玻璃钢冷却塔的淋水填料和力学性能
本次主要介绍下玻璃钢冷却塔的淋水填料的知识和玻璃钢冷却塔的力学性能方面的知识。
玻璃钢冷却塔淋水填料知识
玻璃钢冷却塔淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片制成，波型为双斜波。其产品质量必须符合《冷却塔塑料部件技术条件》dl/t742-2001中的技术要求。
淋水板外形规格为1000x500mm、1000x400mm。片距30mm，片材厚度为0.35~0.45（±0.03mm），每立方米组装体质量约为20kg/m3，组装高度为0.8m、1.0m、1.2m，交错布置，对于塔壁周边异形块可视现场布置情况，按实际尺寸切割、安装，靠近筒壁、竖井、梁柱等处的填料安装zui大缝隙不超过20mm，安装时应随时清理杂物，防止局部堵塞。聚氯乙烯改性塑料淋水填料材质必须符合电力工业部电力规划设计总院水利电力部生产司（83）水电规电设字第30号文（83）电生字监字第26号文《关于对冷却塔防火安全的通知》中有关规定。淋水填料的片材热变形温度≥65℃，淋水填料湿热老化试验后的低温对折耐寒温度要求≤-20。
玻璃钢冷却塔是工业循环用水装置，是用于冷冻、空调系统及工业用冷却水处理系统中的重要设备之一。它利用空气和水两种不同介质，通过直接或间接接触方式，降低水温，达到循环用水的目的。被广泛地用于工厂、大楼、公共场所等，在国民经济建设中发挥了重要作用。
玻璃钢冷却塔质轻；耐腐蚀、低噪声、制造简单、施工方便、不占地面，深受化工、纺织、冶炼、电厂等欢迎。冷却塔需要量很大并逐年增加，不仅工业用，现在已应用到饭店、旅馆等服务性行业。每年生产的大小各种塔很多。
玻璃钢冷却塔组成及特点
1、玻璃钢冷却塔的塔体受力结构：为钢结构，增设了晶格式多向斜撑整塔刚性好，运行的zui大振动幅0.15mm。钢结构采取了加强防腐措施，镀锌后涂环氧沥青漆或氯磺化聚乙烯二道。
2、围护结构：为聚酯玻璃钢，质轻高强耐腐蚀，抗老化。
3、风筒：为动能回收型，气流组织合理、效率高、玻璃钢材质、质轻高强耐腐蚀。
4、风机：叶片材质为环氧玻璃钢，叶片为机翼型，内充填发泡塑料，风机气动合理、风量大、效率高、噪声低、耐腐蚀。
5、减速机：水平卧式、噪声低、效率高、油润骨可靠、检修方便。
6、电机：为清华大学设计的冷却塔变扭矩变极变速电机。有防爆和不防爆二种。该变速电机，hblg3-800，1000型为双速，hblg3-1200型以上为三速，节能显著，称之为“节能型冷却塔”。该电机可以通过控制柜控制电机转速。变速电机比单速电机以年计可节电40%～50%以上，它运转管理灵活。当气温高、湿度大或用水设备水温降大时，开高速，反之可开中速或低速，晚上气温较低也可开中、低速。此时噪声可下降3～6db（a）以上。冬季结冰时风机可开低速反转。塔内的气温可迅速消冰，且不损伤风机。开低速也可减少飘水，周围环境不致因结冰形成污染。开高速时，控制柜可自动从低速--中速--高速，降低了起动电流。
淋水填料使用寿命20年。
淋水填料采用粘接组装。
玻璃钢的主要力学性能有以下几个方面。
1.强度和弹性性能的可设计性
