冷却塔结构范文

冷却塔结构范文（精选10篇）

冷却塔结构 第1篇

逆流式机械通风冷却塔的钢筋混凝土结构塔, 通常为单列塔柱网或双列塔柱网布置的框架结构, 构件布置、各部位尺寸, 要根据生产和结构设计的要求综合确定。冷却塔框架的结构特点是:底层设纵横双向钢筋混凝土内隔板, 主要作用是使每间塔独立进风, 互不干扰, 并满足防火要求[1];中间支承层循环区域根据使用要求, 设备梁的布置比较密集;顶层安装冷却塔主体设备, 作用风机电机的当量荷载。

2 结构设计

冷却塔框架的结构计算采用中国建筑科学研究院PKPM软件2010版 (2010, 06) 。该工程抗震设防烈度7度, 设计基本地震加速度为0.15g, 设计地震分组为第三组, 建筑场地类别为Ⅳ类。由《建筑抗震设计规范》3.3.3, 抗震构造措施的抗震等级提高一级[2]。

2.1 底层内隔墙计算模型

建立两个计算模型进行比较。模型一, 内隔墙自重以梁间恒荷载、内隔墙挡风作用力以柱顶活荷载方式输入。模型二, 选择程序中的墙布置, 内隔墙以剪力墙方式输入, 程序自动倒算荷载。SETWE文本文件输出的结构位移一项。对比结果见表1。

内隔墙以两种不同方式输入, 对结构的抗侧刚度影响差别很大。工程中内隔墙作为功能使用布置的隔墙, 采用钢筋混凝土结构, 虽然形式上与剪力墙相似, 但不能使之发挥大刚度、强受力的性能, 不能作为底部的加强层。所以内隔墙采用厚度150mm, 与框架梁柱采用构造拉结筋连接。拉结筋满足锚固长度即可, 墙中不设边缘受力构件。

2.2 支承层次梁的计算模型

标高8.500m填料支承层, 相邻轴间次梁间距1500mm。次梁按主梁输入和次梁输入的主要区别:

(1) 次梁按主梁输入, 程序将所有梁作为主梁, 按空间交叉梁系计算, 即根据节点变形协调条件和各梁线刚度进行计算。次梁按次梁输入, 次梁的内力按连续梁方式一次性计算。

(2) 次梁按主梁输入, 次梁的刚度计入结构整体刚度, 对地震作用如刚度、周期、位移等均有影响。次梁按次梁输, 次梁的刚度不带入空间计算中, 对地震作用没有影响[3]。因支承层次梁均匀密集, 且次梁上的填料满层布置, 次梁对该层实际的整体刚度、位移有影响。故冷却塔框架计算采用了将支承层次梁以主梁输入的方式。

2.3 框架柱尺寸调整

一般情况下, 钢筋混凝土框架结构中框架柱截面尺寸通长不变, 当不满足计算要求的条件时, 可局部改变截面尺寸, 设计成变截面框架柱。

冷却塔框架初步设柱尺寸为600m m x600mm, SETWE计算结果显示, 地震作用下第2层X、Y方向最大层间位移角分别为1/364, 1/337, 不满足《建造抗震设计规范》表5.5.1的限值1/550[2]。这个计算结果的出现, 主要是因为冷却塔框架1、2层均只在主轴线布置框架梁, 而3、4层次梁布置密集, 整体刚度大, 使框架结构底部成了相对较薄弱的部位。

将冷却塔框架柱尺寸逐步调整至800mm x800mm, 两个方向最大层间位移角分别为1/628, 1/584。框架柱尺寸通长调整虽然满足了位移角的设计要求, 但从施工造价、整体受力来看, 都很不经济。所以决定采用变截面框架柱, 即1、2层柱截面800mm x800mm, 3、4层柱截面600mm x600mm, 此时两个方向最大层间位移角分别为1/629, 1/580。需要注意的是, 底部框架柱截面增大后, 要适当调整相应框架梁的宽度, 梁柱的偏心距超过1/4柱宽时, 需进行具体分析并采取有效措施, 如采用水平加腋梁及加强柱的箍筋等[2]。

3 构造及其他要求

冷却塔框架的防腐蚀措施主要有:塔体内壁和柱子、梁、墙等均应涂防腐涂料, 涂料膜层厚度不得小于150μm;塔体外部辅助钢结构宜采用涂料防腐, 膜层厚度不得小于100μm[1]。冷却塔框架采用的混凝土抗冻、抗渗等级, 参照《石油化工逆流式机械通风冷却塔结构设计规范》表5.3.1采用。

冷却塔框架柱应设通往塔顶的斜梯, 斜梯的布置应满足防火安全距离的要求。斜梯结构上通常设置拉梁与冷却塔框架梁柱连接, 保证斜梯平面内外的稳定性。

冷却塔框架上的设备预埋件, 要根据冷却塔厂家要求布置, 通常厂家会提供相应设计要求。平台栏杆、电气避雷、仪表支架等配套设施需要的预埋件, 要与各专业图纸密切配合施工, 避免后凿。

冷却塔框架底部通常建有收集循环水的敞口冷却水池, 水池底板作为冷却塔框架的基础底板, 要验算框架柱支承区域内的局部抗浮稳定性。建设场地地质条件应良好, 否则要根据具体情况进行地基处理。

4 结语

冷却塔框架结构设计过程中, 从结构计算到构造措施, 采用正确的设计方案和施工方法, 才能取得经济可靠的结果。

摘要：工业生产或制冷工艺过程中产生的废热, 要在冷却塔内部与空气进行热交换。逆流式机械通风冷却塔的钢筋混凝土结构塔, 采用双向框架结构, 具有自身结构特点。现结合工程设计实例, 对钢筋混凝土框架结构冷却塔设计过程中遇到的若干问题进行探讨。

关键词：冷却塔,钢筋混凝土框架,结构设计

参考文献

[1]SH 3031-1997.石油化工逆流式机械通风冷却塔结构设计规范[M].北京:中国石化出版社, 1997

[2]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[J].北京:中国建筑工业出版社, 2010

冷却塔结构 第2篇

迷宫复合冷却结构冷流入射角对压力损失的影响

针对燃烧室新型迷宫复合冷却结构,采用数值模拟方法研究了该冷却结构外侧壁上冷却孔开孔角度分别为-60°、-30°、+30°、+60°时内外流场的`分布情况,获得了其流场及压力损失的分布规律.研究表明开孔角度为+30°时压力损失最低.

