一种屋顶结构以及一种风幕式全封闭环保散料仓的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种封闭效果好且造价低的屋顶结构以及采用该屋顶结构的一种风幕式全封闭环保散料仓，其屋顶结构有多个两侧对称的弧形整跨主体结构桁架，所述结构桁架与地面基础连接，两侧和中间通过纵向檩条连接，所述主体结构桁架之间纵向拉有多条钢索，所述钢索上面铺有网，所述钢索和所述网组成封闭的具有凹陷部分和凸起部分的屋面，利用空气动力学中的湍流减阻、旋成体等理论以实现控制气流边界层，进而提出一种采用该屋顶结构的全封闭环保散料仓，有效解决了散料堆场扬尘污染问题。
【专利说明】一种屋顶结构以及一种风幕式全封闭环保散料仓
【技术领域】
[0001]本发明属于环保领域，主要用于散货料堆放，具体涉及一种风幕式全封闭环保散料仓。
【背景技术】
[0002]港口码头、火力发电厂、煤矿等企业露头散料堆场在作业和堆场过程中，遇到大风天气会产生扬尘，不仅造成大量的物料损失，同时也污染了周边环境，亟待进行治理。
[0003]传统的治理技术为设置全封闭料仓，将散料堆场进行全封闭，防止粉尘外溢，从而达到治理扬尘污染的目的。但具体实施时，由于全封闭煤仓造价高昂，而且仓内通风差，温度高，煤炭容易自燃，同时仓内粉尘达到一定浓度会发生爆炸，作业人员面临重大职业健康风险。
[0004]中国专利CN102561781A的文本中公开了一种“半封闭环保型风导流抑尘散货料棚”。它包括有多个两侧对称的曲线段及中部曲线段部分吻接而成的整跨主体结构骨架，骨架支撑在地面基础上，两侧对称的曲线段及中部曲线段的三段曲线结构部分吻接而成，两侧曲线段下端设置一垂直线段与所述地面基础相连接；在整垮封闭区域上设有形成顶棚的整垮封闭屋面和半封闭的屋面。上述专利的不足是:由于是半封闭，所以封闭效果差，且造价高。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明利用空气动力学中的湍流减阻、旋成体等理论以实现控制气流边界层，提出一种封闭效果好且造价低的屋顶结构以及采用该屋顶结构的一种风幕式全封闭环保散料仓。
[0006]本发明提供一种屋顶结构，包括有多个两侧对称的弧形整跨主体结构桁架，所述主体结构祐1架与地面基础连接，两侧和中间通过纵向檩条连接，其特征在于，所述主体结构桁架之间纵向拉有多条钢索，所述钢索上面铺有网，所述钢索和所述网组成封闭的具有凹陷部分和凸起部分的屋面。
[0007]优选的，所述主体结构桁架是钢架，所述主体结构桁架上安装有第一导流体，所述第一导流体横截面是翼形或水滴形。
[0008]优选的，所述第一导流体上安装有第一扰流器，第一扰流器为涡流发生器。
[0009]所述屋顶结构，当气流通过所述屋面时，所述凹陷部分会产生低速旋转气流，所述低速旋转气流产生涡垫效应和推动效应，减少摩擦阻力，所述凸起部分背向气流一侧产生逆压区，从而增大压差阻力，减少摩擦阻力，形成大小不一的涡流，在所述屋面外围形成隔离区分割内外流场，从而抑制所述屋面下方的向上气流。
[0010]本发明还提供一种采用上述屋顶结构的风幕式全封闭环保散料仓，其包括:
[0011]所述主体结构桁架两侧之间设置有多个对称的次结构桁架，所述次结构桁架上安装有具有一定透风率的墙板，组成所述风幕式全封闭环保散料仓的侧墙面。
[0012]优选的，所述侧墙面和屋面之间安装有第二导流体，所述第二导流体上安装有第二扰流器。
[0013]优选的，所述第二导流体横截面形状为翼形或水滴形，所述第二导流体朝向所述侧墙面一侧为弧形，朝向所述屋面一侧为尖形，所述第二扰流器是涡流发生器。