玻璃钢是由玻璃纤维或其织物和合成树脂组成的。玻璃纤维的强度和弹性模量比树脂的强度和弹性模量大几十倍。人们可以通过改进玻璃纤维的含量和分布方向，在一定范围内获得不同强度和弹性性能的玻璃钢，用以承受不同的荷载。譬如，对于荷载情况清楚的单向受力结构，可以考虑单向铺层方式；一般为安全计而采用4:1或7:1的铺层方式。这种单向铺层的方式可以再纤维方向获得特别高的强度，用以承受单向力，而在垂直于纤维的方向没有过分多余的强度储备。又如，对于双向受力的结构，可以考虑双向铺层和多向铺层的方式；选用适当的纤维用量或改变各单层的铺层方向，以满足强度要求。再如，对于面内均匀受力或受力情况不很清楚的结构，可以考虑多向铺层方式，选择相应的铺层方向使材料成为面内各向同性。
就结构设计而言，上述特性所表现出来的优越性是zui重要的。正确地运用强度和弹性性能的可设计性，必然导致理想的结构设计，而理想的结构体现了安全和经济的统一。
2.各向导性性能
所谓各向导性，是指材料在不同方向上具有不同的力学性能。玻璃钢即属于各向导性材料。它可增加独立的弹性系数。
如上所述，为了获得所希望的、有一定方向性的玻璃钢，通常是将若干个单层（称为单层板）结构。每一个单层在其面内具有两个弹性主方向，即纤维方向l（纵向）和垂直于纤维方向t（横向）。在面内，独立的弹性系数有四个：纵向弹性模量el、横向弹性模量et、纵向泊松比lt纵横向剪切弹性模量glt。显然，这种物理方面的复杂性增加了结构计算的复杂性。这种复杂性尤其表现在非弹性主方向上，当坐标不与弹性主方向重合时，正应力会引起剪应变，剪应力会引起线应变，这种现象称为交叉弹性。这是各向同性材料所没有的。
玻璃钢的各向导性性能，要求在校核强度时做得更仔细。就每一单层而言，通常有五个基本强度：纵向抗拉强度flt、纵向抗压强度flc、横向抗拉强度ftt、横向抗压强度ftc、纵横向抗剪强度flt。无论按何种强度理论进行强度校核，都必须尽量弄清荷载情况和受力状态。对于单向玻璃钢，横向抗拉强度往往不及纵向抗拉强度的5%。因此，很可能在主要荷载作用下不发生破坏，却在次要荷载作用下发生破坏。
3.非均质性
玻璃钢是非均质材料。若着眼于比纤维直径大不多的范围（即亚微观范围），玻璃钢显然是非均质体；若着眼于比纤维直径大得多的范围（即宏观范围），又可以将每个单层视为均质体。对于层合结构，各层之间即使在宏观范围内也是非均质的。这种不同层之间的宏观非均质性，给玻璃钢结构的分析带来了很大的复杂性。层合结构的弹性特性和强度特性必须以每个单层的弹性特性和强度特性为基础，这是与均质体的根本不同之处。
上述非均质性造成层合结构的一个*的现象：耦合效应。所谓耦合效应，是在小变形情况下，面内内力也会引起弯曲变形，弯曲内力也会引起面内变形。譬如，一块受简单拉伸的玻璃钢层合薄板，可能出现翘曲现象。为了避免或者利用耦合现象，构成了层合结构分析的一个重要课题。
4.低弹性模量
玻璃钢的密度较小（为1.5~2.1g/cm3），是普通钢材的1/4左右，其强度却较高，一般可达到400mpa以上。玻璃钢的比强度（强度与密度之比）可达2×106cm以上，比普通钢材的比强度高很多，是一种轻质高强的材料。但是，玻璃钢的弹性模量是比较低的。譬如，纤维含量高达80%的单向玻璃钢，其纵向弹性模量约为5×104mpa，仅是普通钢材的25%，为铝材的70%。而双向玻璃钢和多向玻璃钢的弹性模量就更低。
玻璃钢的比弹性（弹性模量与密度之比）与钢材和木材的比弹性相接近，为（2~2.7）×108cm。若结构受刚度控制，则必须采取相应措施，以提高玻璃钢结构的刚度如加肋或采
用夹层结构等。换言之，以改变截面的尺寸和形状来弥补低弹性模量这一弱点。
玻璃钢的剪切弹性模量更低。金属的剪切弹性模量为抗压弹性模量的40%左右；而单向玻璃钢的剪切弹性模量只有纵向弹性模量的10%左右；双向玻璃钢为20%。这样低的剪切弹性模量，对于主要承受剪切的结构来说是很大的弱点。
