冷却塔水平刚性环优化布置方法

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1、文章编号：1009—9441(2012)09—0029—03冷却塔水平刚性环优化布置方法口口文U东华(中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广东广州510663)摘要：针对核电超大型冷却塔，利用有限元分析程序ANSYS，对冷却塔水平刚性环设置的位置、数量、尺寸等进行了优化分析，以获取最大的屈曲稳定性系数。对冷却塔水平刚性环的设置给出了一些建议。关键词：冷却塔；有限元；刚性环；屈曲中图分类号：O346文献标识码：B引言随着低碳经济以及清洁能源逐渐成为国际主流意识，以及我国产业布局和用电负荷向内陆转移，

2、核电内陆化也愈加明显，而核电内陆化最大的问题之书*—{}—{-}{}音}_—}}—书{}—{一，就是常规岛冷端设备，即超大型自然通风冷却塔。根据对目前几个内陆核电循环水系统冷端的优化分析，冷却塔的塔高均远高于DL5077--1997《水工建筑物荷载设计规范》规定的165m。伴随着冷却塔塔高的增加，相应地冷却塔的壁厚就需要增加，这就导致大大增加了冷却塔的自重荷载。为了降低这一荷载，需要最大程度地减小壁厚。但是，随着冷却塔的塔高与壁厚之比的增大，将影响冷却塔在风荷载以及重力荷载作用下的稳定性。为了寻求在

3、冷却塔安全可靠的前提下的经济—钟●卜t卜_{’卜1t—t}—‘t—1．卜竹予}—1‘卜{t竹—{}—‘千{t{t—{十—{t计{t—计成了一项工作。对输电线路工程而言，架设OPGW可以缩短建设工期，减少工程造价，由于工人高空施工作业量减少一半，安全方面更有保证，对施工单位也有利。单独架设钢绞线时，在展放及紧线时比较粗放，不太需要考虑材料的弯曲度和弧垂，而OPGW因材料内有光纤，展放、紧线、存放要认真地查看产品说明，施工过程中严格满足材料特性，要求施工作业更加细致。光纤熔接是由熔接机自动进行的。熔接完

4、毕，应进行光纤衰减值测试。每接好一条纤芯，应立即进行测试，检查接头熔接质量。测试的光纤衰减值符合要求时，将光纤由熔接机移出固定。标准单模允许熔接损耗应<0．03dB／处。光纤线路的损耗包括光纤损耗和接头损耗。其损耗的测试方法有剪断法、插入法、背向散射法。剪断法和插入法使用的是光功率计，背向散射法常用的是光时域反射仪(OTDR)。目前，后一种方法使用较广泛，因为它获得的技术数据较多，便于建立档案资料及运行维护。光纤的熔接操作应符合以下要求：(1)光纤的熔接应由专业人员操作。(2)剥离光纤的外层铝套管、

5、塑料套管、骨架时不得损伤光纤。(3)雨天、大风、沙尘或空气湿度过大时，不应进行熔接作业。6光纤复合避雷线探讨在电气工程施工中，电气材料的更新换代提高了工程质量及施工效率，但在施工方面也有了新的要求。通常高压架空线路的防雷措施是在输电线路的顶端敷设镀锌钢绞线，通讯方面是在输电线路下面敷设光缆。而OPGW的使用使上述两项工作变7结语近几年来，我们先后实施了西山煤电集团西铭矿胡岩刁至刘巴足35kV线路、居家洼至刘巴足35kV线路、西山煤气化35kV线路工程的OPGW施工。线路投入使用后，在避雷和通讯方面取

6、得了良好的效果，赢得了供电单位和用电单位的好评。可以预见，在今后的线路施工中，OPGW光纤复合避雷线将会得到更广泛的使用。作者简介：张洪福(1985一)，男，黑龙江明水人，助理工程师，2007年7月毕业于山西建筑职业学院建筑电气专业，2012年1月毕业于山西大学电气工程及其自动化专业，现从事工厂供配电、电力输送施工工作。收稿日期：2012—07—17(编辑盛晋生)建材技术与应用9／2012·29·性，许多研究单位提出了各种构造措施，其中原西德提出的附加水平刚性环的方法得到了广泛使用。这种方法可以极大

7、地提高冷却塔在风荷载以及重力荷载作用下的屈曲稳定性系数。本文利用有限元程序ANSYS，对不同数量、不同尺寸、不同位置的水平刚性环进行了分析，提出了冷却塔的优化布置方法。1分析模型本文选择某核电工程中的超大型冷却塔作为研究对象，该工程中冷却塔塔高达到215．00m，淋水面积21200m2，进风口高度也达到了15．10m，采用人字柱共60对，喉部直径99．50m，喉部高度158．00m，冷却塔顶部采用附加刚性环1圈，刚性环厚200mm，宽1000mm，混凝土等级与塔筒混凝土材料相同。(a)冷却塔立面图(

8、h)冷却塔有限元计算模型图1冷却塔示意图与分析模型2水平刚性环位置优化根据国内规范给定，水平刚性环大多是布置在冷却塔最顶部以及冷却塔的外侧。为了确定冷却塔最佳的位置以及壳体内外侧问题，本文选取了7个高度，并根据选取的最佳高度，比较了水平刚性环布置在塔内外侧的影响。分析见图2。g200魁超150lI)050O26272825I303l屈曲安全因子图2屈曲安全因子随塔高的变化曲线1根据图2显示，刚性环位于40～100m高度范围内，这与整体屈曲分析中一阶振型位置接近。在下面