[0014]优选的，所述侧墙面设置有通风孔。
[0015]所述风幕式全封闭环保散料仓，当气流通过所述侧墙面时，气流一部分通过所述侧墙面的所述通风孔进入所述风幕式全封闭环保散料仓内，另一部分气流通过所述第二导流体加速，双向导流，同时经由所述第二导流体上面的所述第二扰流器抑制分离，减少气流阻力，增强所述风幕式全封闭环保散料仓顶部气流的粘性，同时通过所述屋面，所述屋面的所述凹陷部分会产生低速旋转气流，该低速旋转气流产生涡垫效应和推动效应，减少摩擦阻力，所述屋面的所述凸起部分背向气流一侧产生逆压区，从而增大压差阻力，减少摩擦阻力，形成大小不一的涡流，在所述风幕式全封闭环保散料仓顶部外围形成隔离区分割内外流场，从而抑制所述风幕式全封闭环保散料仓顶部的向上气流，降低所述风幕式全封闭环保散料仓向外的空气体积流量，使所述风幕式全封闭环保散料仓内的粉尘无法外溢。
[0016]风幕式全封闭环保散料仓通风好，造价低，跨度大，有效解决了散料堆场扬尘污染问题，同时解决了传统全封闭料仓造价高昂，粉尘达到一定浓度会发生爆炸，而且仓内通风差，温度高，作业人员面临重大职业健康风险的问题，工程造价比传统全封闭料仓节约40%。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明屋顶结构的框架图；
[0018]图2是本发明屋顶结构图；
[0019]图3是本发明屋顶结构放大示意图；
[0020]图4是本发明屋面结构图；
[0021]图5是本发明屋面结构放大示意图；
[0022]图6是本发明风幕式全封闭环保散料仓结构示意图。
[0023]图中，1、地面基础；2、主体结构桁架；3、第一导流体；4、第一扰流器；5、次结构桁架；6、钢索；7、网；8、凹陷部分；9、凸起部分；10、屋面；11、第二导流体；12、第二扰流器；
13、侧墙面。
【具体实施方式】
[0024]某火力发电企业，发电机组为2台60万千瓦燃煤发电机组，每年需燃煤约300万吨，煤场宽度100米，长度360米，场内煤堆高度在15米左右，煤场最大存储量约20万吨。
[0025]由于电厂临海而建，受海风影响，煤场的扬尘污染严重。另外，周边较多旅游度假区，环境要求较高，为彻底治理大风扬尘污染，将现有的敞开式煤场建设成为新型的风幕式全封闭环保煤仓。
[0026]风幕式全封闭环保煤仓高度45米，宽度为100米，长度为360米。参照图1、图2和图6，本项目由12个两侧对称的弧形整跨主体结构桁架2组成，主体结构桁架2和地面基础I通过螺栓连接。主体结构桁架2两侧和中间通过三列纵向檩条10连接。主体结构桁架2上安装有第一导流体3，第一导流体3的横截面形状为翼形或者水滴形，第一导流体3上设置第一扰流器4。
[0027]参照图3、图4和图5，主体结构桁架2之间距离30米，之间纵向拉有数条钢索6，钢索上面铺有网7，钢索6和网7组成封闭料仓具有凹陷部分8和凸起部分9的屋面10。
[0028]参照图1，主体结构桁架2两侧之间有多个对称的次结构桁架5，次结构桁架5上安装有透风率28%的墙板，组成料仓侧墙面13。侧墙面13和屋面10之间设置有第二导流体11，第二导流体11上安装有第二扰流器12。所述第二导流体11朝向所述侧墙面一侧为弧形，朝向所述屋面一侧为尖形。
