冷却三角支撑框架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冷却三角支撑框架，包括：两根散热管束、管束固定方管、侧面竖腹杆、侧面圆钢X撑、底面竖腹杆、底面圆钢X撑、百叶窗；两根散热管束顶部设置上弦圆管柱，上弦圆管柱与管束固定方管、侧面竖腹杆分别连接；每根散热管束底部均设置下弦圆管柱，下弦圆管柱与管束固定方管、侧面竖腹杆、底面竖腹杆、百叶窗分别连接；底面竖腹杆、底面圆钢X撑和下弦圆管柱位于同一平面上。本实用新型整体受力体系更加明确、简洁、合理，降低了计算分析难度和设计难度，此外结构的整体抗震性能得到了提高；上下弦杆为受压承载力最完美的圆管截面，提高了截面材料的利用效率，降低了材料成本和加工成本，从而获得显著的经济效益。
【专利说明】冷却三角支撑框架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空冷散热技术，特别是涉及一种冷却三角支撑框架。
【背景技术】
[0002]电站表面式凝汽器间接空冷系统是我国北方地区火力发电厂近年来采用的节水型蒸汽冷凝技术，该系统直接利用环境空气通过表面式空冷凝汽器冷却三角来冷凝汽轮机的排汽。约24米高冷却三角散热器垂直立式环形布置在自然通风冷却塔外，相邻三角间设密封板。
[0003]空冷散热器管束支撑框架的作用是支撑保护散热管束，增强管束三角的整体刚度，同时保证管束翅片基管可以沿长方向自由热胀冷缩，也能在管束运输和安装过程中起到保护的作用。
[0004]如图1所示，常规的冷却三角支撑框架主要由下弦异形柱1、上弦异形柱2、侧面竖腹杆3、底面竖腹杆4、侧面圆钢X撑5、底面圆钢X撑6、管束固定方管8和散热管束9组成，百叶窗7位于底面竖腹杆4下方。
[0005]上述常规冷却三角支撑框架的上弦异形柱2的截面形式为单轴对称冷弯薄壁构件，且两肢间夹角过大，导致截面绕非对称轴的回转半径过小长细比过大，在轴心压力作用下该构件的稳定承载力大幅下降，截面材料利用率低。常规冷却三角支撑框架的下弦异形柱I的截面形式为无对称轴冷弯薄壁构件且两肢间夹角过大，在轴心压力作用下该构件易发生扭转失稳，导致该构件的极限稳定承载力大幅下降，而且现行的《冷弯薄壁型钢结构设计规范》和《钢结构设计规范》仅提供了双轴对称和单轴对称截面构件极限稳定承载力的计算公式，导致无对称轴截面形式的下弦异形柱I的承载力设计没有规范依据。不但降低了截面材料的利用效率，还大大增加了设计障碍。
[0006]底面竖腹杆4和底面圆钢X撑6与下弦异形柱2不在一个平面，导致底面处的桁架弦杆和腹杆无法形成一榀桁架，最终冷却三角支撑框架无法形成一个受力简洁合理的空间三角桁架体系。尤其在平行于底面方向的水平地震作用下侧面竖腹杆3会受到一个面外的集中力，从一个二力杆变成一个压弯构件，受力性能急剧下降。在结构整体计算分析时过于复杂的边界条件，大幅增加了设计人员的计算分析难度和设计难度。
[0007]此外，上弦异形柱I和下弦异形柱2的加工难度大，制作成本高。
实用新型内容
[0008](一)要解决的技术问题
[0009]本实用新型的目的在于提供一种受力体系简洁明确、易于制作加工且节约钢材的冷却三角支撑框架。
[0010](二)技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种冷却三角支撑框架，包括:顶端靠近、底端分开、形成三角支撑架状的两根散热管束，位于散热管束外壁上的管束固定方管，位于散热管束内壁上的侧面竖腹杆和侧面圆钢X撑，设置在侧面竖腹杆两底端之间的底面竖腹杆，设置在侧面圆钢X撑两底端之间的底面圆钢X撑；其中，百叶窗位于底面竖腹杆下方；两根所述散热管束顶部设置上弦圆管柱，上弦圆管柱与管束固定方管、侧面竖腹杆分别连接；每根所述散热管束底部均设置下弦圆管柱，下弦圆管柱与管束固定方管、侧面竖腹杆、底面竖腹杆、百叶窗分别连接；底面竖腹杆、底面圆钢X撑和下弦圆管柱位于同一平面上。
