钢结构冷却塔

技术领域

本发明涉及电厂钢结构冷却塔结构技术领域，尤其涉及一种钢结构冷却塔。

背景技术

冷却塔是电厂中用于水汽冷却循环的主要建筑结构，传统多采用为混凝土结构形式，目前国内多座新建电厂采用钢结构冷却塔结构形式，常见的结构形式有管桁架形式、单层网壳、双层网壳结构形式等，随着钢结构间冷塔在大型电厂机组中的应用越来越广泛。

冷却塔高度和直径也越来越大，目前已经接近200m，因此，现有的钢结构间冷塔施工难度大，导致了施工精度低、施工工期长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢结构冷却塔，解决了现有的钢结构间冷塔施工难度大，导致的施工精度低、施工工期长的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

本发明提供的钢结构冷却塔，包括：钢架主体和冷却组件；

所述钢架主体设置为直筒结构，所述钢架主体设置有钢柱和钢梁；

所述钢柱竖直设置，且均匀布置，相邻两个所述钢柱之间连接有所述钢梁；

所述钢柱的底部用于与地面基础连接；

所述冷却组件套设于所述钢架主体的下部，用于冷却所述钢架主体的内部。

在可选的实施方式中，

所述钢架主体还包括牛腿件，所述牛腿件一端套装于所述钢柱，另一端套装于所述钢梁；

所述牛腿件与所述钢梁的端部连接。

在可选的实施方式中，

所述钢结构冷却塔还包括檩条；

所述檩条竖向设置；

沿竖直方向相邻的两个钢梁之间连接有所述檩条。

在可选的实施方式中，

所述钢结构冷却塔还包括横撑龙骨；

所述横撑龙骨横向设置于相邻两个所述钢柱之间，且与所述檩条连接。

在可选的实施方式中，

所述钢结构冷却塔还包括筒体围护；

所述钢架主体设置有外露段和内置段，所述内置段插装于所述冷却组件；

所述筒体围护沿所述外露段的周向布置，并与所述檩条连接。

在可选的实施方式中，

所述钢柱设置于所述钢梁形成的环的内侧；

所述筒体围护设置为外围护，所述外围护设置于所述外露段的外侧，且与所述檩条连接。

在可选的实施方式中，

所述钢柱设置于所述钢梁形成的环的外侧；

所述筒体围护设置为内围护，所述内围护设置于所述外露段的内侧，且与所述檩条连接。

在可选的实施方式中，

所述冷却组件包括展宽桁架和展宽支撑；

所述展宽桁架倾斜设置于所述钢架主体的外部，且间隔布置，所述展宽桁架的顶部与所述钢梁连接；

所述展宽支撑的一端与所述展宽桁架连接，另一端与牛腿件连接。

在可选的实施方式中，

所述冷却组件还包括间接冷却设备；

所述展宽桁架远离所述钢架主体的一端与所述间接冷却设备连接。

在可选的实施方式中，

所述钢结构冷却塔还包括加强环；

所述加强环内接于所述直筒结构或外接于所述直筒结构，且所述加强环与所述钢柱连接。

综合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：

本发明提供的钢结构冷却塔，包括：钢架主体和冷却组件；钢架主体设置为直筒结构，钢架主体设置有钢柱和钢梁；钢柱竖直设置，且均匀布置，相邻两个钢柱之间连接有钢梁；钢柱的底部用于与地面基础连接；冷却组件套设于钢架主体的下部，用于冷却钢架主体的内部。

本发明通过采用钢柱作为竖向受力构件，钢柱为落地设置，钢柱底部与地面基础刚性连接，钢梁与钢柱形成稳定整体作为主体结构，安装框架结构的作业简单，大大降低了安装难度，避免了空间结构高空安装误差大的问题，节省了施工工期，解决了现有的钢结构间冷塔施工难度大，导致的施工精度低、施工工期长的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钢结构冷却塔的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钢结构冷却塔的内部结构示意图；

