一种悬吊塔芯结构的冷却塔的制作方法

1.本实用新型属于火电厂、内陆核电厂领域的冷却塔，特别涉及一种悬吊塔芯结构的冷却塔。


背景技术：

2.比利时哈蒙公司设计的全球首座高位收水冷却塔，称为“哈高塔”，与常规塔相比较，具有节能、降噪、冷风可直达塔心以及能够显著减小水泵气蚀的优点。
3.哈高塔是通过建造和安装很复杂的收水装置，改变了冷却塔雨区落水的路径和空气的上升路径，达到了高位收水的目标，但代价是付出的投资变大。例如，安庆电厂12000m2哈高塔与冷效相当的14000m2常规塔相比较，初始投资增加约3861万元；江苏句容电厂10200m2的哈高塔比冷效等同的12000m2常规塔多投资2850万元；安徽合肥庐江电厂的9500m2的哈高塔比常规塔的投资要多出1800万元。
4.因此，哈高塔投资大的问题是急需要解决的问题，尤其是通过改进悬吊塔芯结构的冷却塔来降低成本。


技术实现要素：

5.为了解决现有哈高塔投资大的问题，克服其溅水的技术缺陷，本实用新型提供了一种悬吊塔芯结构的冷却塔。本实用新型通过设计悬吊塔芯结构，避免了现有冷却塔塔芯的固定安装方式，通过钢索进行悬吊的方式，降低了冷却塔的成本。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种悬吊塔芯结构的冷却塔，包括塔芯筒柱、斜拉吊索和垂直吊索；
8.所述塔芯筒柱位于锥斗水池底板的中心，塔芯筒柱的底部嵌套在冷却塔的出水井内；
9.多个斜拉吊索悬挂在塔芯筒柱的顶端，斜拉吊索下端拉吊着除水器层梁；
10.第一垂直吊索悬挂在除水器层梁上，拉吊填料层梁；第二垂直吊索悬挂在填料层梁上，拉吊锥斗水池池壁或锥斗水池底板。
11.可选地，多个斜拉吊索与除水器层梁上均匀布置的拉吊点相连接。
12.可选地，第一垂直吊索悬挂在除水器层梁拉吊点上。
13.可选地，所述塔芯筒柱为中空筒柱，塔芯筒柱底部与压力进水沟相连通；塔芯筒柱与内围配水槽和外围配水槽相连通，内围配水槽和外围配水槽通过配水管通向喷头；
14.所述锥斗水池底板中心孔与出水井相连接，出水井与压力出水沟连通。
15.可选地，所述斜拉吊索上还带有配重；所述配重位于斜拉吊索长度的3/4处。
16.可选地，所述塔芯筒柱顶部设置有定滑轮组，通过塔芯筒柱顶端的定滑轮组将一根斜拉吊索悬吊至塔芯筒柱的两侧。
17.可选地，所述锥斗水池底板与水平面成夹角，冷却水依靠重力流向锥斗水池底板的中心孔处，再流向出水井，最终通过压力出水沟流向塔外。
18.可选地，所述锥斗水池底板上均匀设置有多个导风井，每个导风井顶部设置有蔽水帽。
19.可选地，所述导风井的井筒体穿过锥斗水池底板，并且固定在锥斗水池底板上；导风井的上端高于锥斗水池池壁。
20.可选地，所述蔽水帽为下端开口的空心圆台结构。
21.与现有技术相比，本实用新型公开一种悬吊塔芯结构的冷却塔，本实用新型通过设计悬吊塔芯结构，避免了现有冷却塔塔芯的固定安装方式，通过钢索进行悬吊的方式，降低了冷却塔的成本。
22.进一步，悬吊塔芯的钢索结构，包括塔芯筒柱、定滑轮组、斜拉吊索和垂直吊索等，能减小冷却塔的通风阻力。斜拉吊索带有配重，可抵偿温度升高后钢吊索的伸长量，从而保证塔芯离地面的高度不变化。
附图说明
23.图1八高塔的外壳体和斜支柱。
24.图2八高塔鸟瞰图。
25.图3悬索拉吊塔芯八高塔的剖面图和立面图。
26.图4悬索拉吊塔芯八高塔的局部大样图，放大的位置见图3。
27.图5收水锥斗底板与配水竖井、出水井及进出水压力沟示意图。