5.低剪切强度和低层间抗拉强度
玻璃钢的剪切强度是比较低的：双向玻璃钢的抗剪强度为其抗拉强度的10%左右；单向玻璃钢就更低，甚至到5%以下。层合玻璃钢的层间没有玻璃纤维增强，因此层间剪切强度和曾度抗拉强度低于树脂浇注体的剪切强度和抗拉强度。上述弱点给玻璃钢的连接造成了困难，往往由于连接问题处理不当造成连接部位的局部破坏，而导致整个结构的破坏。在结构设计时，应尽量避免使用玻璃钢的低剪切强度和低层间抗拉强度，必要时可以采取构造措施。
6.脆性
玻璃钢的伸长率一般小于5%，属于脆性材料。对于塑性材料（如钢材），结构中某些高应力区的材料进入塑性变形，引起应力重分配而使应力得到暖和。但是，对于玻璃钢，由于没有塑性变形阶段，结构中高应力区的部分纤维会先行断裂，他们承担的荷载卸给未断裂的纤维，于是可能发生纤维的连锁断裂现象而导致破坏。对于玻璃钢结构的高应力区，应预先考虑加强措施。等强度结构设计是玻璃钢结构设计的重要课题之一。
以上概略地叙述了玻璃钢的主要力学性能。应当说明，玻璃钢尚有其他一些性能，如疲劳、蠕变、冲击等，也与惯用的金属材料有很多不同之处，而且影响玻璃钢性能的因素也十分繁多，这是不一一详述。
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玻璃钢冷却塔淋水填料知识
玻璃钢冷却塔淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片制成，波型为双斜波。其产品质量必须符合《冷却塔塑料部件技术条件》dl/t742-2001中的技术要求。
淋水板外形规格为1000x500mm、1000x400mm。片距30mm，片材厚度为0.35~0.45（±0.03mm），每立方米组装体质量约为20kg/m3，组装高度为0.8m、1.0m、1.2m，交错布置，对于塔壁周边异形块可视现场布置情况，按实际尺寸切割、安装，靠近筒壁、竖井、梁柱等处的填料安装zui大缝隙不超过20mm，安装时应随时清理杂物，防止局部堵塞。聚氯乙烯改性塑料淋水填料材质必须符合电力工业部电力规划设计总院水利电力部生产司（83）水电规电设字第30号文（83）电生字监字第26号文《关于对冷却塔防火安全的通知》中有关规定。淋水填料的片材热变形温度≥65℃，淋水填料湿热老化试验后的低温对折耐寒温度要求≤-20。
玻璃钢冷却塔是工业循环用水装置，是用于冷冻、空调系统及工业用冷却水处理系统中的重要设备之一。它利用空气和水两种不同介质，通过直接或间接接触方式，降低水温，达到循环用水的目的。被广泛地用于工厂、大楼、公共场所等，在国民经济建设中发挥了重要作用。
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玻璃钢冷却塔组成及特点
1、玻璃钢冷却塔的塔体受力结构：为钢结构，增设了晶格式多向斜撑整塔刚性好，运行的zui大振动幅0.15mm。钢结构采取了加强防腐措施，镀锌后涂环氧沥青漆或氯磺化聚乙烯二道。
2、围护结构：为聚酯玻璃钢，质轻高强耐腐蚀，抗老化。
3、风筒：为动能回收型，气流组织合理、效率高、玻璃钢材质、质轻高强耐腐蚀。
4、风机：叶片材质为环氧玻璃钢，叶片为机翼型，内充填发泡塑料，风机气动合理、风量大、效率高、噪声低、耐腐蚀。
5、减速机：水平卧式、噪声低、效率高、油润骨可靠、检修方便。
