CS254600B1

CS254600B1 - Stabilizing device for a draught chimney of the atmospheric water cooler

Info

Publication number: CS254600B1
Application number: CS862913A
Authority: CS
Inventors: Dalibor Sykora; Ilona Sykorova
Original assignee: Dalibor Sykora; Ilona Sykorova
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1988-01-15
Also published as: DD262773A3; CS291386A1

Description

Vynález se týká zařízení pro zajištění stability tahového komína atmosférického chladiče vody a řeší zejména otázku dočasné výstavbové stabilizace železobetonové skořepiny atmosférického chladiče vody se zvýšenou odolností proti vnějším vlivům podle čs. autorského osvědčení č. 254 599. Mimoto řeší i problematiku dodatečného zvýšení odolnosti stávajících atmosférických chladičů vody již provozovaných a budovaných jaderných elektráren, u kterých není realizován zcela autonomní systém chlazení technické chladicí vody pro ty spotřebiče, které jsou důležité z hlediska jaderné bezpečnosti.The invention relates to a device for ensuring the draft chimney stability of an atmospheric water cooler and in particular to the question of the temporary constructional stabilization of a reinforced concrete shell of an atmospheric water cooler with increased resistance to external influences according to CS. No. 254 599. It also addresses the issue of additionally increasing the resistance of existing atmospheric water coolers of already operated and built nuclear power plants, where a fully autonomous system of cooling of technical cooling water for those appliances that are important for nuclear safety is not implemented.

U dosavadních atmosférických chladičů vody, neboli chladicích věží s přirozeným tahem vzduchu, budovaných u jaderných elektráren, jeví se v souvislosti se zajišťováním, respektive zvyšováním jaderné bezpečnosti velice žádoucím takové provedení chladičů, které by bylo odolné proti tzv. vnějším vlivům, zejména proti účinku tlakové vlny. Výhodným technickým řešením takového požadavku je řešení podle výše uvedeného čs. vynálezu, kde trvalá či dlouhodobá stabilita a odolnost proti vnějším vlivům železobetonového tahového komína je zabezpečena instalací a působením předpjaté tvrdé ocelové výztuže. Otevřenou otázkou takového řešení zůstává zajištění stability tahového komína během jeho výstavby, a to až do doby vyvození potřebného předpjatého stavu v železobetonové skořepině tahového komína. Tato skutečnost je průvodní nevýhodou výše zmíněného technického řešení založeného na aplikaci jinak vysoce progresivní techniky předepínání betonu.In the case of the existing atmospheric water coolers, or cooling towers with natural air draft, built at nuclear power plants, it seems highly desirable in connection with the provision or improvement of nuclear safety that the design of the coolers is resistant to so-called external influences, especially pressure effect. waves. A preferred technical solution of such a requirement is the solution according to the above-mentioned MS. The invention, where permanent or long-term stability and resistance to external influences of reinforced concrete draft chimney is ensured by installation and action of prestressed hard steel reinforcement. The open question of such a solution remains to ensure the stability of the draft chimney during its construction until the necessary prestressed state is drawn in the reinforced concrete shell of the draft chimney. This is a concomitant disadvantage of the above-mentioned technical solution based on the application of an otherwise highly progressive concrete prestressing technique.

Výše uvedenou nevýhodu odstraňuje zařízení pro zajištění stability tahového komína atmosférického chladiče vody podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že zařízení je vytvořeno alespoň jednou soustavou kotevních bloků, které jsou umístěny ve vodorovné rovině ve tvaru s výhodou rovnostranného pravidelného mnohoúhelníka na železobetonové skořepině v horní polovině tahového komína a odpovídající vodorovně rovinnou, eventuálně prostorovou soustavou kotevních lan, která jsou připevněna přímo nebo prostřednictvím napínacích prvků ke kotevním blokům^a napnuta uvnitř, eventuálně i vně tahového komína.The aforementioned disadvantage is overcome by the device for ensuring the draft chimney stability of the atmospheric water cooler according to the invention, characterized in that the device is formed by at least one set of anchor blocks which are arranged in a horizontal plane in the shape of a preferably equilateral regular polygon on the reinforced concrete shell in the upper and a corresponding horizontal planar or possibly spatial system of anchoring ropes which are fastened directly or by means of tensioning elements to the anchor blocks and tensioned inside or outside the draft chimney.

