一種張拉膜冷卻塔結構的制作方法
【專利摘要】一種張拉膜冷卻塔結構，包括塔體內部結構框架和覆蓋于所述塔體內部結構框架之上的塔體表面蒙皮，所述塔體表面蒙皮為具有耐腐蝕性和自潔性的膜材。所述塔體內部結構框架包含底支柱、橫梁結構、縱肋、底環(huán)梁、頂環(huán)梁，塔底的底環(huán)梁與塔頂?shù)捻敪h(huán)梁為圓環(huán)結構，兩者之間設有橫梁結構，底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁結構通過若干垂直于其邊緣的、彼此間隔設置的縱肋連接，由此構成塔體內部結構框架整體并支承在底支柱上。所述橫梁結構是由若干間隔布置的圓環(huán)組成。所述底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁結構外邊緣的連線具有雙曲線的特征。本實用新型利用了膜材耐腐蝕性和自潔性的特點，相比傳統(tǒng)鋼筋混凝土的殼體可節(jié)約大量防腐費用，從而降低運營成本，提高結構經(jīng)濟效益。
【專利說明】
一種張拉膜冷卻塔結構
技術領域
[0001]本實用新型屬于建筑結構領域，涉及一種冷卻塔的塔筒結構形式，尤其是塔筒采用張拉膜結構的冷卻塔。【背景技術】
[0002]目前，火/核電廠的雙曲冷卻塔塔筒一般采用鋼筋混凝土結構，在冷卻塔運營過程中為防止酸堿性雨水、霧氣、濕熱蒸汽及微生物等侵蝕造成的混凝土基體開裂和內部鋼筋腐蝕，需要在塔筒表面涂防腐涂料來形成腐蝕介質的致密屏蔽層，而冷卻塔塔筒體量巨大， 加上防腐涂料使用壽命較短，在運營期間需多次粉刷，從而造成運營成本增加，結構經(jīng)濟效益下降。為此，客觀上需要研發(fā)一種新的冷卻塔結構形式。【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種張拉膜冷卻塔結構，利用膜材的耐腐蝕性和自潔性的特點，節(jié)約大量的防腐費用，降低冷卻塔運營成本。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0005]—種張拉膜冷卻塔結構，包括塔體內部結構框架和覆蓋于所述塔體內部結構框架之上的塔體表面蒙皮，所述塔體表面蒙皮為具有耐腐蝕性和自潔性的膜材。
[0006]進一步，所述塔體內部結構框架包含底支柱、橫梁結構、縱肋、底環(huán)梁、頂環(huán)梁，塔底的底環(huán)梁與塔頂?shù)捻敪h(huán)梁為圓環(huán)結構，兩者之間設有橫梁結構，底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁結構通過若干垂直于其邊緣的、彼此間隔設置的縱肋連接，由此構成塔體內部結構框架整體并支承在底支柱上。
[0007]所述橫梁結構是由若干間隔布置的圓環(huán)組成。
[0008]所述底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁結構平行于地面設置。
[0009]所述底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁結構外邊緣的連線具有雙曲線的特征。[〇〇1〇]在所述橫梁結構和縱肋組成的每一個田字形網(wǎng)格的中心的節(jié)點上連接一根撐桿的一端，所述撐桿的另一端指向塔體中心的相反方向并與四條拉索的一端相連而受約束， 所述四條拉索的另一端分別固定在田字形網(wǎng)格四個角的節(jié)點上形成塔體內部結構框架的若干金字塔結構。
[0011]在所述橫梁結構和縱肋相接處形成的若干由上而下的節(jié)點縱列中，相鄰的兩列中的僅有一列作為撐桿支撐節(jié)點列，每一撐桿支撐節(jié)點列中的每一個節(jié)點連接一根撐桿的內端，所述撐桿的外端指向塔體中心的相反方向并與兩條拉索的一端相連，所述兩條拉索的另一端分別固定在所述節(jié)點左右相鄰的支撐節(jié)點列中的節(jié)點上;將每一撐桿支撐節(jié)點列上的撐桿的外端通過肋條逐一相連形成塔體內部結構框架上的若干突脊結構。
[0012]所述節(jié)點均為球節(jié)點結構;與所述球節(jié)點連接的構件均采用焊接連接。
[0013]所述膜材為PTFE、PVC、表面改性的PVC或ETFE膜材。