图3为本发明采用弧形梁形式筒体段平面示意图；

图4为本发明采用直线梁形式筒体段平面示意图；

图5为本发明采用内置加强环结构示意图；

图6为本发明采用外置加强环结构示意图；

图7为牛腿件的结构示意图；

图8为檩条和横撑龙骨的局部放大示意图。

图标：100-钢架主体；110-钢柱；130-牛腿件；120-钢梁；200-冷却组件；210-展宽桁架；220-展宽支撑；230-间接冷却设备；240-展宽围护；300-檩条；400-横撑龙骨；500-筒体围护；600-加强环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前的冷却塔高度和直径也越来越大，在此情况下，降低施工难度和提高施工经济性对钢结构冷却塔形式越来越重要。

有鉴于此，本发明提供了一种钢结构冷却塔，包括：钢架主体100和冷却组件200；钢架主体100设置为直筒结构，钢架主体100设置有钢柱110和钢梁120；钢柱110竖直设置，且均匀布置，相邻两个钢柱110之间连接有钢梁120；钢柱110的底部用于与地面基础连接；冷却组件200套设于钢架主体100的下部，用于冷却钢架主体100的内部。

本发明通过采用钢柱110作为竖向受力构件，钢柱110为落地设置，钢柱110底部与地面基础刚性连接，钢梁120与钢柱110形成稳定整体作为主体结构，安装框架结构的作业简单，大大降低了安装难度，避免了空间结构高空安装误差大的问题，节省了施工工期，解决了现有的钢结构间冷塔施工难度大，导致的施工精度低、施工工期长的问题。

以下结合图1-图8对本实施例提供的钢结构冷却塔的结构和形状进行详细说明。

关于钢架主体100的形状和结构，详细而言：

如图1所示，钢架主体100设置为直筒结构，钢架主体100设置有钢柱110和钢梁120。钢柱110竖直设置，且均匀布置，相邻两个钢柱110之间连接有钢梁120；钢柱110的底部用于与地面基础连接。

具体而言，本实施例可采用16根钢柱110作为主要竖向承重构件，钢柱110与地面基础刚性连接，相邻钢柱110之间采用钢梁120进行连接，通过钢柱110和钢梁120使冷却塔形成一个稳定的主体框架。

优选的，钢柱110形式可为圆管、方管或格构式钢柱110，钢柱110可采用分段焊接的方式现场安装。

优选的，钢柱110数量可以根据实际机组大小进行调整，为8-32根之间。

优选的，钢梁120为工字钢、圆管截面、箱型截面或格构式截面。

在可选的实施方式中，钢架主体100还包括牛腿件130，牛腿件130一端套装于钢柱110，另一端套装于钢梁120；牛腿件130与钢梁120的端部连接。

具体而言，图7为牛腿件130的结构示意图，牛腿件130为梁柱节点，可采用焊接、栓焊连接或螺栓连接。例如，牛腿件130与钢柱110可采用全焊接连接，焊缝等级为一级，牛腿件130与钢梁120的连接可采用栓接或栓焊连接。牛腿件130在安装钢梁120时可作为操作平台基础。牛腿件130的位置可以设置在钢柱110内侧靠近塔心处，也可以设置在相邻两根钢柱110平面内或远离塔心位置钢柱110外侧，具体可根据实际需要而设置。

进一步地，图3、图4分别为本实施例采用弧形梁和直线梁的平面示意图根据实际工程需要，当采用圆形外形设计时可采用图3形式，当采用多边形外形设计时可采用图4形式。钢梁120与钢柱110的连接通过设置在钢柱110上的牛腿件130实现，连接方式可以采用螺栓连接或栓焊连接。

在可选的实施方式中，本实施例还设置有檩条300。檩条300竖向设置；沿竖直方向相邻的两个钢梁120之间连接有檩条300。

在可选的实施方式中，本实施例还设置有横撑龙骨400；横撑龙骨400横向设置于相邻两个钢柱110之间，且与檩条300连接。

具体而言，如图8所示，钢梁120之间安装檩条300和横撑龙骨400，如，每层钢塔柱梁骨架完成后可进行檩条300的安装，檩条300应能保证每个围护分区平面内刚度基本一致，檩条300安装时以上下相邻两道钢梁120为天地龙骨，檩条300与钢梁120连接采用焊接或螺栓连接，在檩条300中间部位架设横撑龙骨400。另外，檩条300以钢骨架为支撑，檩条300规格根据平面内受力情况进行计算设计，靠近跨中位置檩条300刚度要大于两侧檩条300。