Technická pokrokovost výše uvedeného technického řešení je dána těmito hlavními výhodami. Navržená soustava kotevních bloků a kotevních lan umožňuje odstranit nebo zmenšit odchylky od přesného kruhového tvaru, které vznikají nahodile i při velmi pečlivé výstavbě železobetonové skořepiny -tahového komína.The technical advancement of the above technical solution is given by these main advantages. The designed system of anchor blocks and anchor ropes allows to eliminate or reduce deviations from the exact circular shape, which occur accidentally even with very careful construction of the reinforced concrete shell - draft chimney.

To má principiální význam z hlediska hodnoty přirozené stability a tedy i základní odolnosti proti impulsním a kombinovaným zatížením, neboť každá prvotní geometrická nedokonalost či nepřesnost, kterou nejčastěji bývají určitá vyboulení, je zároveň i potenciálním kritickým místem této velice náročné stavební konstrukce. Za druhé, při pouze výstavbové tj. relativně krátkodobé aplikaci lze demontovatelná kotevní lana použít postupně u dalších atmosférických chladičů vody, protože ty jsou vždy realizovány v určitém časovém odstupu. Za třetí, vedle nasazení a využití dočasného či předprovozního, je možné využívat předmětné zařízení i trvale,, kdy jeho stabilizační účinek by doplňoval účinek předpjaté tvrdé ocelové výztuže ve skořepině tahového komína, kde by její množství mohlo být z tohoto důvodu zmenšeno.This is of fundamental importance in terms of the value of natural stability and hence the basic resistance to impulse and combined loads, since any initial geometrical imperfection or inaccuracy, which is most often certain bulges, is also a potential critical point of this very demanding building structure. Secondly, in the case of only construction, ie relatively short-term application, demountable anchoring ropes can be used gradually for other atmospheric water coolers, since these are always realized at a certain time interval. Third, in addition to the deployment and use of temporary or pre-operational, it is also possible to use the device permanently, its stabilizing effect would complement the effect of prestressed hard steel reinforcement in the draft chimney shell, where its amount could be reduced for this reason.

Za čtvrté, síť z kotevních lan instalovaná uvnitř tahového komína v poloze kruhových sečen je enormně řídká, pročež zmenšení průtočného průřezu a zvýšení aerodynamického odporu tahového komína jsou zanedbatelně malé. Za páté, při rozmístění kotevních bloků alespoň ve dvou různých vodorovných rovinách vzniká možnost prostorového uspořádání kotevních lan a tím i možnost vyvození účelné vertikální složky tlakového předpětí betonu v příslušné oblasti skořepiny. Za šesté, při prostorovém površkovém situování kotevních lan vznikne vnější předpínací síť či mříž, kterou je možné doplnit, eventuálně zcela nahradit vnitřní opěrnou mříž z předpjaté tvrdé ocelové výztuže.Fourth, the anchor rope net installed inside the draft stack at the position of the circular mowers is extremely sparse, so that the reduction in flow cross section and the increase in the aerodynamic drag of the draft stack are negligibly small. Fifth, when the anchor blocks are arranged in at least two different horizontal planes, there is a possibility of spatial arrangement of the anchor ropes and hence the possibility of deducing an effective vertical component of the pressure prestressing of the concrete in the respective region of the shell. Sixthly, the spatial surface situation of the anchoring ropes creates an external prestressing net or grid, which can be completed or possibly replaced by an internal supporting grid made of prestressed hard steel reinforcement.