[0029]当风通过料仓侧墙面13时，气流部分通过侧墙面13的通风孔进入仓内，其他气流通过导流体加速，同时经由导流体上面的涡流发生器抑制分离，减少气流阻力，增强煤仓顶部气流的粘性。同时通过顶部凹凸不平的表面，凹陷部分8的内部会产生低速旋转气流，可以产生涡垫效应和推动效应，减少摩擦阻力，凸起部分9背风一侧产生逆压区，从而增大压差阻力，减少摩擦阻力，形成大小不一的涡流。在料仓顶部外围形成隔离区分割内外流场，较好的抑制顶部向上气流，显著的降低向料仓外的空气体积流量，从而达到粉尘无法外溢的目的。
【权利要求】
1.一种屋顶结构，包括有多个两侧对称的弧形整跨主体结构桁架，所述主体结构桁架与地面基础连接，两侧和中间通过纵向檩条连接，其特征在于，所述主体结构桁架之间纵向拉有多条钢索，所述钢索上面铺有网，所述钢索和所述网组成封闭的具有凹陷部分和凸起部分的屋面。
2.如权利要求1所述的屋顶结构，其特征还在于，所述主体结构桁架上安装有第一导流体。
3.如权利要求2所述的屋顶结构，其特征还在于，所述第一导流体横截面形状为翼形或水滴形。
4.如权利要求3所述的屋顶结构，其特征还在于，所述第一导流体上安装有第一扰流器。
5.如权利要求4所述的屋顶结构，其特征还在于，所述第一扰流器为涡流发生器。
6.如权利要求1-5任一项所述的屋顶结构，其特征还在于，当气流通过所述屋面时，所述凹陷部分会产生低速旋转气流，所述低速旋转气流产生涡垫效应和推动效应，减少摩擦阻力，所述凸起部分背向气流一侧产生逆压区，从而增大压差阻力，减少摩擦阻力，形成大小不一的涡流，在所述屋面外围形成隔离区分割内外流场，从而抑制所述屋面下方的向上气流。
7.如权利要求6所述的屋顶结构，所述主体结构桁架为钢架。
8.一种风幕式全封闭环保散料仓，采用如权利要求1-7任一项权利要求所述的屋顶结构，其特征在于，所述主体结构桁架两侧之间设置有多个对称的次结构桁架，所述次结构桁架上安装有具有一定透风率的墙板，组成所述风幕式全封闭环保散料仓的侧墙面。
9.如权利要求8所述的一种风幕式全封闭环保散料仓，其特征还在于，所述侧墙面和所述屋面之间安装有第二导流体，所述第二导流体上安装有第二扰流器。
10.如权利要求9所述的一种风幕式全封闭环保散料仓，其特征还在于，所述第二导流体横截面形状为翼形或水滴形，所述第二导流体朝向所述侧墙面一侧为弧形，朝向所述屋面一侧为尖形。
11.如权利要求9-10任一项所述的一种风幕式全封闭环保散料仓，其特征还在于，所述第二扰流器是涡流发生器。
12.如权利要求11所述的一种风幕式全封闭环保散料仓，其特征还在于，所述侧墙面设置有通风孔。
13.如权利要求8、9、10、12任一项所述的一种风幕式全封闭环保散料仓，其特征还在于，当气流通过所述侧墙面时，气流一部分通过所述侧墙面的所述通风孔进入所述风幕式全封闭环保散料仓内，另一部分气流通过所述第二导流体加速，双向导流，同时经由所述第二导流体上面的所述第二扰流器抑制分离，减少气流阻力，增强所述风幕式全封闭环保散料仓顶部气流的粘性，同时通过所述屋面，所述屋面的所述凹陷部分会产生低速旋转气流，该低速旋转气流产生涡垫效应和推动效应，减少摩擦阻力，所述屋面的所述凸起部分背向气流一侧产生逆压区，从而增大压差阻力，减少摩擦阻力，形成大小不一的涡流，在所述风幕式全封闭环保散料仓顶部外围形成隔离区分割内外流场，从而抑制所述风幕式全封闭环保散料仓顶部的向上气流，降低所述风幕式全封闭环保散料仓向外的空气体积流量，使所述风幕式全封闭环保散料仓内的粉尘无法外溢。
【文档编号】E04B7/14GK203924439SQ201420290990
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】张心毅, 刘宗福 申请人:山西尚风科技股份有限公司