优选的，檩条300采用工字钢、C型钢或口型钢，横撑龙骨400采用C型钢或口型钢。

在可选的实施方式中，本实施例还设置有筒体围护500；钢架主体100设置有外露段和内置段，内置段插装于冷却组件200；筒体围护500沿外露段的周向布置，并与檩条300连接。

具体而言，钢架主体100包括外露段和内置段，本实施例的竖向承重构件可由16根钢柱110组成，钢柱110通过分段对接进行逐层加高，钢柱110之间通过钢梁120横向连接，使钢柱110和钢梁120形成一个整体框架，每层钢梁120安装完成后形成一个环形合拢环梁，筒体围护500在檩条300安装完成后进行安装，筒体围护500采用分片分段安装，安装可采用自攻螺钉或螺栓与檩条300连接。

优选的，筒体围护500可采用彩钢板、压型钢板、铝合金板。

在可选的实施方式中，钢柱110设置于钢梁120形成的环的内侧；筒体围护500设置为外围护，外围护设置于外露段的外侧，且与檩条300连接。

在可选的实施方式中，钢柱110设置于钢梁120形成的环的外侧；筒体围护500设置为内围护，内围护设置于外露段的内侧，且与檩条300连接。

具体而言，筒体围护500的位置通过钢梁120、檩条300安装位置的调整可分别位于钢塔骨架内侧或钢塔骨架外侧。当筒体围护500设置为外围护时，筒体围护500安装于外围的檩条300上，此时筒体围护500位于钢塔骨架外侧；当筒体围护500设置为内围护时，筒体围护500安装于内围的檩条300上，此时筒体围护500位于钢塔骨架内侧。

关于冷却组件200的形状和结构，详细而言：

冷却组件200套设于钢架主体100的下部，用于冷却钢架主体100的内部。

在可选的实施方式中，冷却组件200包括展宽桁架210和展宽支撑220；展宽桁架210倾斜设置于钢架主体100的外部，且间隔布置，展宽桁架210的顶部与钢梁120连接；展宽支撑220的一端与展宽桁架210连接，另一端与牛腿件130连接。

在可选的实施方式中，冷却组件200还包括间接冷却设备230；展宽桁架210远离钢架主体100的一端与间接冷却设备230连接。

具体而言，图2为冷却塔内部结构示意图，展宽桁架210和展宽支撑220组成了展宽平台，优选的，展宽平台还设置有展宽围护240，展宽围护240连接于展宽桁架210的外部，展宽桁架210作为支撑檩条300及围护的主要受力构件，在最外侧与间接冷却设备230密封连接，桁架根部与钢梁120固定连接，连接形式为铰接。展宽支撑220通过可通过外伸的牛腿件130进行连接，连接形式为焊接或螺栓连接。

在可选的实施方式中，本实施例还设置有加强环600；加强环600内接于直筒结构或外接于直筒结构，且加强环600与钢柱110连接。

具体而言，可以根据设计需求在塔筒内侧或外侧设置加强环600，如图5和图6所示，图5、图6分别为加强环600内置和加强环600外置的情况，根据项目实际情况采用，加强环600的设置位置及数量要依据设计要求。

优选的，加强环600杆件断面形式可采用圆管或格构杆件。

本实施例提供的钢结构冷却塔施工简单、精度高、周期短、易维护。本实施例提供的钢结构冷却塔可通过采用16根落地钢柱110作为竖向受力构件，钢梁120与钢柱110形成稳定整体作为主体结构，安装过程与普通框架结构安装类似，这大大降低了安装难度，避免了空间结构高空安装误差大的问题，节省了施工工期；通过梁柱连接节点牛腿件130位置的调整，能够灵活的将钢梁120布置在钢塔内侧、外侧或与钢柱110保持在同一平面内，这使得筒体围护500也能跟随气灵活调整，对于有烟塔合一需求的冷却塔可以将筒体围护500内置防止主体钢架受烟气腐蚀。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。