可使用，这样可保证翻板法施工正常进 行，不需制作大量的异型模板。加厚区和过渡区的筒壁加固配筋可根据有 限元计算结果按塔筒环向和子午向配置，与正常塔筒壁配筋方式协调一致， 不会出现多重钢筋交叉问题，对于圓形洞口附近，仅需按构造配置少量的 附加筋即可。例如本实用新型第一实施例中指出4500m4又曲线型自然通 风排烟冷却塔在39.0m高度设有两个7.0m直径的大型圆洞，开洞区域附近 塔筒的正常壁厚为180mm，为保证塔体在开洞后的安全，在洞口周围设了 矩形加厚区，加厚后的厚度为360mm，加厚的范围控制在洞口周围不小于 3.0m宽的区域，加厚区外设过渡区，过渡区宽度控制在2.0m以上。又例如 本实用新型第二实施例中指出50001112双曲线型自然通风排烟冷却塔在 34.5m高度设有两个7.0m直径的大型圆洞，开洞区域附近塔筒的正常壁厚 为180mm，洞口周围加厚区厚度为360mm,加厚的范围控制在洞口周围不 小于3.0m宽的区域，加厚区外设过渡区，过渡区宽度控制在3.0m以上；再 例如本实用新型第三实施例中指出40001112双曲线型自然通风排烟冷却塔 在42.6m高度设有两个7.5m直径的大型圓洞，开洞区域附近塔筒的正常壁 厚为180mm，由于两个洞口相距很近(注最小距离仅2.7m)，矩形加厚 区厚度加大到500mm，加厚的范围控制在洞口周围不小于3.0m宽的区域，加厚区外设过渡区，过渡区宽度控制在5.0m以上；采用ANSYS大型有限元 软件对上述工程开洞加固后的排烟冷却塔进行了结构分析计算，结果显示 塔体整体及局部稳定性可满足规范要求，仅需适当加大加厚区和过渡区的 配筋来解决即可保证塔的安全。说明该矩形加固方案是可行的。本实用新型的有益效果是结构安全有保障，能保证翻板法施工连续 进行，不需制作大量的异型模板，而且还避免了洞口附近钢筋多重交叉的 矛盾，施工方便，易于保证施工质量和施工进度，同时还可节约工程投资。
图l为本实用新型第 一 实施例的排烟冷却塔开洞平面布置图； 图2为本实用新型第一实施例的矩形加固方案立面图； 图3为本实用新型第一实施例的矩形加固方案剖面图； 图4a为本实用新型第一实施例的洞口附加钢筋示意图； 图4b为图4a沿2 - 2方向的剖视图；图5为本实用新型第二实施例的排烟冷却塔开洞平面布置图； 图6为本实用新型第二实施例的矩形加固方案立面图； 图7为本实用新型第二实施例的矩形加固方案剖面图； 图8为本实用新型第三实施例的排烟冷却塔开洞平面布置图； 图9为本实用新型第三实施例的矩形加固方案立面图； 图IO为本实用新型第三实施例的矩形加固方案剖面图； 图lla为本实用新型第三实施例的洞口附加钢筋示意图； 图1 lb为图1 la沿2 - 2方向的剖3见图。
具体实施方式
在图l、图2、图3中，其排烟冷却塔淋水面积为4500m2,在39.0m高度 设有两个7.0m直径的大型圆洞1,开洞区域附近塔筒的正常壁厚为180mm， 为保证塔体在开洞后的安全，在洞口周围设了矩形加厚区2，加厚后的厚度 为360mm，加厚的范围控制在洞口周围不小于3.0m宽的区域，加厚区2外 设过渡区3，过渡区3宽度控制在2.0m以上。在图5、图6、图7中，其排烟冷却塔淋水面积为5000m2,在42.6m高度设有两个7.5m直径的大型圆洞1 ，开洞区域附近塔筒的正常壁厚为180mm， 为保证塔体在开洞后的安全，在洞口周围设了矩形加厚区2,加厚后的厚度 为500mm,加厚的范围控制在洞口周围不小于3.0m宽的区域，加厚区2外 设过渡区3，过渡区3宽度控制在3.0m以上。在图8、图9、图10中，其排烟冷却塔淋水面积为4000m2,在34.5m高 度设有两个7.0m直径的大型圆洞l，开洞区域附近塔筒的正常壁厚为 180mm，由于两洞口距离很近，为保证塔体在开洞后的安全，在洞口周围 设了矩形加厚区2比前述工程有所加强，加厚后的厚度为500mm,加厚的 范围控制在洞口周围不小于3.0m宽的区域，加厚区2外i殳过渡区3，过渡区3 宽度控制在5.0m以上。对于其它工程可根据塔体尺寸、洞口尺寸、荷载条件等数据，参照图 l-图3、图5-图7、图8-图10确定矩形加固方案。本实用新型为保证^荅体安全，须对排烟冷却塔大型洞口矩形加固方案 进行整体有限元分析计算，依据计算结果确定加厚区、过渡区的范围，加 厚后厚度的大小，加厚区、过渡区的配筋等。其使用如图4a、图4b及图lla 及图llb中的i^筒子午向钢筋4、洞口径向附加钢筋5，洞口环向附加钢筋6 以及洞口斜向附加钢筋7布置，其它工程可根据具体条件参考引用。综上所述，本实用新型提供一种逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔 大型洞口矩形加固结构，结构安全有保障，能保证翻板法施工连续进行， 不需制作大量的异型4莫板，而且还避免了洞口附近钢筋多重交叉的矛盾， 施工方便，易于保证施工质量和施工进度，同时还可节约工程投资。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。
权利要求1、一种逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔大型洞口矩形加固结构，其特征在于洞口周围一定宽度范围内的筒壁加厚形成加厚区，该加厚区的外边缘在立面上是一个矩形区域，在加厚区外设一个过渡区，塔筒壁厚在该区由正常厚度平顺过渡到加厚后厚度，过渡区外缘在立面上也是一个矩形区域。
2、 如权利要求1所述的逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔大 型洞口矩形加固结构，其特征在于矩形加厚区和过渡区的主受力钢 筋沿塔筒环向和子午向配置，同时在洞口周围按构造配置部分附加钢 筋。
3、 如权利要求2所述的逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔大 型洞口矩形加固结构，其特征在于在洞口周围按构造配置部分附加 钢筋。
专利摘要本实用新型一种逆流式双曲线型自然通风排烟冷却塔大型洞口矩形加固结构，其重点在于洞口周围一定宽度范围内的筒壁加厚形成加厚区，该加厚区的外边缘在立面上是一个矩形区域，在加厚区外设一个过渡区，塔筒壁厚在该区由正常厚度平顺过渡到加厚后厚度，过渡区外缘在立面上也是一个矩形区域，洞口附近通过钢筋结构加固，结构安全有保障，能保证翻板法施工连续进行，不需制作大量的异型模板，而且还避免了洞口附近钢筋多重交叉的矛盾，施工方便，易于保证施工质量和施工进度，同时还可节约工程投资。
文档编号F28C1/00GK201331275SQ200820183600
公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者楠 刘, 刘志刚, 李京一, 楠 牛, 王宝福, 王欣刚, 白晓明 申请人:北京国电华北电力工程有限公司