28.图6塔芯i
‑
i剖面图。
29.图7与图6对应的塔芯平面图。剖面线已避让过导风井。
30.图8塔芯支撑、悬吊结构示意图。
31.图9锥斗水池与出水井、导风井和配水井(塔芯筒柱)的关系示意图。
32.附图部件说明如下：
33.表1附图部件说明表
34.35.具体实施方式
36.为了解决现有哈高塔投资大的问题，克服其溅水的技术缺陷，通过去掉哈高塔的高位收水槽和收水斜板，同时增建锥斗收水池和导风井，构造出了一种新型高位收水冷却塔，称为八兰册定高位收水冷却塔。
37.如图1八高塔的外壳体和斜支柱。壳体和支柱与哈高塔及常规塔保持一样。
38.如图2八高塔鸟瞰图。壳体和塔芯各自完全独立，二者的支撑体系和悬吊体系不发生任何关联。出水井按圆柱筒体绘制，导风井按悬空不落地的型式绘制。出于表达清楚的需要，本图没有绘制塔中心的配水竖井和斜拉吊索。
39.如图3悬索拉吊塔芯八高塔的剖面图和立面图。当塔内气温升高后，斜拉吊索变长，在配重p的作用下，变形到虚线的位置。根据“三角形两边之和大于第三边”的定理，两根虚线的长度和大于对应的实线长度，即可保持所吊拉的除水器层梁的标高不会降低。压力
进水沟和压力出水沟均位于地面上，其自重和其内水重均由地面支撑，吊索不承担。压力出水沟的进口断面可以放大，并考虑在进口处设计导流支墩或支柱，稳固支撑出水竖井。
40.如图4悬索拉吊塔芯八高塔的局部大样图，放大的位置见图3。
41.具体的，本实用新型的一种悬吊塔芯结构的冷却塔，所述悬吊塔芯设置在冷却塔内，所述悬吊塔芯包括塔芯筒柱15、斜拉吊索16和垂直吊索14；冷却塔内由上至下具有除水器层梁12、填料层梁9及锥斗水池底板7；
42.所述塔芯筒柱15设置在锥斗水池底板7中心，塔芯筒柱15底部嵌套在冷却塔的出水井5内；
43.多个斜拉吊索16悬挂在塔芯筒柱15顶端，斜拉吊索16下端拉吊除水器层梁12；
44.第一垂直吊索悬挂在除水器层梁12上，拉吊填料层梁9；第二垂直吊索悬挂在填料层梁9上，拉吊锥斗水池池壁6或锥斗水池底板7。
45.所悬吊的塔芯为高位收水冷却塔———八兰册定型高位收水冷却塔八高塔———的塔芯，悬索拉吊塔芯能减小冷却塔的通风阻力。
46.如图7与图6对应的塔芯平面图。剖面线已避让过导风井。如图9锥斗水池与出水井、导风井和配水井(塔芯筒柱)的关系示意图。
47.塔芯的锥斗水池底板7和导风井21及蔽水帽22，三者使八高塔保持了高位收水冷却塔“节能、降噪、冷风可抵达塔中心以及能够显著减小水泵气蚀”的优点，也规整了塔内的冷风流场：即引导上部入塔冷风流向外围，贴地面的冷风流向塔的内围，实现了冷风的自动均匀分配。
48.如图5收水锥斗底板与配水竖井、出水井及进出水压力沟示意图。配水竖井内的自由水面约在井高的中部。配水竖井兼做悬索拉吊塔芯的塔芯筒柱，塔芯的全部重量都由塔芯筒柱支撑。
49.如图6塔芯i
‑
i剖面图。主要表达锥斗水池和斜拉吊索及垂直吊索的关系。
50.塔芯筒柱15为筒柱，顶端有定滑轮组30，上部中空，下部中空通道兼作冷却塔的进水/配水竖井，是热水进入冷却塔淋水填料10上方的内围配水槽17和外围配水槽18及配水管道19后，最终抵达喷头11喷水的唯一通道；并且该塔芯筒柱15嵌套在出水井5内。
51.斜拉吊索16悬挂在塔芯筒柱15顶端，拉吊除水器层梁12。斜拉吊索16带有配重32。
52.定滑轮组30通过塔芯筒柱15顶端的两个定滑轮组，将两根斜拉吊索16实际上连接成为一根钢索。