[0014]由于采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是:首先，塔筒采用了具有耐腐蝕性及自潔性的膜材，僅需在鋼結構骨架及拉索上涂防腐涂料，相比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土塔筒， 防腐涂料體量明顯減少，從而節(jié)約了大量的防腐費用；其次，保留了塔筒的雙曲線外形，保證了冷卻塔良好的熱力學功能;最后，張拉膜結構帶給人的視覺效果能成為火/核電廠一道靚麗的風景?！靖綀D說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例包含底支柱、橫梁、縱肋、底環(huán)梁、頂環(huán)梁組成的雙曲的內部結構框架示意圖。
[0016]圖2是本實用新型第一個實施例的冷卻塔內部框架結構單元的原理示意圖。[〇〇17]圖3是本實用新型第二個實施例的冷卻塔內部框架結構單元的原理示意圖。[〇〇18]圖中:1底支柱;2橫梁;3縱肋;4底環(huán)梁;5頂環(huán)梁;61第一球節(jié)點;62第二球節(jié)點;63 第三球節(jié)點；64第四球節(jié)點；65第五球節(jié)點；66第六球節(jié)點；7撐桿;71第一撐桿;72第二撐桿;81第一拉索;82第二拉索;83第三拉索;84第四拉索;10肋條?！揪唧w實施方式】
[0019]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0020]本實用新型冷卻塔內部結構框架，其中主要包含底支柱1、橫梁2、縱肋3、底環(huán)梁4、 頂環(huán)梁5，如圖1所示，塔底的底環(huán)梁4與塔頂?shù)捻敪h(huán)梁5為圓環(huán)結構，進一步，兩者之間還設有由若干間隔布置的圓環(huán)2組成的橫梁結構，底環(huán)梁4、頂環(huán)梁5和若干圓環(huán)2可平行于地面設置，它們各自直徑的選擇使得其外邊緣的連線具有雙曲線的特征，底環(huán)梁4、頂環(huán)梁5和其它圓環(huán)通過若干垂直于其邊緣的、彼此間隔設置的縱肋3連接，由此構成塔筒雙曲結構骨架整體并支承在底支柱1上。
[0021]在本實用新型的第一個實施例中，冷卻塔塔筒表面由一塊塊相近的小金字塔型結構拼接而成。以一個冷卻塔內部框架結構單元為例，如圖2所示，其中每個小金字塔結構覆蓋在橫梁2和縱肋3組成的若干田字形網(wǎng)格上，縱肋3連接在相鄰的兩個橫梁2的球節(jié)點上。 每個小金字塔結構在田字形網(wǎng)格中心的第一球節(jié)點61上連接撐桿7的一端，撐桿7的另一端指向塔體中心的相反方向并與第一拉索81、第二拉索82、第三拉索83和第四拉索84相連而受約束，第一拉索81、第二拉索82、第三拉索83和第四拉索84的另一端分別固定在田字形網(wǎng)格四個角的第二球節(jié)點62、第三球節(jié)點63、第四球節(jié)點64和第五球節(jié)點65上。
[0022]具有上述結構的若干個結構單元結合在一起，即形成了本實用新型冷卻塔體內部結構框架第一種實施例，再將膜材覆蓋在該內部結構框架上即可得到本實用新型張拉膜結構雙曲冷卻塔結構的第一種實施例。
[0023]本實用新型的第二個實施例中，冷卻塔塔筒沿環(huán)向呈現(xiàn)層疊起伏、筋肋間隔的效果。以一個冷卻塔內部框架結構單元為例，如圖3所示，在若干橫梁2和縱肋3相接處形成的若干由上而下的節(jié)點縱列中，相鄰的兩列中的僅有一列作為撐桿支撐節(jié)點列，縱肋3連接在相鄰的兩個橫梁2的球節(jié)點上。每一撐桿支撐節(jié)點列中的每一個節(jié)點連接第一撐桿71的內端，第一撐桿71的外端指向塔體中心的相反方向并與第一拉索81、第二拉索82的一端相連而受約束，第一拉索81和第二拉索82的另一端分別固定在支撐第一撐桿71的節(jié)點的左右兩支撐節(jié)點列中的第三球節(jié)點63和第四球節(jié)點64上。
[0024]同樣的，沿縱肋3在第二球節(jié)點62上連接第二撐桿72的內端，第二撐桿72的外端指向塔體中心的相反方向并與第三拉索83、第四拉索84的一端相連而受約束，第三拉索83和第四拉索84的另一端分別固定在支撐第二撐桿72的節(jié)點的左右兩支撐節(jié)點列中的第五球節(jié)點65和第六球節(jié)點66上。沿縱肋3方向的相鄰第一撐桿71和第二撐桿72外端之間連接肋條10相連。對于其它部分，同樣的，將每一撐桿支撐節(jié)點列上的撐桿的外端通過肋條逐一相連即可形成塔體內部結構框架上的若干突脊結構。
[0025]具有上述結構的若干個結構單元結合在一起，即形成了本實用新型冷卻塔體內部結構框架第二種實施例，再將膜材覆蓋在所述內部結構框架上即可得到本實用新型張拉膜結構雙曲冷卻塔結構的第二種實施例。