作 者：李名魁 何立明 蒋永健 金涛 LI Ming-kui HE Li-ming JIANG Yong-jian JIN Tao  作者单位：空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038 刊 名：空军工程大学学报（自然科学版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF AIR FORCE ENGINEERING UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2006 7(5) 分类号：V23 关键词：燃烧室   迷宫复合冷却结构   开孔角度   压力损失   数值模拟  

冷却塔结构 第3篇

摘要：为了研究空冷电机弧板结构对冷却器综合性能的影响，依据计算流体力学与数值传热学理论，以一台YXKK710-4，4000 kW大型高效异步电动机为参考样机，建立了冷却器的物理模型和数学模型，给出相应的基本假设和边界条件，并进行耦场数值计算和分析；在保证弧板区域轴向长度不变的前提下，对冷却器弧板结构进行了优化计算，优化后的弧板区域涡流明显减少，同时冷却性能有所提高；以此作为依据重新生产制造了一台冷却器，测量得到了额定状态下新旧结构冷却器各自的流量，并对新旧结构冷却器各冷却管的流量分配进行了测量和细致分析；测量了冷却器内外风路各出口处的温度，并和数值计算结果进行了对比，实验证明优化弧板结构后的冷却器综合性能更好，研究结果为高效电动机的优化设计提供了理论依据和新方法。

关键词：高效异步电动机；耦合场；冷却器；流量分配；优化设计

摘要：为了研究空冷电机弧板结构对冷却器综合性能的影响，依据计算流体力学与数值传热学理论，以一台YXKK710-4，4000 kW大型高效异步电动机为参考样机，建立了冷却器的物理模型和数学模型，给出相应的基本假设和边界条件，并进行耦场数值计算和分析；在保证弧板区域轴向长度不变的前提下，对冷却器弧板结构进行了优化计算，优化后的弧板区域涡流明显减少，同时冷却性能有所提高；以此作为依据重新生产制造了一台冷却器，测量得到了额定状态下新旧结构冷却器各自的流量，并对新旧结构冷却器各冷却管的流量分配进行了测量和细致分析；测量了冷却器内外风路各出口处的温度，并和数值计算结果进行了对比，实验证明优化弧板结构后的冷却器综合性能更好，研究结果为高效电动机的优化设计提供了理论依据和新方法。

关键词：高效异步电动机；耦合场；冷却器；流量分配；优化设计

摘要：为了研究空冷电机弧板结构对冷却器综合性能的影响，依据计算流体力学与数值传热学理论，以一台YXKK710-4，4000 kW大型高效异步电动机为参考样机，建立了冷却器的物理模型和数学模型，给出相应的基本假设和边界条件，并进行耦场数值计算和分析；在保证弧板区域轴向长度不变的前提下，对冷却器弧板结构进行了优化计算，优化后的弧板区域涡流明显减少，同时冷却性能有所提高；以此作为依据重新生产制造了一台冷却器，测量得到了额定状态下新旧结构冷却器各自的流量，并对新旧结构冷却器各冷却管的流量分配进行了测量和细致分析；测量了冷却器内外风路各出口处的温度，并和数值计算结果进行了对比，实验证明优化弧板结构后的冷却器综合性能更好，研究结果为高效电动机的优化设计提供了理论依据和新方法。

浅谈火电厂冷却塔结构优化 第4篇

本工程桐梓电厂为2×600 MW机组新建工程,厂址位于贵州省桐梓县娄山关镇工农村境内,西侧距县城约3 km,地方新建S303公路于厂区东、北、西三侧环绕通过,北侧距小西湖水库约1.5 km,总体交通较为方便。厂址位于桐梓县城东面约3 km,处于贵州高原北部大娄山脉腹地,厂址区地貌为构造溶丘谷地地貌,场地地形略有起伏,地势东北高、西南低。

1)风荷载。根据GB 50009-2001建筑结构荷载规范、DL/T5339-2006火力发电厂水工设计规范,本工程风荷载采用值如下:基本风压:离地面10 m高、重现期为50年的10 min平均最大风速下相应风压0.44 k Pa。风压高度变化系数Kz,按B类地貌采用。冷却塔平均风压分布系数,按光滑双曲线塔考虑。风振系数,按B类地貌取1.9。2)气温。30年一遇最低气温为-6.6℃。3)地震烈度。根据13806-2001图A1中国地震动峰值加速度区划图、13806-2001图B1中国地震动反应谱特征周期区划图,厂区地震动峰值加速度值小于0.05g。场地地震动反应谱周期为0.35 s,地震基本烈度小于6度。

2 冷却塔概述

2.1 冷却塔主要组成部分

1)钢筋混凝土双曲线型通风筒、人字柱、环形基础;2)集水池、淋水架构、压力进水管(沟)、中央竖井;3)主水槽、配水管、喷嘴、淋水填料、除水器;4)出水口、排污溢流管道等。

2.2 冷却塔工艺的主要几何参数

1)淋水面积:8 000 m2。2)标高:水池地面标高0.00 m,相当于绝对高程933.50 m。塔高140.0 m。3)喉部直径为58.4 m,喉部高度与塔高比:0.75～0.85。4)冷却塔出口直径:63.081 m。5)填料顶面标高:11.72 m,相应的直径为101.09 m。6)填料高1.0 m。

3 冷却塔结构设计选型

根据塔筒整体稳定性要求,最小塔筒壁厚为170 mm。

设计中对8 000 m2自然通风冷却塔进行了不同的喉部高度与塔高比、不同的壳底子午线倾角、不同的最小壁厚及不同的最大壁厚,针对塔筒及环基的工程量进行优化设计。在满足冷却塔的整体稳定、局部稳定、强度及构造要求下,其工程量见表1。

根据表1计算结果可知:喉部高度与塔高比为0.8时,塔筒及环基钢筋混凝土量均较喉部高度与塔高比为0.75时少,故取冷却塔喉部高度与塔高比为0.8,最小壁厚为170 mm,壳底子午线倾角为16.699 25°。最大壁厚为850 mm比最大壁厚为900 mm的钢筋混凝土节约61 m3,考虑到计算人字柱的直径为800 mm,为方便施工时钢筋的放样,取最大壁厚为900 mm。初设塔筒C30钢筋混凝土量7 950 m3,优化后,塔筒采用C35钢筋混凝土,钢筋混凝土量减少到6 910 m3,节约钢筋混凝土1 039 m3,环基C30钢筋混凝土量由3 900 m3减少到3 340 m3,节约钢筋混凝土560 m3。