53.垂直吊索14悬挂在除水器层梁12上，拉吊填料层梁9；另一段垂直吊索14悬挂在填料层梁9上，拉吊锥斗水池池壁6或锥斗水池底板7。
54.锥斗水池底板7与水平面有5
°
的夹角，使水依靠重力可以流向出水井5，并且能够把锥斗水面液位25限制在较高的位置上，贮备相应的势能。
55.导风井21的井筒体穿过锥斗水池底板7，并且固定在锥斗水池底板7上；导风井21的上端则高于锥斗水池池壁6，即导风井的出风口高于锥斗水面液位25；可以选择封堵一个或多个导风井21的下端，达到封闭冷风或改变冷风流向26的目标。
56.所述蔽水帽22为下端开口的空心圆台结构，具有重量轻、导风和均匀分配冷风及蔽水的综合功能。配重32位于斜拉吊索16长度的3/4处，可保持其所吊拉的除水器层梁的标高不会降低。
57.如图8塔芯支撑、悬吊结构示意图。哈高塔的冷风先是从高位收水槽之间通过，再穿过收水斜板之间的空隙到达淋水填料的下方；八高塔的冷风先是从导风井内流过，再绕流蔽水帽后到达淋水填料的下方。
58.八高塔保留了哈高塔带高位集水池的特点，将水池的矩形上口改变为圆形上口，成为锥体漏斗型水池，并有导风井自下而上穿过水池，导风井的顶部高于水池的最高水位，导风井带有蔽水帽，防止冷水从导风井内漏走。
59.八高塔是哈高塔的“换芯塔”。八高塔的优点是总投资不仅比哈高塔低，也比常规塔低，且配风均匀，提高了冷效。
60.八高塔有两个异于常规塔和哈高塔的关键部件：一个是高位锥斗水池，另一个是悬挂在锥斗水池底板上的导风井。
61.八高塔的塔芯可以支撑、也可以悬吊，过往的创新，八高塔的塔芯均由立柱支撑。本专利改用悬索拉吊塔芯，核心是拉吊锥斗水池。悬索拉吊塔芯的方法，可以减小冷却塔的通风阻力。
62.本说明书是关于悬索拉吊塔芯的说明，即本实用新型是一种带悬索的结构，可借鉴悬索桥的设计方法。
63.如图3所示，八高塔的塔芯被悬吊在塔芯筒柱上，悬吊塔芯的钢索结构，包括塔芯筒柱、定滑轮组、斜拉吊索和垂直吊等，能减小冷却塔的通风阻力，同时斜拉吊索带有配重，可抵偿温度升高后钢索的伸长量。
64.塔芯由上至下依次为：
65.除水器和其支撑梁系；
66.配水槽、配水管和喷头；
67.淋水填料和其支撑梁系；
68.锥斗水池、导风井和蔽水通风帽；
69.以及配水竖井和出水井等。
70.实施例
71.江西九江电厂单台1000mw发电机组的哈高塔如改用本实用新型的数据见下表：
72.表2江西九江电厂八高塔数据表
73.74.[0075][0076]
表中序号46～52为冷效数据。
[0077]
表2是本实用新型的实施例。江西九江电厂已建成哈高塔，其一些数据与本八高塔完全相同。如若九江电厂不采用哈高塔，而改用本悬索拉吊塔芯的八高塔，则每座冷却塔节省投资3500万元。
[0078]
在九江电厂本实施例的八高塔，比建造肩冷效相同的13000m2的常规塔也节省投资800万元，理由是八高塔高位锥斗水池的费用为1200万元，常规塔沉地的圆柱水池的费用为2000万元。
[0079]
尽管以上结合附图对本实用新型的具体实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施例仅仅是示意性的、指导性的、而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型的权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出几种变异的型式，这些均属于本实用新型的保护内容。