[0026]前文所述的“連接”均可采用焊接;膜材可以采用具有耐腐蝕性和自潔性的PTFE、 PVC、表面改性的PVC或ETFE等膜材。
[0027]上述實施例中，膜材只覆蓋于外表面，內部不覆蓋，塔筒內部由橫梁2、縱肋3、底環(huán)梁4、頂環(huán)梁5、球節(jié)點、撐桿、拉索組成的塔筒內部結構需要涂防腐涂料，但相比鋼筋混凝土塔筒，涂防腐涂料的體量顯著減少。
[0028]上述對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于這里的實施例，本領域技術人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:包括塔體內部結構框架和覆蓋于所述塔體內 部結構框架之上的塔體表面蒙皮，所述塔體表面蒙皮為具有耐腐蝕性和自潔性的膜材；所述塔體內部結構框架包含底支柱、橫梁結構、縱肋、底環(huán)梁、頂環(huán)梁，塔底的底環(huán)梁與 塔頂?shù)捻敪h(huán)梁為圓環(huán)結構，兩者之間設有橫梁結構，底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁結構通過若干垂 直于其邊緣的、彼此間隔設置的縱肋連接，由此構成塔體內部結構框架整體并支承在底支 柱上。2.根據(jù)權利要求1所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:所述橫梁結構是由若干間隔 布置的圓環(huán)組成。3.根據(jù)權利要求1所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:所述底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁 結構平行于地面設置。4.根據(jù)權利要求1所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:所述底環(huán)梁、頂環(huán)梁和橫梁 結構外邊緣的連線具有雙曲線的特征。5.根據(jù)權利要求1所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:在所述橫梁結構和縱肋組成 的每一個田字形網(wǎng)格的中心的節(jié)點上連接一根撐桿的一端，所述撐桿的另一端指向塔體中 心的相反方向并與四條拉索的一端相連而受約束，所述四條拉索的另一端分別固定在田字 形網(wǎng)格四個角的節(jié)點上形成塔體內部結構框架的若干金字塔結構。6.根據(jù)權利要求1所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:在所述橫梁結構和縱肋相接 處形成的若干由上而下的節(jié)點縱列中，相鄰的兩列中的僅有一列作為撐桿支撐節(jié)點列，每 一撐桿支撐節(jié)點列中的每一個節(jié)點連接一根撐桿的內端，所述撐桿的外端指向塔體中心的 相反方向并與兩條拉索的一端相連，所述兩條拉索的另一端分別固定在所述節(jié)點左右相鄰 的支撐節(jié)點列中的節(jié)點上;將每一撐桿支撐節(jié)點列上的撐桿的外端通過肋條逐一相連形成 塔體內部結構框架上的若干突脊結構。7.根據(jù)權利要求5或6所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:所述節(jié)點均為球節(jié)點結構。8.根據(jù)權利要求7所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:與所述球節(jié)點連接的構件均 采用焊接連接。9.根據(jù)權利要求1所述的張拉膜冷卻塔結構，其特征在于:所述膜材為PTFE、PVC、表面 改性的PVC或ETFE膜材。
【文檔編號】F28F25/00GK205655735SQ201521066089
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年12月18日 公開號201521066089.8, CN 201521066089, CN 205655735 U, CN 205655735U, CN-U-205655735, CN201521066089, CN201521066089.8, CN205655735 U, CN205655735U
【發(fā)明人】趙林, 葛耀君, 陳旭
【申請人】同濟大學