4 冷却塔主要结构标高和尺寸

1)采用环板型基础,基础底宽6.0 m,厚1.6 m,环基底面标高:-3.6 m,中面半径R=55.364 m。2)水池池壁厚度:0.30 m,池壁顶内半径:57.664 m。3)人字柱为现浇钢筋混凝土“人”字形结构,采用48对人字柱,人字柱断面为圆形,其直径为0.80 m,其长细比约为13.23。4)塔壳底母线切线与垂线间夹角16.699 25°。5)喉部高度与塔高的比率为0.80。6)壳体从第1节模板至第8节模板为截锥头,其上为两段双曲线,下段双曲线与截锥头顶相切:上部与下部两段双曲线在喉部相切。双曲线段壳体顶部设刚性环。壳体最大壁厚为0.9 m,最小壁厚为0.17 m。7)塔筒曲线方程为:。其中,R为壳体内表面半径,m;A,B,C,D均为双曲线参数。第8节模板至喉部曲线参数:A=15.290 8;B=45.668 5;C=13.909 2;D=112.00。喉部至塔顶曲线参数:A=29.248 5;B=63.161 7;C=-0.048 5;D=112.00。

5 冷却塔淋水装置结构设计

1)淋水架构及水池底板结构选择。

压力进水沟及中央供水竖井为现浇钢筋混凝土结构,淋水架构梁、柱全部采用预制钢筋混凝土结构,水池底板采用整体式,底板厚300 mm。

2)淋水装置支柱柱距为6.0 m×6.0 m,断面尺寸450 mm×450 mm。

主梁断面尺寸300 mm×600 mm,次梁断面尺寸200 mm×400 mm。配水层主梁断面尺寸200 mm×500 mm,次梁断面尺寸150 mm×400 mm。

3)填料支承。

两层PVC填料支承于玻璃钢托架上,玻璃钢托架简支于预制钢筋混凝土主、次梁上,主梁支承于淋水装置支柱,次梁支承于主梁的梁托上。

6 冷却塔地基处理及优化

6.1 冷却塔区域地质概况

由于施工图地勘工作正在进行当中,根据初设地质报告,厂区冷却塔地段的场地岩土工程分区为Ⅱ区(岩土工程条件一般区)。其特点为地势低洼,地下水丰富,土层厚度中等且变化不大,层厚一般4 m～5 m,几乎全部为泥炭质土、淤泥等软土,但下伏基岩面较平整,同时岩石较完整,岩质较坚硬,岩溶相对不发育,仅部分地段细小裂隙较为密集,有地下水分布。

6.2 冷却塔地基处理方案的选择

冷却塔场平标高933.5 m,自然地面标高931.2 m～932.5 m,平均地面标高932.0 m,场地稳定,主要土层为(1)层粘土层、(2)层淤泥质粘土、基岩,1号冷却塔地段基岩面标高平均约926.00 m,2号冷却塔地段基岩面标高平均约927.00 m。水池底板基底标高为931.2 m,中央竖井基底标高为930.5 m,环基尺寸为6 m×1.6 m,基底标高为929.9 m。参考初步设计地质资料,环基基础及中央竖井持力层均为中风化基岩,水池底板持力层采用基岩。

根据初设地质报告,冷却塔拟采用换填处理地基和桩基处理两种方案。本工程冷却塔采用换填处理具有施工简单、质量易保证等优点。本工程冷却塔地段采取桩基处理有以下几个缺点:

1)由于桩长较短,平均长仅约4 m～6 m,成桩不划算;

2)由于冷却塔地段清基至基底标高时为淤泥层,因此成桩工艺困难,应换填一定深度后方能进行成桩,从经济上来说不划算。初设对两方案做了技术经济比较,推荐冷却塔地基处理采用换填,即环基采用C15素混凝土换填,水池底板采用石碴碾压换填,碾压试验大纲已通过审查。

7 结语

本次冷却塔使用哈蒙冷却塔程序进行结构设计,经过多轮优化比较,最终确定8 000 m2双曲线自然通风冷却塔:通风筒采用C35钢筋混凝土,最大壁厚800 mm,最小壁厚170 mm,塔筒钢筋混凝土量为6 911 m3;采用环板型基础,基础底宽6.0 m,厚1.6 m,环基C30钢筋混凝土量为3 340 m3,最大限度降低了工程量。

根据初设地质报告,经过技术经济比较,冷却塔环基采用C15素混凝土换填,水池底板采用石碴换填地基处理。

参考文献

冷却塔漏水处理方案 第5篇

公司电解区域3个循环水系统共有冷却塔12台，其中，空压站循环水冷却塔4台，铸造车间循环水冷却塔5台，供电车间循环水冷却塔3台。电解区域冷却塔系统经过近2年的使用，发现冷却塔底部过水地盘出现不同程度的漏水现象。这种现象加速了循环水系统地基的下沉和循环水池顶部水泥面的腐蚀。

冷却塔底部过水底盘漏水，主要原因：

一、经过长时间的冲刷，过水底盘板材与板材的接口处，玻璃丝布密封出现损坏现象；

二、地基下沉，过水地盘受力不均，这两种现象导致沿过水底盘板材与板材接口处漏水。经过设备部决定，准备对冷却塔漏水点进行堵漏处理，并积极协调冷却塔厂家，免费提供堵漏材料环氧树脂、玻璃丝布和固化剂。为了消除这一隐患，设备部组织机电工区人员，首先对空压站循环水过水地盘漏水进行处理。

空压站循环水的正常运行是保证空压机正常运行的先决条件，所以，空压站循环水的运行不能停止。为此，设备部决定逐台处理漏水问题，并确定漏水处理方案。首先，确定空压站循环水停水时间，5月5日早8:45停1#冷却塔至下午15:43分空压机跳机。此次试验结果：1#冷却塔共停运7小时，室外温度为27℃，本次停运时间在环境因素下达到最长时间之效果，如气温低或阴天雨天则可将停运时间延长。其次，准备好沙袋等隔离工具，一台冷却塔停水后立即把停水冷却塔对应过水地盘与其他过水地盘进行隔离。最后，清除积水，进行处理。5月8日在各项工作准备就绪的情况下，机电工区综合维修班在班长杨海平的带领下，早上5点左右到现场进行处理漏水问题，连续三天，对冷却塔倒换，最终，顺利完成了空压站冷却塔过水地盘漏水问题。

