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集水槽的材质、制作和安装工艺跟水质、水量、池容貌有着直接关系。因此选用合适的材料,采用的设备和制造工艺,使其达到水平且美观大方已越来越被水界所重视。传统集水槽一般采用普通钢板焊制,或以混凝土为槽体、塑料板材作堰板,但这些材料和制作工艺均存在着不同弊病:普通钢板易锈蚀而影响出水水质;塑料堰板强度低、易老化变形,使其不能随意调整水平精度,导致在运行过程中不能均衡集水;混凝土槽体表面粗糙、占池体积大、易滋生青苔;玻璃钢复合集水槽难以达到卫生要求。针对传统集水槽的上述弊病,为提供给排水好、美观的集水槽,好的不锈钢为选择材质。
随着我国的经济建设持续发展,对电力的需求不断加大。国内火力发电厂百万机组新建工程陆续增多,超大型自然通风冷却塔逐渐受到火力发电相关人士的重视。根据国家节能减排、低碳经济的要求,具有明显节能、降噪优势的高位水收水冷却塔具有广阔的应用前景,尤其是随着高位收水冷却塔逐步国产化后,其优势更加明显。高位收水冷却塔不同于常规湿冷塔之处主要在于取消了常规湿冷却塔底部的集水池和雨区,而在填料层底部直接采用高位收水装置。
冷却后的循环水经高位收水装置“U”型槽汇入集水槽至循环水泵房进水间,再经过循环水泵升压后送回主厂房循环冷却使用。集水槽为地面式钢筋混凝土结构,百万机组的集水槽高度约在14 ~23 m 之间,沿冷却塔径向布置,与中央竖井相连。在正常运行情况下,其内全部盛满循环冷却水,其结构设计采用传统的平面假定计算不能满足集水槽结构设计安全经济的要求。
集水槽为地面式钢筋混凝土结构,百万机组集水槽的高度在14 ~23 m,根据高位收水冷却塔淋水构架的柱网间距,沿集水槽纵向布置暗框架,暗框架顶梁上搁置单层配水槽,暗框架沿高度方向从上至下一定间距设置拉梁。暗框架与集水槽形成一个整体,共同受力。
对于暗框架而言,采用传统平面假定计算,暗框架布置间距范围的内水压力全部由暗框架承受。由此计算计算出的暗框架结构尺寸偏大,忽略了集水槽侧壁共同受力的作用,计算方法偏保守。不能达到优化设计,节省工程造价的目的。
集水槽壁板竖向、水平向均同时承受拉力和弯矩。水平向所受拉力大于竖向,越靠近集水槽底部,水压力越大,水平向所受约束也约大,所受的拉力越大,大拉了为657 kN/m,弯矩大约-267 kN · m/m。沿集水槽长度方向( 水 力及弯矩,为拉弯构件,承台梁的大弯矩为平向),暗框架柱类似于集水槽壁板的支座,集3077 kN · m,大轴向拉力为1258 kN。水槽壁板的水平与竖向弯矩图类似于连续梁,但与连续梁弯矩不同之处在于,集水槽壁板同时受拉力,且集水槽水平向的拉力远大于竖向所受拉力。水平向大弯矩为-258 kN · m/m,大拉力为687 kN/m ;竖向大弯矩为465 kN · m/m,大拉力为113 kN/m。因此,集水槽壁板应按拉弯构件进行配筋计算。
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