¿Por qué la forma de la torre de enfriamiento está tan diseñada y cuáles son las ventajas? Esta pregunta es en realidad muy fácil de confundir a la gente, porque varios factores están entrelazados, de hecho, hay varios problemas diferentes en el medio:
Primero. Las primeras torres de enfriamiento tenían varias formas, como cilindros rectos y cilindros octogonales;
Segundo. Torre hiperboloide
Después de que Iterson inventó por primera vez la torre hiperboloide en 1915, esta configuración se hizo popular rápidamente en las centrales térmicas. Y con la aparición de las grandes centrales nucleares térmicas, existe este tipo de torre de enfriamiento hiperboloide de ventilación natural.
Esta es una cadena de relaciones: 1. Aumento de la capacidad instalada de las centrales eléctricas – 2. Necesidad de construir una torre de enfriamiento a mayor escala – 3. La capacidad de enfriamiento se ve afectada directamente por el área y la altura, por lo que las torres de enfriamiento son más altas y más grandes – 4 La estructura cilíndrica alta es muy inestable y el costo es muy alto incluso si está construido-5. Es necesario utilizar medios económicos para construir una gran torre de enfriamiento-6. La torre hiperboloide es la más económica;
Todas las estructuras curvas de capa delgada tienen las características de alta resistencia y ahorro de material. También hay torres de enfriamiento de otras formas y materiales. La exploración de la estructura es interminable. En la actualidad, una torre de enfriamiento grande típica tiene aproximadamente 150 m de altura y su diámetro inferior es de aproximadamente 150 m, es decir, su parte inferior puede albergar un campo de fútbol. Sin embargo, su grosor es muy delgado, solo 20 cm en su punto más delgado. Si la torre de enfriamiento se reduce al diámetro de la cáscara del huevo, será más delgada que la cáscara del huevo, solo 1/5 del grosor de la cáscara del huevo.
Tercero. ¿Por qué la estructura hiperboloide es la más económica?
En primer lugar, de acuerdo con la estructura de la torre de enfriamiento, se puede ver que el diseño estrecho en el medio hace que el área de la entrada de aire sea más grande debajo de la misma área de rociado de agua, lo que ayuda a aumentar el volumen de aire. Por lo tanto, esta superficie debe curvarse hacia adentro.
La razón de la economía de los hiperboloides no se debe al mayor ahorro de materiales, sino a la forma en que están construidos. Los hiperboloides son una especie de superficies curvas regladas que se componen de una línea recta de movimiento continuo, que es su propiedad geométrica más importante. La línea recta gira alrededor de un eje para formar un hiperboloide. Por lo tanto, las barras de acero no necesitan doblarse cuando están dispuestas, es decir, son paralelas a la línea recta oblicua en el espacio. Por supuesto, hoy en día, con el aumento de tamaño, el método de construcción de la torre de enfriamiento hiperbólico es colar el hormigón en secciones.
Después de años de práctica de ingeniería, las propiedades mecánicas y el rendimiento a prueba de viento de esta estructura se han probado bien y se ha convertido en la forma más común de torre de enfriamiento. Por tanto, el uso de hiperboloides también es una inercia histórica. De hecho, en la práctica de la ingeniería, la construcción no se basa completamente en la forma geométrica de la superficie curva. En la construcción real, la superficie curva se construye principalmente en secciones. Dado el radio y el espesor de la generatriz de la pared del cilindro, se utiliza la plantilla de acero plana de múltiples secciones para aproximarla. Por tanto, estrictamente hablando, su forma final es diferente a la de la barra colectora hiperbólica. La forma de la torre actual es el resultado de la influencia mutua del diseño optimizado, la práctica de la ingeniería y los hábitos de construcción, y es diferente del hiperboloide geométrico.