多冷却塔循环水系统的结构优化 第6篇

1 过程描述

循环水系统包括:包括冷却塔,循环水泵,鼓风机,用户等,对于多用户,多冷却塔的情况下,换热用户与冷却塔的连接,如图1所示。

冷却塔是循环水系统重要的设备之一,循环水与空气在塔内进行接触,通过汽化与接触传热,空气温度升高,湿度达到或接近饱和。空气湿球温度越低,空气量越大,循环水出塔温度越低。循环水泵为系统中循环水的输送提供动力,其负荷与循环水流量,扬程有关。循环水流量越大,阻力越大,其能耗越大。换热器做为循环水系统用户,一般是并联的,各个支路的压降相同,水泵的扬程大于各支路中所需最大压头就满足供水要求。

鼓风机是冷却塔的一部分,它的功率与鼓入空气量,出口风压有关。鼓入空气量越大,功率越大。

对于多用户,多冷却塔的循环水系统而言,换热用户与冷却塔匹配方式直接影响循环水系统操作费用,综合考虑,选择合适的匹配系数,使操作费用最小。

2 循环水系统数学模型的建立

多用户,多冷却塔循环水系统的优化就是寻找冷却塔与换热用户合理的匹配方式,在该方式下,水费(补充水费)和电费(风机和循环水泵的运行费用)之和最低,即操作费用最低,一般认为,冷却塔与循环水泵是一对一关系,

故目标函数为:

式中:Cop—循环水系统操作费用,元/年

Ccw.i——第i个冷却塔的补充水费,元/h

Cele——电价,元/kW·h

Pf,ijPp,i——分别第i个冷却塔中风机,循环水泵的电耗,kW·h

——年运行时间,取7500h/年

2.1 冷却塔

(1)冷却塔相关参数[14]

在冷却塔塔内,损失的水量主要有蒸发损失,排出水量,夹带损失(忽略)。

风量:

蒸发水量:

补充新鲜水量:

补充新鲜水后的循环水出塔温度:

式中:Hin,Hout,i,CC,gi——分别空气进冷却塔绝对湿度,冷却塔出口绝对湿度,浓缩倍数,循环水量,kg/h

To——循环水出塔温度,℃

(2)冷却塔循环水实际处理量的确定

为了保证循环水系统正常运行,冷却塔处理循环水量必须限制在一定的范围之内有

其中qi,qmax,i,wc,j分别是冷却塔i的处理量,最大处理量,换热用户j循环水量;u(i,j),匹配系数,即从换热用户j分配到冷却塔i的循环水量与换热用户j循环水量之比。

(3)冷却塔进水温度的确定

冷却塔进水温度与分配的循环水量,各个换热器出水温度有关:

式中:Te,j——循环水出换热用户温度,℃

2.2 循环水泵

循环水泵功率与循环水量,扬程的关系:

式中:ηp,ρwater,——分别是水泵效率,冷却水密度,kg/m3

2.3 鼓风机

鼓风机与风量,出口风压力的关系:

3 模型的求解方法

由式(1),(2),(3),(4),(5),(10),(11)确定不同地区,不同季节,不同水电价时循环水最佳出塔温度,已知条件包括:换热器进出水温度及冷却水量,各冷却塔最大处理量。给定各冷却塔实际处理量,分配系数的初值,然后利用商业软件gams中NLP(非线性规划法)模型求解该模型,从而得出循环水系统结构优化后的最佳匹配系数。根据最佳匹配系数确定各冷却塔实际处理量,进塔温度,风量,补充水量,风机电耗,循环水泵电耗等参数,最终确定最小操作费用。为了方便研究需要两个假设:

(1)同等条件下,各个冷却塔的出塔温度相同且等于最佳出塔温度;

(2)各个换热器进水温度等于冷却塔最佳出塔温度。

4 案例分析

云南昆明某化工厂的循环水系统,该系统具有5个冷却塔,10个用户,已知数据如下:

循环水系统冷却塔最大处理量均为130000.Okg/h,夏季最佳出塔温度26℃,冬季最佳出塔温度22.5℃。换热用户已知条件如表2所示。

结构优化前,系统所有换热用户出水统一混合后,平均分配到到冷却塔中冷却,然后回用。以操作费用最低为目标进行结构优化,优化后循环水系统的结构如图2、图3。

从表3看出以下几点:

(1)优化后风机的电耗明显降低。因为冷却塔处理效率与循环水进塔温度及循环水量有关[17]。进塔温度越高,处理量越小,塔处理效率高,所需风量越小,电耗越大,反之,所需风量越大,电耗越大。本例中优化后各塔循环水进塔温度不同,进塔温度高,处理量大,进塔温度低,处理小,冷却塔效率高,所需风量小,故电耗降低。

(2)优化后循环水泵的电耗降低。因为从式(10)中看出,当所需水泵数量不变时,各循环水泵输送水量相同,其电耗最大,反之,其电耗小。

(3)夏季,优化后补充水略有减少。因为冷却塔内散热方式主要有:接触散热和蒸发移热,优化后,接触散热量稍变大,蒸发散热量稍变小,所以,蒸发数量稍少,补充水量也稍少。

(4)优化后操作费用降低。

(5)冬季比夏季操作费用优化效果明显。因为操作费用中,电费所占的份额大,而电费中水泵运行费用的份额大,操作费用主要取决于水泵运行费用,由式(10)中看出,在保证系统正常运行的情况下,水泵数量越少,其电耗越小,故操作费用越少。

综上所述,在夏季,优化后操作费用节省0.23755×107RMB/a,尤其在冬季,结构优化前后,操作费用节省20%左右,同时还省去两个冷却塔,优化效果明显。所以,对于循环水系统,内部结构合理与否影响整个循环换热器与冷却塔匹配合理与否,影响整个循环水运行的费用,在循环水系统设计,改造或扩建中必需引起重视。

5 结论

冷却塔结构 第7篇

1 检测与鉴定

1.1 概述

某发电厂高压车间1号冷却塔位于辽宁省,建于1993年,为2000m3双曲线冷却塔。塔体为钢筋混凝土结构,建筑高度为70m,塔底直径为57 128mm,塔身最小处直径为29000mm,塔顶直径为31484mm。

1.2 现场检查内容

1.2.1 塔基检查

该冷却塔采用钢筋混凝土环形基础。基础采用200号混凝土,混凝土抗渗等级为P4。其中环形基础共打设240根桩基础(图1),在对基础的检查中,塔筒上部结构未发现明显的倾斜、变形、等缺陷,建筑地基和基础无静载缺陷,地基基础基本完好。

