一种含半圆环型减振结构的空冷岛风机桥架的制作方法

本发明涉及到大型空冷岛风机桥架减振结构设计，属于结构优化设计领域，具体涉及通过优化风机桥架结构，减少风机叶频扰动对空冷岛振动影响的桥架结构设计。

背景技术：

近年来由于北方地区水资源匮乏等因素的影响，空冷技术迅速发展了起来。空冷技术主要是采用风机强制对流的方式对管束内乏汽进行冷却，该技术对水资源依赖性较小，它有节水节能、环保、设备少、系统简单、防冻性能好等优点。直接空冷电站的空冷岛一般由几十个甚至上百个风机单元组成，每个风机单元的直径平均10m左右，风机桥架固定在空冷支撑桁架上，支撑钢桁架的下面是空冷支柱，高约45m。在风机运转过程中，叶片工作在风筒的不均匀伴流中，这时叶片会产生周期变化的空气动力，从而引发桥架甚至整个空冷岛的振动，这种扰动形式叫做叶频扰动。在这种情况下所表现出来的扰动频率一般等于风机的运转频率与叶片数的乘积。根据大量现场测试结果发现，电站中运行的直接空冷系统普遍出现风机桥架振动过大的问题。而风机桥架振动过大会导致风机桥架、风机、电机以及减速机等受损，严重缩短空冷风机以及这些设备的使用寿命，造成一定的安全隐患。

加固桥架，增加风机桥架刚度等都是减小风机桥架振动的方式。但是前者会加大桥架重量，增加建设成本。后者需要根据不同的风机桥架结构，进行大量的设计计算才能得出设计公式，通用性不强。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决由于风机转动产生叶频干扰导致目风机桥架振动过大的问题，减小在风机运行过程中由于风机桥架振动过大所引起的一系列安全隐患，并提高空冷系统中空冷岛、电机、减速机、风机等设备的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种截面为半圆环形的风机桥架减振结构，技术方案如下：

含半圆环体结构的风机桥架特征在于：

风机桥架桥架主纵梁是由H型钢结构组成，H型钢是截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，风机桥架桥架主纵梁是主要的承重结构。另外，H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点。桥架斜弦梁是由截面为圆的钢管结构组成，起支撑、巩固作用，能够减小桥架振动变形。桥架短横梁也是由H型钢结构组成，中间短横梁处安装风机、电机以及减速机等设备。本发明的关键在于风机桥架主纵梁朝下一侧的H钢处加入了截面为半圆环形的半圆环体结构的设计。该结构能够有效的疏通风机产生的气流，减小风机气流对风机桥架的冲击，从而解决由于风机转动产生叶频干扰导致目风机桥架振动过大的问题。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于，从风机叶频干扰对风机桥架振动的影响这一角度出发，通过准确分析风机气流对风机桥架的冲击影响，优化风机桥架结构，疏导风机产生的气流，半圆环体减振结构在使用过程中有良好的稳定性，能够疏导风机转动过程中产生的气流，减小叶频干扰，从而减小桥架振动，增加空冷岛抗振性能的优势。本发明的技术方案从风机气流这一方面解决了提供了一种减小目前风机桥架设计中存在的振动过大超标问题的设计，降低了在工作过程中，因为风机桥架振动过大所引起的一系列安全隐患，并提高了空冷岛系统中风机等设备的使用寿命。

附图说明

图1本发明立体结构示意图。

图2半圆环体风机桥架。

图3半圆环体风机桥架减振结构局部视图。

图中:1为风机桥架桥架主纵梁，2为桥架斜弦梁，3为桥架短横梁，4为半圆环体减振结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参阅图2，本发明提供一种技术方案：含半圆环体减振结构的风机桥架，该风机桥架包括风机桥架主纵梁1、桥架斜弦梁2、桥架短横梁3、半圆环体减振结构4。桥架桥架主纵梁1是由截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材H型钢结构组成，桥架桥架主纵梁1是主要的承重结构。使用H型钢的优势在于，H型钢的各个部位均以直角排布，因此其各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点。

桥架斜弦梁2是由钢管结构组成，起支撑、固定作用，能够减小桥架变形。

桥架短横梁3也是由H型型钢结构组成，中间短横梁处安装风机、电机以及减速机等设备。

半圆环体减振结构4主要由半圆环体的钢结构组成，其外圆半径为主纵梁H型钢下端的宽度，为减少桥架的整体质量，外圆半径与内圆半径的间距为6mm左右即可，其长度与主纵梁的长度相同。半圆环体减振结构4能够有效的疏通风机产生的气流，减小风机气流对风机桥架的冲击以及叶频干扰，从而解决由于风机转动产生气流导致目风机桥架振动过大的问题。

主纵梁1与斜弦梁2、短横梁3以及半圆环体减振结构4均为焊接连接而成，并且所有搭接或角焊缝的焊角高度均不低于较薄母材的厚度，并进行了连续满焊操作。

根据建筑结构载荷规范GB50009-2001的规定，垂直于建筑物表面上的风载荷标准值，应按下述公式计算：

1)当计算主要承重结构时

ω_k＝β_zμ_sμ_zω₀

式中ω_k——风载荷标准值(kN/m²)；

β_z——高度z处的风振系数；

μ_s——风载荷体型系数；

μ_z——风压高度变化系数；

ω₀——基本风压(kN/m²)。

2)当计算围护结构时

ω_k＝β_gzμ_slμ_zω₀

式中ω_k——风载荷标准值(kN/m²)；

β_gz——高度z处的阵风系数；

μ_sl——局部风压体型系数；

μ_z——风压高度变化系数；

ω₀——基本风压(kN/m²)。

从规范规定中可以看出，结构的体型系数与风载荷成正比例关系，当环境一定、选定结构一定时，体型系数越小，风载荷也就越低。所以对于本发明的含半圆环体减振结构的风机桥架来说，其长度与截面之比H/d＞25，表面粗糙度Δ≈0，所以该结构体型系数经计算0.9-1.1.，而普通风机桥架，即不加入该结构的桥架体型系数为1.3，所以，使用该结构后，风机桥架风载荷能够降低15％～30％左右。

综上，即可说明本发明半圆环体减振结构风机桥架能够有效地缓解叶频扰动对风机桥架的影响。