[0012]优选地，两根所述散热管束顶部和底部分别设置的上弦圆管柱和下弦圆管柱均采用圆形截面管柱。
[0013]优选地，所述散热管束顶端间隔设置多个上弦局部T形板，相邻的上弦局部T形板之间设置上弦弹性导流板，上弦弹性导流板中间固定在上弦圆管柱上，两端依靠弹性变形压紧散热管束顶部。
[0014]优选地，所述散热管束底部间隔设置多个下弦局部T形板，相邻的下弦局部T形板之间设置下弦弹性导流板，下弦弹性导流板两端固定在相邻两组三角支撑框架的下弦圆管柱上，中间依靠弹性变形紧压在散热管束底部。
[0015]优选地，所述上弦弹性导流板和下弦弹性导流板均为不超过I毫米的薄板。
[0016](三)有益效果
[0017]上述技术方案的有益效果为:三角形圆管桁架结构形式的冷却三角支撑框架的整体受力体系更加明确、简洁、合理，降低了设计人员的计算分析难度和设计难度，此外结构的整体抗震性能得到了提高；结构的上下弦杆从受压不利的冷弯薄壁异形截面改为受压承载力最完美的圆管截面，提高了截面材料的利用效率，降低了材料成本和加工成本，从而获得显著的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是常规冷却三角支撑框架平面布置图；
[0019]图2是三角形圆管桁架结构形式的冷却三角支撑框架平面布置图；
[0020]图3是三角形圆管桁架结构形式的冷却三角支撑框架弹性导流板平面布置图。
[0021]其中，1.下弦异形柱，2.上弦异形柱，3.侧面竖腹杆，4.底面竖腹杆，5.侧面圆钢X撑，6.底面圆钢X撑，7.百叶窗，8.管束固定方管，9.散热管束，10.下弦局部T形板，
11.下弦圆管柱，12.上弦圆管柱，13.上弦局部T形板，14.上弦弹性导流板，15.下弦弹性导流板。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0023]参照图2和图3所示，本实施例的三角形圆管桁架结构形式的冷却三角支撑框架由侧面竖腹杆3、底面竖腹杆4、侧面圆钢X撑5、底面圆钢X撑6、管束固定方管8、下弦局部T形板10、下弦圆管柱11、上弦圆管柱12和上弦局部T形板13组成。
[0024]具体地，本实施例冷却三角支撑框架包括:顶端靠近、底端分开、形成三角支撑架状的两根散热管束9，位于散热管束9外壁上的管束固定方管8，位于散热管束9内壁上的侧面竖腹杆3和侧面圆钢X撑5，设置在侧面竖腹杆3两底端之间的底面竖腹杆4，设置在侧面圆钢X撑5两底端之间的底面圆钢X撑6 ;其中，百叶窗7位于底面竖腹杆4下方；其特征在于，两根所述散热管束9顶部设置上弦圆管柱12，上弦圆管柱12与管束固定方管8、侧面竖腹杆3分别连接；每根所述散热管束9底部均设置下弦圆管柱11，下弦圆管柱11与管束固定方管8、侧面竖腹杆3、底面竖腹杆4、百叶窗7分别连接；底面竖腹杆4、底面圆钢X撑6和下弦圆管柱11位于同一平面上。
[0025]与现有技术相比，本实施例将常规冷却三角支撑框架底面竖腹杆4和底面圆钢X撑6移至下弦圆管柱11所在的平面，使底面形成一榀完整的桁架，与侧面的两榀桁架组合成一个受力简洁明确的三角形圆管桁架结构体系。另外将常规冷却三角支撑框架中的下弦异形柱I和上弦异形柱2用下弦圆管柱11和上弦圆管柱12分别取代，作为受压构件圆管是所有钢结构截面中最完美的一个，在相同的截面面积情况下，圆管的稳定承载力是最高的，计算方法也是最简便的，在保证结构安全合理的前提下，达到了最高的经济效益。
