雙曲冷卻塔又稱自然通風(fēng)冷卻塔，雙曲冷卻塔是一種大型薄殼結(jié)構(gòu)，通常用于火力發(fā)電廠和核電廠，以及在水源不足的地區(qū)建造的發(fā)電廠。無錫冷卻塔現(xiàn)在這類冷卻設(shè)備的形式較多，其共同的特征是在間壁式換熱器外噴淋水并且強制通風(fēng)，熱從間壁式換熱器內(nèi)的被冷卻流體中經(jīng)壁面?zhèn)鹘o壁面外的噴淋水，再通過噴淋水與空氣的強制對流傳給空氣，而噴淋水向空氣的傳熱，主要是由噴淋水蒸發(fā)的潛熱和噴淋水與空氣的顯熱交換組成的。開式冷卻塔原理就是,通過將循環(huán)水以噴霧方式,噴淋到玻璃纖維的填料上,通過水與空氣的接觸,達到換熱。閉式冷卻塔將管式換熱器置于塔內(nèi)，通過流通的空氣、噴淋水與循環(huán)水的熱交換保證降溫效果。 為了節(jié)約用水，需要一個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，使冷卻后從冷卻器排出的熱水可重復(fù)使用。

雙曲線型冷卻塔歷史

19世紀中葉，在煤礦開發(fā)過程中首次提出了冷卻塔的概念。

20世紀初，世界上第一個鋼筋混凝土冷卻由當(dāng)時的教育部荷蘭國家學(xué)者弗雷德里克·馮·Iterson的礦業(yè)塔建議。

1918年，經(jīng)過Iterson的不懈奮斗努力，其提出的雙曲線以及旋轉(zhuǎn)薄殼冷卻塔設(shè)計終于成為了社會現(xiàn)實。

英國第一個使用這種冷卻塔。 1930年以來，被廣泛應(yīng)用于各個國家，在中國東北撫順1940電廠，阜新電廠已建成雙曲線冷卻塔。

雙曲線型冷卻塔

雙曲線冷卻塔結(jié)構(gòu)

集水池設(shè)計多為在地面下約2米深的圓形水池。塔身為一個有利于學(xué)生自然環(huán)境通風(fēng)的雙曲線形無肋無梁柱的薄壁進行空間組織結(jié)構(gòu)，多用一些鋼筋工程混凝土生產(chǎn)制造。冷卻塔通風(fēng)筒包括下環(huán)梁、筒壁、塔頂產(chǎn)品剛性環(huán)3部分。下環(huán)梁位于城市通風(fēng)筒殼體的下端，風(fēng)筒的自重及所承受的其他各種荷載都通過下環(huán)梁傳遞給斜支柱，再傳到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。筒壁是冷卻塔通風(fēng)筒的主體組成部分，它是企業(yè)承受以風(fēng)荷載作用為主的高聳薄殼結(jié)構(gòu)，對風(fēng)十分具有敏感。其殼體的形狀、壁厚，必須需要經(jīng)過不同殼體可以優(yōu)化方法計算數(shù)據(jù)和曲屈穩(wěn)定來驗算，是優(yōu)化模型計算的重要研究內(nèi)容。塔頂剛性環(huán)位于整個殼體頂端，是筒殼在頂部的加強箍，它加強了殼體頂部的剛度和穩(wěn)定性。

傾斜支柱是通風(fēng)機的支承結(jié)構(gòu)，主要承受自重，風(fēng)荷載和溫度應(yīng)力。 斜桿在空間上是雙向傾斜的，根據(jù)其幾何形狀有“人”字形、“V”字形和“X”字形柱，截面通常有圓形、矩形、八角形等。 一般按雙拋物線設(shè)計，基礎(chǔ)主要承受來自斜支柱的全部荷載，按其結(jié)構(gòu)形式有環(huán)形基礎(chǔ)(包括倒“T”型基礎(chǔ))和個別基礎(chǔ)。 地基沉降對殼層應(yīng)力分布有很大的影響，且敏感。 因此，斜支撐和基礎(chǔ)在冷卻塔的優(yōu)化計算和設(shè)計中也是非常重要的。

冷卻塔高度一般為75ー150米，底邊直徑為65ー120米。 塔的上部為風(fēng)道，下部圓筒壁的第一段(下環(huán)梁)為配水槽和噴水裝置，控制部分為噴水框架、多用聚乙烯或聚氯乙烯材料。 塔底有一個蓄水池，但需要根據(jù)蒸發(fā)量不斷補充。 淋水裝置是使水分蒸發(fā)和散熱的主要設(shè)備。 在運行過程中，水從配水箱滴下，空氣從塔底側(cè)進入，與水完全接觸后，熱量被排出。 冷卻過程以蒸發(fā)散熱為主，少部分為對流散熱。