经现场检查,冷却塔采用300号水工混凝土,目前冷却塔塔筒现状较差,出现不同程度的破损现象(图2,3),塔筒现状缺陷主要表现出以下特点。

(1)筒壁渗漏非常严重,在约20m高度位置,筒壁存在渗漏点,渗漏点沿筒壁环向分布。

(2)外筒壁存在多处裂缝,钢筋锈蚀并导致锈胀,混凝土表层破坏严重,个别外环钢筋锈断。

(3)塔顶刚性环处钢筋普遍锈蚀,部分钢筋锈断,钢环梁平台积灰过多,刚性环检修孔洞木块破损。

(4)塔筒内、外侧35m高度处至55m高度处大量灰尘或杂质附着塔筒表面,灰尘或杂志厚度约3 cm。

(5)斜支柱(人字柱)现状基本良好,部分人字柱有掉块现象。

1.2.2 塔芯检查

塔芯结构主要包括:淋水架构的梁柱、压力配水槽、中央竖井、喷溅装置、淋水填料、除水器及塔内沟、槽盖板、栏杆等。中央竖井顶部标高为8.800 m,淋水填料底部标高为5.700 m。

经现场检查,塔芯淋水构架的梁柱现状良好,水池上支柱防腐涂装良好,未见明显破损。压力配水槽现状较差,出现多处掉块,槽内冷却后杂质较多,建议清理。喷溅装置喷头大部分已损坏,建议更换。淋水填料为PVC材质填料,现场检查时发现部分己变形或损坏,建议更换。中央竖井现状良好。栏杆普遍锈蚀,建议修复。

1.3 现场检测内容

现场检测的主要内容包括混凝土强度检测、混凝土碳化检测、钢筋配置检测、钢筋锈蚀检测、红外成像检测和塔身倾斜检测等。

1.3.1 碳化检测

配合回弹法进行碳化深度检测。由检测结果可知,混凝土的最大碳化深度值较大,并且多数区域碳化值已超过6.0 mm,说明混凝土碳化严重。碳化深度已达到外侧混凝土保护层厚度,现场发现塔筒外侧混凝土表面锈胀裂缝。冷却塔碳化深度检测结果详见表1。

1.3.2 混凝土强度检测

现场采用回弹法与取芯法相结合的检测方法。回弹法检测结果表明,所抽检塔筒的混凝土强度满足原设计强度300等级约C28的要求。由于现场检测碳化深度较大,回弹法混凝土强度推定值不能真实反映混凝土强度,故依据现场实际情况,在塔筒分别取8个芯样,芯样抗压强度值见表2。

由此可知,验算时构件可分别按原设计强度等级考虑。

1.3.3 钢筋配置和红外成像检测

本次钢筋配置检测采用电磁感应法,采用PS200钢筋雷达进行检测。通过检测发现,冷却塔钢筋配置合理,与原设计图纸相符。

对冷却塔进行整体评价,可以借助红外热像仪来进行。此次采用的是FLIR E4红外热像仪。该仪器外观是一个手持式照相机。利用测量目标物体的红外线辐射生成目标的热像图,仪器内的软件再将这样的热像图转换成可以定量分析的热像图,其中包括目标物体的实际温度和温度分布。IR Snapshot红外热像仪具有较宽的动态测试范围,可在同一次测量中测量到较大的温差,并得到和分析可定量的热像图,如图4所示。

1.4 承载力验算

主体承重结构为混凝土结构,因结构设计建设于1993年,现行规范对材料强度的保证率有所提高,本次验算构件材料强度按照原设计的混凝土强度、钢筋强度,结合现场检测后的推定强度,以现行规范的材料强度确定混凝土及钢筋的等级。

采用三维建筑结构分析软件Midas gen进行结构承载力校核验算,计算的主要流程如下:建立双曲线冷却塔计算模型;输入结构整体信息、荷载作用信息和其他结构设计参数等;按照实测值调整结构计算控制参数(如几何尺寸、强度等),以保证结构计算分析结果可以真实反映结构现状;进行整体结构计算,并对计算结果进行总结归纳(图5)。

验算分析结果如图6,7所示。

2 评级与加固处理

2.1 可靠性评级

依据GB50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》,经对本钢发电厂高压车间1号冷却塔的现场检查、检测、计算及分析,得出可靠性鉴定结论如下。

根据对本钢发电厂高压车间1号冷却塔的现状检查、检测结果,在现有结构体系、现有荷载状况下,冷却塔可靠性评定等级为三级,影响承载能力和正常使用,应采取措施。

2.2 加固修复意见

为使该结构达到安全生产的目的,建议采取如下处理措施。

(1)塔筒顶刚性环:采取加固修复,首先将表面粉化、疏松的混凝土进行凿除,露出密实新鲜混凝土,涂刷界面剂,钢筋彻底除锈,采用适当加固方式进行处理;刚性环平台积灰严重,应定期清理干净。

(2)塔筒外壁:采用加固修复措施,首先将表面粉化、疏松的混凝土进行凿除,露出密实新鲜混凝土,涂刷界面剂,钢筋彻底除锈,采用适当加固方式进行处理;裂缝可采用填充法和压力注入法进行修补。筒壁外侧35～55 m处附壁积灰严重,厚度约3cm,形成附加荷载,应定期进行清理。

(3)塔筒外壁渗漏:现场检测发现筒壁存在渗漏水点。冷却塔通风筒壁会因施工质量欠佳、运行管理不善、遭受意外荷载等原因,在水压力作用下将引起渗漏。渗漏处可采用表面涂抹覆盖法进行堵漏。

(4)耐久性分析:冷却塔的风筒内壁有防腐涂料保护,现状较好;内壁涂料需定期涂刷。风筒外壁无防腐涂料保护,钢筋的保护层厚度又偏小,因此锈胀较严重,内外比较相差悬殊。

(5)淋水装置:对淋水装置支柱及主次梁的耐久性处理:先对淋水装置主梁与支柱、主梁与次梁的连接预埋件进行检查,如有锈蚀,应重新补焊或加固固定。

(6)建立冷却塔运行维护日志:冷却塔每次检修费用较高,加之冷却塔修复施工工艺复杂、工作条件恶劣、体型庞大等特点,应根据冷却塔自身特点制定管理方法和维护日志,按季节对冷却塔进行动态维护。特别是要制订冷却塔冬季运行方案。

3 结束语

冷却塔作为发电厂循环冷却水系统中的重要构筑物,冷却塔的热力性能直接影响电厂的经济效益。加强冷却塔的运行维护,是符合企业追求经济效率和可持续发展的战略要求。作为检测机构,应在发现冷却塔损伤和缺陷时,重点分析病害成因及破坏机理,针对不同病害及成因,提出具有针对性的加固修复方案。

参考文献

[1]冷却塔运行维护与检修[M].北京:中国电力出版社,2014.

