火电厂的冷却塔为什么要设计成双曲线型?
2019-08-11 09:42阅读:

冷却塔是大部分火电厂的标志性建筑,其双曲线的独特造型以及庞大的体积非常引人注目。那么冷却塔为什么要设计成双曲线型呢?
首先从冷却塔的作用说起。火电厂是靠锅炉将水加热成蒸汽,然后蒸汽进入汽轮机推动汽轮机做功,最后再由汽轮机带动发电机旋转,切割磁感线,产生电能。汽轮
机中做完功的蒸汽排入凝汽器,由循环水冷却,凝结成水,然后再由泵打入锅炉,再次被加热成蒸汽,循环利用。而吸收完蒸汽热量的循环水也需要进行冷却,以便循环使用,冷却塔就是用来冷却循环水的设备。
广州华润热电厂两台330MW的机组,每小时大约需要70,000吨的循环水,而要将这70,000吨的水冷却是需要很大散热面积的,这便是冷却塔体积庞大的原因。
而将冷却塔设计成双曲线型也是因为双曲线型的自然通风冷却塔散热效果最好。循环水的回水从冷却塔上部往下淋,空气由于高度产生的气压差自下而上流动。水和空气接触后,进行对流换热、蒸发,带走热量,降低水温。我们经常看到的冷却塔上方的“白烟”其实是吸收热量蒸发后的水蒸汽,是完全无害的。在换热面积及流体特性一定的情况下,换热的效率和流体流速成正比。双曲线型的冷却塔是一个缩放喷管,根据“文丘里效应”,双曲线型的冷却塔可以提高空气流速,从而提高换热效率。
从结构上看,双曲面是一种直纹曲面,是由一条直线通过连续运动构成。这样在建造的时候钢筋不需要弯曲,只需将其平行于空间斜向直线布置即可。我们熟知的广州塔,昵称“小蛮腰”,也是双曲线型的,其每一根主钢梁都是直的。