Mimoto taková vnější prostorově površková předpínací síť, v kombinaci s dočasnou výstavbovou vodorovně rovinnou soustavou kotevních lan, umožňuje zmenšit množství i tradiční měkké ocelové výztuže v příslušné části železobetonové skořepiny.In addition, such an external spatial surface prestressing network, in combination with a temporary construction horizontal plane anchorage system, makes it possible to reduce the amount of traditional soft steel reinforcement in the respective part of the reinforced concrete shell.

Za sedmé, při oboustranném či průchozím konstrukčním provedení kotevních bloků a vytvoření . odpovídajících otvorů pro uložení průchozích svorníků do stěny tahového komína, je možné instalovat předmětné zařízení i na už provozovaných chladicích věžích, především pak u těch jaderných elektráren, kde není realizován samostatný systém chlazení chladicí vody pro důležité spotřebiče. Za osmé, pro zajištění potřebné životnosti nového přídavného stabilizačního zařízení lze využít jak možností dlouhodobé ochrany především kotevních lan proti účinku vlhkého prostředí, tak i snadnou vyměnitelnost jednotlivých kotevních lan, neboř tato se nacházejí vně železobetonové skořepiny.Seventh, with an anchor blocks on both sides or through and through the construction. It is possible to install the device in the already running cooling towers, especially in those nuclear power plants, where there is no separate cooling water cooling system for important appliances. Eighth, in order to ensure the necessary service life of the new stabilizing device, it is possible to use both the possibilities of long-term protection of the anchor ropes against the effect of humid environment as well as easy replaceability of individual anchor ropes.

Za deváté, předmětné zařízení umožňuje prodlužovat dobu technické životnosti chladicích věží s už částečně narušenou celistvostí jejichž železobetonových tahových komínů. Mimoto značný význam může mít předložené technické řešení i z hlediska eventuálního zvyšování odolnosti velkých železobetonových chladicích věží u důležitých tepelných elektráren proti tlakovým vlnám necivilního původu, neboř i pečlivě zodolněná kterákoliv tepelná elektrárna by byla vyřazena na relativně dlouhou dobu z provozu v případě ztráty funkce chladicích věží, které jsou základním teploodvodným zařízením uzavřených chladicích okruhů.Ninth, the device allows to extend the technical lifetime of cooling towers with already partially damaged integrity of their reinforced concrete draft chimneys. Furthermore, the present technical solution may also be of great importance in terms of eventually increasing the resistance of large-scale reinforced concrete cooling towers to non-civil pressure waves in important thermal power stations, since even a carefully rugged thermal power plant would be decommissioned for a relatively long time. which are the basic heat-conducting device of closed cooling circuits.

Na přiloženém výkresu, za účelem vizuálního znázornění a současně jako příklad nejjednoduššího konkrétního řešení předmětného stabilizačního zařízení, je schematicky nakresleno jak jeho výškové umístění, které je na obr. 1, tak i jeho půdorysné situování, které je na obr. 2.In the accompanying drawing, for the purpose of visual representation and, at the same time, as an example of the simplest concrete solution of the present stabilizing device, both its height position shown in Fig. 1 and its plan view as shown in Fig. 2 are schematically illustrated.

Na obr. 1 je zjednodušeně nakreslen svislý osový řez A-A horní částí tahového komína JL, který je zakončen žlabovým ochozem _2· ^v blízkosti nejužšího místa, tj . pod tzv. krčkem či hrdlem tahového komína 1_, jsou v daném příkladě v jedné vodorovné rovině rozmístěny kotevní bloky 3, ke kterým jsou upevněna a poté nepnuta kotevní lana ,4, a to bučí přímo, nebo prostřednictvím jejich napínacích prvků 2· Na obr. 2 je uveden zjednodušený vodorovný řez B-B tahovým komínem _1, ze kterého je vidět půdorysná geometrie kotevních bloků 2/ kotevních lan 4_ a jejich napínacích prvků 2·1 is a simplified vertical axial section AA of the upper part of the draft chimney 11, which is terminated by a gutter gallery 2 ^{in the} vicinity of the narrowest point, i. below the so-called neck or neck of the draft chimney 7, in this example anchor blocks 3 are placed in one horizontal plane, to which the anchor ropes 4 are fastened and then unstretched, either directly or by means of their tensioning elements 2. 2 shows a simplified horizontal section BB of the draft chimney 1 from which the plan geometry of the anchor blocks 2 / anchor ropes 4 and their tensioning elements 2 can be seen.