[2]GB50144—2008,工业建筑可靠性鉴定标准[S].

改进的径向及盘式结构电机冷却装置 第8篇

盘式永磁电动机具有结构简单、体积小、重量轻、效率高的特点。现有的盘式永磁电动机多为开放式结构,采用自然风冷的方式进行冷却,其绕组与定子铁心产生的热量通过定子铁心、端盖进行散热。这种散热方式具有以下缺陷:

(1)开放式结构易使永磁体被腐蚀,缩短盘式永磁电动机的使用寿命。

(2)自然风冷的散热方式需要通风、阴凉、干燥的环境,而盘式永磁电动机布置位置难以满足以上环境要求。

(3)盘式永磁电动机的散热面积小,散热速度慢,绕组温升高,限制了盘式永磁电动机功率密度的提升。

对于高功率密度的径向结构电机,其冷却方式主要采用机壳水冷。该装置一般由机壳内套、机壳外套组成。且两者之间形成夹层,在夹层内设有散热筋板,目的为提高散热性。电机定子铁心与机壳内套接触,并将电机内热量传向机壳内套,再通过夹层内的冷却水将电机内部热量带走。这种水冷装置在一定程度上降低了电机表面温升,但是对电机内部降温效果较差。主要原因在于电机内部空气流动性差,电机内各发热源的热量不能有效散出,容易使热量聚集在电机内部某处,造成局部过热,从而影响电机的安全运行和使用寿命[1,2,3,4,5,6,7]。

针对以上盘式结构电机及径向结构电机在冷却方面存在的不足,本文分别提出了这两种结构的新型冷却装置,改善电机散热性能,提高电机功率密度,避免局部过热,保证电机安全运行并提高使用寿命。

1 盘式永磁电机冷却结构

针对引言中提到的盘式电机开放式冷却带来的缺陷,本文提出了一种盘式永磁电机封闭式水冷装置,它能有效降低电机内部各部件温度,提高电机功率密度,保证盘式永磁电机的使用安全及寿命。

1.1 封闭式冷却结构外形图

该封闭式结构包括机壳、设在机壳两侧的驱动侧端盖、非驱动侧端盖,在驱动侧端盖、非驱动侧端盖中心分别设有轴孔,在二个轴孔之间设有转轴。电机绕组分别安装在驱动侧端盖、非驱动侧端盖上,其结构如图1所示;图2为封闭式水冷结构盘式电机冷却系统示意图;图3为驱动侧端盖的结构示意图;图4为非驱动侧端盖的结构示意图;图5为机内直水道结构示意图。

1.2 冷却结构特点及冷却过程

本文提出的封闭式水冷结构具有以下特点:

(1)驱动侧端盖、非驱动侧端盖内分别设有螺旋状端盖水道Ⅰ及Ⅱ。

(2)端盖水道Ⅰ与端盖水道Ⅱ旋向相反,以提高冷却效率。

(3)机内直水道两端通过集散管并联,且连接处为弯角状,以减小冷却水流阻。

冷却时,由进水口通入冷却水,冷却水经过螺旋状端盖水道Ⅰ为驱动侧绕组降温;离开驱动侧端盖后,冷却水将进入机内直水道,与盘式永磁电动机内部的空气进行热交换;随后,冷却水进入非驱动侧端盖,进而为非驱动侧绕组降温,最后由出水口排出。

1.3 封闭式冷却结构优越性

文中提出盘式电机封闭式冷却结构具有较强的优越性,具体表现为:

(1)由于采用水冷方式,外界的环境状况对冷却效果影响小,安装位置不受环境限制;且空气中的腐蚀性物质难以接触永磁体,因此,延长了盘式永磁电动机的使用寿命。

(2)冷却水通过端盖水道Ⅰ、机内直水道、端盖水道Ⅱ,不占用机内空间,在不影响盘式永磁电动机工作的情况下,最大限度的增大了散热面积,散热速度快,功率密度高。

(3)盘式永磁电机的主要发热部件为绕组,而端盖水道为螺旋状,机内直水道为直状,因此冷却水在端盖水道停留时间较长,在机内直水道停留时间较短,冷却水与绕组的温差足够大,在端盖部分停留时间长,能够充分进行热交换。

2 新型径向结构电机冷却装置

针对引言提出的径向结构电机冷却结构存在的弊端,本文提出了一种新型径向结构电机用冷却装置,该装置在机壳内部设置了热空气通道与冷却水通道,两者直接发生热交换,将电机内部热量带出,避免电机内部产生局部过热。

2.1 新型冷却装置外形图

新型的径向结构电机冷却装置结构如图6所示,图7是图6中A-A的剖视图。该装置由机壳内套和机壳外套组成,在机壳内套与机壳外套之间形成环形夹层,环形夹层内分别设有多个沿其轴向的冷却水通道和热空气通道,两者间隔布置且通过水道隔板相互密闭,机壳外套的两端分别设有环形分水腔和环形汇水腔,环形分水腔上设有总进水口和与各冷却水通道相通的支路出水口,环形汇水腔上设有与各冷却水通道相通的支路进水口和总出水口,在机壳内套两端分别设有与热空气通道相通的进气孔和出气孔。总进水口设于环形分水腔的底部外表面,总出水口设于所述环形汇水腔的顶部外表面。

2.2 新型冷却装置结构特点及冷却过程

新型径向结构电机冷却装置在结构上具体有以下特点:

(1)冷却水通道与支路进水口、支路出水口为一体式管体结构。

(2)冷却水通道、支路出水口、支路进水口的数量相等。

(3)机壳外套的轴向长度大于机壳内套的轴向长度,以保证电机的密闭性。

(4)冷却水通道管体与环形夹层间的间隙利用导热性能好的导热胶填充形成导热胶层。

冷却装置的冷却过程如下:

冷却水通过总进水口6进入环形分水腔9中,经由多个支路进水口10流入多个冷却水通道8内,电机内一端的热空气通过进气孔11进入热空气通道7,并沿电机轴向流动,冷却水通过水道隔板与其相邻热空气流道7内的热空气进行热交换,热空气冷却后通过出气孔12流入到电机内部的另一端,进而冷却电机内部各发热源,冷却水被加热,经由环形汇水腔2、支路出水口3、总出水口1流出电机外部。使用该冷装置时,总进水口6和总出水口1分别与外部冷却器相连,保证了冷却水进行热交换后降温,连接管路上设置水泵提供压力,使冷却水由总进水口6进入,通过多条并联的冷却水通道8,最终由总出水口1流出,形成一个密闭的外水冷循环系统。

2.3 新型冷却装置优越性

本文提出的新型径向结构电机冷却装置具有以下优越性:

(1)由于在环形夹层内分别设有冷却水通道和热空气通道且间隔布置,冷却水通道内通过总进水口、环形分水腔、支路进水口注入冷却水,沿电机轴向方向展开呈多支路并联冷却结构,热空气通道通过机壳内套上设有的进气孔导入电机内部热空气,冷却水通道与热空气通道直接发生热交换,冷却水将热空气的热量带走,热空气冷却后流动到机壳内套上的出气孔处进入电机内部冷却发热源,有效降低电机内部定子绕组等部件的温度,降低产生局部过热点的可能性,最大程度的满足高功率密度电机的冷却要求,冷却效果显著提高,间接提高电机的功率密度。

(2)由于机壳外套的外表面两端分别设有环形分水腔和环形汇水腔,冷却水通道通过环形分水腔和环形汇水腔实现冷却水的循环流动,环形分水腔和环形汇水腔防止了漏水情况的发生,保证了电机使用的可靠性和安全性;有助于提高冷却水通道与热空气通道结构的独立性,保证了电机在使用时的密闭要求。

3 结束语

针对目前盘式永磁电机和径向结构电机在冷却结构上存在的弊端,本文分别提出了盘式永磁电机封闭水冷装置及新型径向电机冷却装置。

文中的盘式永磁电机为内转子结构,该封闭式水冷装置同样适用于单边结构盘式永磁电机。

值得说明的是,封闭式结构盘式永磁电机冷却时,当冷却水进入机内直水道时,其温度升高,与盘式永磁电动机内部空气的温差小,由于冷却水停留时间短,仍可保证冷却效果;当冷却水进入非驱动侧端盖时,虽然冷却水的温度进一步升高但仍低于非驱动侧绕组温度,冷却水通过具有较大冷却面积的螺旋状端盖水道Ⅱ仍可为非驱动侧绕组降温;该封闭冷却结构盘式永磁电动机结构设计合理,充分利用冷却水,冷却效果好,节约能源。

文中的新型径向结构电机冷却装置在机壳内部设置了热空气通道与冷却水通道,热空气通道与电机内部直接相通,冷却水通道通过环形分水腔与环形汇水腔实现冷却水循环流动,实现了热空气和冷却水的直接热交换,使电机内部热量及时有效散出,避免产生局部过热,有利于电机的安全运行及使用寿命。

摘要：针对目前盘式永磁电机及径向结构电机冷却系统存在的弊端,文中分别提出了盘式永磁电机封闭式冷却装置及一种新型径向结构电机冷却装置。其中盘式电机封闭式冷却装置,在端盖内采用螺旋式水道、机壳内采用直水道,水道分布符合盘式电机的结构特点。新型径向电机冷却装置在机壳内部设置了热空气通道与冷却水通道,两者直接发生热交换,将电机内部热量带出,避免电机内部产生局部过热。

关键词：盘式结构电机,径向结构电机,封闭式冷却,局部过热

参考文献

[1]黄国治,傅丰礼.Y2系列三相异步电动机技术手册[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]陈世坤.电机设计[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]杨菲.永磁电机温升计算及冷却系统设计[D].沈阳:沈阳工业大学,2007.

[4]李和明,李俊卿.电机中温度计算方法及其应用综述[J].华北电力大学学报,2005,32(1):1-4.

[5]H.Neudorfer.液体冷却的三相交流牵引电动机[J].变流技术与电力牵引,2001,5(6):34-35.

[6]Kral C,Habetler T G,Harley R G,et al.Rotor temperature estima-tion of squirrel cage induction motors by means of a combinedscheme of parameter estimation and a thermal equivalent node[C].IEEE International Electric Machines and Drives Conference,2003:931-937.

热电厂发电机结构及其冷却系统改良 第9篇

关键词：热电厂,发电机结构,冷却系统,改良

1 发电机冷却方式的选择

在汽轮发电机的运转过程中, 冷却方式一直占有主导地位。它关系到整个发电机的技术经济指标以及运行的可靠性, 所以, 发电机运行中的各部件冷却质量非常重要, 对200M W及以上汽轮发电机组主要是使用冷却效果好的冷却介质, 并发展到把冷却介质引入载流导体内的直接冷却技术, 即绕组的内部冷却方式。用于大型发电机冷却的介质有氢气、水和油。它们的冷却能力均比空气强。

在发电机冷却系统中, 冷却介质可以按不同的方式组合。对容量600M W的汽轮发电机, 其定子、转子绕组都采用内冷方式。按定子、转子绕组和铁芯的冷却介质的不同组合, 600M W汽轮发电机的冷却方式主要有以下几种:第一, 全氢冷。定子、转子绕组采用氢内冷, 定子铁芯采用氢冷。第二, 水氢氢冷。定子绕组水内冷, 转子绕组氢内冷, 定子铁芯及定子、转子表面构件氢冷。第三, 水水氢冷。定子绕组水内冷, 转子绕组水内冷, 定子铁芯氢冷。

汽轮发电机结构与冷却方式密切相关。600M W汽轮发电机大部分为水氢氢冷却方式, 也有全氢冷或水水氢等方式。我国电厂已装设或正在计划装设的, 以及国产的600M W汽轮发电机都为水氢氢冷却方式。

2 定子铁芯的改良

定子铁芯是构成发电机磁路和固定定子绕组的重要部件。为减少铁芯的磁滞和涡流损耗, 现代大容量发电机定子铁芯常采用导磁率高、损耗小、厚度为0.35m m~0.5m m的优质冷轧硅钢片叠装而成。每层硅钢片由数张扇形片组成一个圆形, 每张扇形片都涂有耐高温的无机绝缘漆。B级硅钢绝缘漆能耐温130℃, 一般铁芯许可温度为105℃~120℃。涂F级绝缘漆, 可耐受更高的温度。

定子铁芯的叠装结构与其通风散热方式相关。大容量电机铁芯的通风冷却主要有铁芯轴向分段径向通风、铁芯内轴向通风、半轴向通风三种方式。为减少铁芯端部漏磁和发热, 靠两端的铁芯段都采用阶梯形结构, 即铁芯端部的内径由里向外逐级扩大。