[0026]上述技术方案均基于结构受力角度，以下将进一步基于功能性的角度对实用新型方案进行完善。从图1我们可以看到气流从百叶窗7进入冷却三角，在通长截面均为异形柱的上弦异形柱I和下弦异形柱2的密封和导流作用下，气流均匀地通过散热管束完成换热过程，最终实现间接空冷系统冷凝并回收汽轮机的排汽，达到节约水资源的目的。三角形圆管桁架结构形式的冷却三角支撑框架已将兼做密封和导流作用上弦异形柱I和下弦异形柱2替换成通长的圆管，即上弦圆管柱12和下弦圆管柱11，因此必须增加具有密封导流功能的薄板才能实现设备和系统的功能，完善方案如图3所示，两根所述散热管束9顶部设置上弦局部T形板13，上弦局部T形板13的三自由端分别连接管束固定方管8、侧面竖腹杆3和上弦圆管柱12 ;每根所述散热管束9底部设置下弦局部T形板10，下弦局部T形板10的三自由端分别连接管束固定方管8、侧面竖腹杆3和底面竖腹杆4 ;所述散热管束9顶端间隔设置多个上弦局部T形板13，所述相邻的上弦局部T形板13之间设置上弦弹性导流板14，上弦弹性导流板14中间固定在上弦圆管柱12上，两端依靠弹性变形压紧散热管束9顶部;所述散热管束9底部间隔设置多个下弦局部T形板10，所述相邻的下弦局部T形板10之间设置下弦弹性导流板15，下弦弹性导流板15两端固定在相邻两组三角支撑框架的下弦圆管柱11上，中间依靠弹性变形紧压在散热管束9底部。上弦弹性导流板14和下弦弹性导流板15均为I毫米内的薄板，对本实施例的成本不会产生过多影响。
[0027]由以上实施例可以看出，本实用新型具有以下特点:
[0028]1.将常规冷却三角支撑框架中的上下弦冷弯薄壁异形截面修改为圆管形截面，降低了材料成本和加工成本。
[0029]2.将常规冷却三角支撑框架中底面竖腹杆4和底面圆钢X撑6移至下弦圆管柱11所在的平面，使底面形成一榀完整的桁架，与侧面的两榀桁架组合成一个受力简洁明确的三角形圆管桁架结构体系，不但降低了设计人员的计算分析难度和设计难度，更提高了结构的整体抗震性能。
[0030]3.在相邻的下弦局部T形板10之间和上弦局部T形板13之间分别增加下弦弹性导流板15和上弦弹性导流板14，从功能角度对结构进行补充。
[0031]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种冷却三角支撑框架，包括:顶端靠近、底端分开、形成三角支撑架状的两根散热管束(9)，位于散热管束(9)外壁上的管束固定方管(8)，位于散热管束(9)内壁上的侧面竖腹杆(3)和侧面圆钢X撑(5)，设置在侧面竖腹杆(3)两底端之间的底面竖腹杆(4)，设置在侧面圆钢X撑(5)两底端之间的底面圆钢X撑(6);其中，百叶窗(7)位于底面竖腹杆(4)下方；其特征在于，两根所述散热管束(9)顶部设置上弦圆管柱(12)，上弦圆管柱(12)与管束固定方管(8)、侧面竖腹杆(3)分别连接；每根所述散热管束(9)底部均设置下弦圆管柱(11)，下弦圆管柱(11)与管束固定方管(8)、侧面竖腹杆(3)、底面竖腹杆(4)、百叶窗(7)分别连接；底面竖腹杆(4)、底面圆钢X撑(6)和下弦圆管柱(11)位于同一平面上。
2.如权利要求1所述的冷却三角支撑框架，其特征在于，两根所述散热管束(9)顶部和底部分别设置的上弦圆管柱(12)和下弦圆管柱(11)均采用圆形截面管柱。
3.如权利要求2所述的冷却三角支撑框架，其特征在于，所述散热管束(9)顶端间隔设置多个上弦局部T形板(13)，相邻的上弦局部T形板(13)之间设置上弦弹性导流板(14)，上弦弹性导流板(14)中间固定在上弦圆管柱(12)上，两端依靠弹性变形压紧散热管束(9)顶部。
4.如权利要求2所述的冷却三角支撑框架，其特征在于，所述散热管束(9)底部间隔设置多个下弦局部T形板(10)，相邻的下弦局部T形板(10)之间设置下弦弹性导流板(15)，下弦弹性导流板(15)两端固定在相邻两组三角支撑框架的下弦圆管柱(11)上，中间依靠弹性变形紧压在散热管束(9)底部。
5.如权利要求3或4所述的冷却三角支撑框架，其特征在于，所述上弦弹性导流板(14)和下弦弹性导流板(15)均为不超过I毫米的薄板。
【文档编号】F28F9/013GK203744806SQ201420040358
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】李刚, 武文忠, 李彬, 彭继业, 李海, 杨晓军, 赵艳萍 申请人:北京龙源冷却技术有限公司