Pro znázornění zvolený pravidelný osmiúhelník poskytuje celkem čtyři různé varianty vzájemného pospojování kotevních bloku 2 kotevními lany _4, přičemž jen dvě z nich jsou účelné, respektive možné vzhledem к centrálnímu umístění už nezakresleného výstavbového jeřábu. Vedle nakresleného spojování ob jeden kotevní blok .3, přichází v úvahu i spojování ob dva kotevní bloky 2· ^v místech okolo kotevních bloků 2 bude vhodné či potřebné zhuštěním zesílit tradiční měkkou ocelovou výztuž nebo instalovat lokální přídavnou výztuž, ke které bude každý kotevní blok 2 připevněn.By way of illustration, the chosen regular octagon provides a total of four different variants of interconnecting the anchor blocks 2 with the anchor ropes 4, only two of which are expedient or possible due to the central location of the already depicted construction crane. Besides the illustrated bonding ob one anchor block 3, respectively, come into consideration as well as joining the two anchor blocks ob · 2 ^at positions around the two anchor blocks will be suitable or necessary densification amplify traditional soft steel reinforcement or local install additional reinforcement to which each anchor block 2 attached.

Funkce zařízení pro zajištění stability tahového komína je statická. Spočívá v udržování vycentrováním získaného kruhového tvaru v příslušném výškovém pásmu tahového komína 2* ^ato až do vyvození či vzniku jmenovitého stavu napjatosti v železobetonové skořepině za spolupůsobení předpjaté tvrdé ocelové výztuže.The function of the draft chimney stability device is static. It consists in maintaining the centering of circular shape obtained in the respective tension treble chimney 2 * ^up to draw or form the nominal state of stress in the reinforced shell for interaction hard prestressed steel reinforcement.

Předložené nové technické řešení se s velkou pravděpodobností uplatní především v oblasti energetiky jaderné, ve které se realizují a dále vyvíjejí atmosférické chladiče vody mezních velikostí v dané době.The present new technical solution is most likely to be applied primarily in the field of nuclear energy, in which atmospheric water coolers of limited sizes are being implemented and further developed at that time.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for ensuring the draft chimney stack of an atmospheric water cooler, intended, in particular, at nuclear power plants for temporary construction and / or permanent operational use, characterized in that it is formed by at least one set of anchor blocks (3) which are horizontal the shape of an equilateral rectangular polygon on the reinforced concrete shell in the upper half of the draft chimney (1) and the corresponding horizontally planar, possibly spatial system of anchor ropes (4) which are attached directly or by tensioning elements (5) to anchor blocks (3) and possibly also outside the draft: chimney (1).

2546004

Device according to claim 1, characterized in that it is formed by at least two sets of anchor blocks (3) located in two different horizontal planes, wherein the lower assembly is below and the upper assembly is above the narrowest point of the draft stack (1).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the spatially situated anchoring ropes (4) lie on the surface lines of the hyperboloid draft stack (1), thereby forming them on the inner and / or outer surface of the stabilized portion of the draft stack (1). to the reinforced concrete shell adjacent to the straight line prestressing grid.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the spatially situated anchor ropes (4) lie on the inner surface of the hyperboloid draft stack (1), where they are stretched in the form of meridian hyperboles and / or on the outer surface of the hyperboloid draft stack (1). where they are stretched in the form of smooth geodesic arcs, ie elongated spatial curves with a continuous change of curvature, thereby forming on the stabilized part of the draft chimney (1) a reinforced concrete shell surrounding the arched prestressing grid.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the upper set of anchor blocks (3) is formed on or in the trough gallery (2 '), possibly immediately below it.