整个定子铁芯通过外圆侧的许多定位筋及两端的齿压板 (又称压指) 和压圈或压板固定、压紧, 再把铁芯和机座连接成一个整体。有的电机为使铁芯轭部和齿部受压均匀, 减少压板厚度, 铁芯除固定在定位筋上外, 在铁芯内还穿有轴向拉紧螺杆, 再用螺母紧固在压板上。由于穿心螺杆位于旋转磁场中, 各螺杆内会感生电动势, 所以, 一定要避免穿心螺杆间短路形成短路电流, 这就要求穿心螺杆和铁芯相互绝缘, 所有穿心螺杆端头之间也不可有电的联系。

汽轮发电机的铁芯端部的发热问题很突出。由于定子绕组端部伸出铁芯较长, 出槽口后倾斜角大, 形成喇叭形, 同时其线负荷大、磁通密度高、端部漏磁大, 形成较强的旋转漏磁场。同时, 隐极式转子绕组, 其端部一定要一排一排地沿轴向排在转子本体两侧的大护环内, 尽管护环采用非磁性钢, 但在转子端部仍有一个随转子旋转的漏, 在铁芯端部形成一个合成的旋转磁场, 其中以定子端部漏磁场为主要成分。合成漏磁分布复杂, 在定子铁芯端部漏磁中既有径向分量, 又有轴向分量。漏磁主要集中在定子的压圈内圆、压指和端部最边段铁芯齿处, 造成这些部位附加损耗增大, 温度升高。

为解决大容量汽轮发电机端部发热问题, 主要采取了下列措施:第一, 把定子端部的铁芯做成阶梯状, 用逐步扩大气隙以增大磁阻的办法减少轴向进入定子边段铁芯的漏磁通。第二, 在铁芯端部各阶梯段的扇形叠片的小齿上开1~2个宽为2~3m m的小槽, 以减少齿部的涡流损耗和发热。第三, 铁芯端部的齿压板及其外侧的压圈或压板采用电阻系数低的非磁性钢, 利用其中涡流的反磁作用, 以削弱进入端部铁芯的漏磁通。第四, 压圈外侧加装环形电屏蔽层, 用导电率高的铜板或铝板制成。由于铁芯端部采用阶梯形后, 压圈处的漏磁会增多, 利用电屏蔽层中的涡流能有效阻止漏磁进入压圈内圆部分, 以避免压圈局部发生高温和过热。第五, 铁芯压紧不用整体压圈而用分块铜质压板, 这种压板本身也起电屏蔽作用, 分块后也可减少自身的发热。有的还在分块压板靠铁芯侧再加电屏蔽层。第六, 在压圈与压指 (铁芯齿压板) 之间加装磁屏蔽, 用硅钢片冲成无齿的扇形片叠成, 形成一个磁分路, 可以减少齿根和压圈上的漏磁集中现象。第七, 转子绕组端部的护环采用非磁性的锰铬合金制成, 利用其反磁作用, 减小转子端部漏磁对定子铁芯端部的影响。第八, 在冷却风循环系统中, 要加强对端部的冷却。

3 发电机氢气系统

冷却塔结构 第10篇

大型风力发电机内部热源比较多, 主要有齿轮箱、发电机、电缆线、制动盘等。这些热源导致机舱罩内温度升高, 严重影响风机的正常运行和使用寿命, 最有效的解决方案就是在机舱顶部加装外部水冷结构, 但其结构强度必须要满足设计认证要求, 因此有必要对其进行静力学强度分析。

1 模型的建立

1.1 实体模型

用SolidWorks建立水冷结构的实体模型, 然后在Hypermesh中建立有限元模型, 用ANSYS13.0进行求解和后处理。

水冷结构的三维实体模型如图1所示。

1.2 有限元模型

水冷结构的有限元模型如图2所示, 角钢、圆管结构采用壳单元Shell281模拟, 实体单元采用Solid45, 共建了23 469个单元。

1.3 载荷、材料、边界条件

1.3.1 载荷

水冷结构的6个底板完全固定在机舱罩上, 散热板正方向受到2.1kN/m2的压力, 受风面积约为2.1m2。根据新疆大阪城风区选择出极限风速 (50年一遇平均风速) 为:v50=42.5m/s。风速与压强的关系为:

其中:pwind为风对散热板的压强;ρ为空气的密度, ρ=1.225kg/m3;Cp为压强系数, Cp=0.8。

将数值代入式 (1) 计算得pwind=885.06Pa, 载荷以压强的形式加载在散热片上。

1.3.2 材料

散热片采用铝合金3003, 其弹性模量为7×1010Pa, 泊松比为0.3, 质量为252kg;支持结构采用结构钢Q235B, 其弹性模量为2×1011Pa, 泊松比为0.3。

1.3.3 边界条件

对基座施加x, y, z方向的平动约束。

2 计算结果分析及结构改进

2.1 结果分析

计算结果如图3~图7所示。最大应力为432MPa, 其中, 4号与12号、11号与12号、3号与4号支架连接处, 以及4号和11号支架所受最大应力均超出了Q235B的屈服极限 (235MPa) , 所以结构不能满足要求, 需重新设计。

2.2 改进方案

根据分析结果对水冷结构进行了修改, 如图8所示。重新分布连接散热片的螺栓, 将固定螺栓的铁条厚度增加到10mm。

2.3 水冷结构改进后的计算结果

水冷结构改进后的计算结果如图9~图12所示。改进后的最大应力出现在9号与12号支架连接处, 为214MPa, 小于235 MPa, 各处应力均未超出Q235B的屈服极限, 满足了设计要求。

3 总结

本文用SolidWorks建立了K型风机冷却结构的实体模型, 通过有限元分析的方法, 对冷却结构进行了分析, 发现了设计中存在的问题, 然后设计出了合理的结构, 确保设计结果的可靠性。

摘要：通过对已有大型风机齿轮箱水冷结构强度进行有限元分析, 发现了结构设计中存在的不足, 并按照GL2010规范设计了新的水冷结构, 满足了设计认证要求。

关键词：有限元分析,水冷结构,风力发电机

参考文献

[1]李楚琳.HyperWorks分析应用实例[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[2]邢静忠.ANSYS应用实例与分析[M].北京:科学出版社, 2006.

[3]王益全.电动机原理与实用技术[M].北京:科学出版社, 2005.