6、电机：为清华大学设计的冷却塔变扭矩变极变速电机。有防爆和不防爆二种。该变速电机，hblg3-800，1000型为双速，hblg3-1200型以上为三速，节能显著，称之为“节能型冷却塔”。该电机可以通过控制柜控制电机转速。变速电机比单速电机以年计可节电40%～50%以上，它运转管理灵活。当气温高、湿度大或用水设备水温降大时，开高速，反之可开中速或低速，晚上气温较低也可开中、低速。此时噪声可下降3～6db（a）以上。冬季结冰时风机可开低速反转。塔内的气温可迅速消冰，且不损伤风机。开低速也可减少飘水，周围环境不致因结冰形成污染。开高速时，控制柜可自动从低速--中速--高速，降低了起动电流。
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玻璃钢的主要力学性能有以下几个方面。
1.强度和弹性性能的可设计性
玻璃钢是由玻璃纤维或其织物和合成树脂组成的。玻璃纤维的强度和弹性模量比树脂的强度和弹性模量大几十倍。人们可以通过改进玻璃纤维的含量和分布方向，在一定范围内获得不同强度和弹性性能的玻璃钢，用以承受不同的荷载。譬如，对于荷载情况清楚的单向受力结构，可以考虑单向铺层方式；一般为安全计而采用4:1或7:1的铺层方式。这种单向铺层的方式可以再纤维方向获得特别高的强度，用以承受单向力，而在垂直于纤维的方向没有过分多余的强度储备。又如，对于双向受力的结构，可以考虑双向铺层和多向铺层的方式；选用适当的纤维用量或改变各单层的铺层方向，以满足强度要求。再如，对于面内均匀受力或受力情况不很清楚的结构，可以考虑多向铺层方式，选择相应的铺层方向使材料成为面内各向同性。
就结构设计而言，上述特性所表现出来的优越性是zui重要的。正确地运用强度和弹性性能的可设计性，必然导致理想的结构设计，而理想的结构体现了安全和经济的统一。
2.各向导性性能
所谓各向导性，是指材料在不同方向上具有不同的力学性能。玻璃钢即属于各向导性材料。它可增加独立的弹性系数。
如上所述，为了获得所希望的、有一定方向性的玻璃钢，通常是将若干个单层（称为单层板）结构。每一个单层在其面内具有两个弹性主方向，即纤维方向l（纵向）和垂直于纤维方向t（横向）。在面内，独立的弹性系数有四个：纵向弹性模量el、横向弹性模量et、纵向泊松比lt纵横向剪切弹性模量glt。显然，这种物理方面的复杂性增加了结构计算的复杂性。这种复杂性尤其表现在非弹性主方向上，当坐标不与弹性主方向重合时，正应力会引起剪应变，剪应力会引起线应变，这种现象称为交叉弹性。这是各向同性材料所没有的。
玻璃钢的各向导性性能，要求在校核强度时做得更仔细。就每一单层而言，通常有五个基本强度：纵向抗拉强度flt、纵向抗压强度flc、横向抗拉强度ftt、横向抗压强度ftc、纵横向抗剪强度flt。无论按何种强度理论进行强度校核，都必须尽量弄清荷载情况和受力状态。对于单向玻璃钢，横向抗拉强度往往不及纵向抗拉强度的5%。因此，很可能在主要荷载作用下不发生破坏，却在次要荷载作用下发生破坏。
3.非均质性
玻璃钢是非均质材料。若着眼于比纤维直径大不多的范围（即亚微观范围），玻璃钢显然是非均质体；若着眼于比纤维直径大得多的范围（即宏观范围），又可以将每个单层视为均质体。对于层合结构，各层之间即使在宏观范围内也是非均质的。这种不同层之间的宏观非均质性，给玻璃钢结构的分析带来了很大的复杂性。层合结构的弹性特性和强度特性必须以每个单层的弹性特性和强度特性为基础，这是与均质体的根本不同之处。
上述非均质性造成层合结构的一个*的现象：耦合效应。所谓耦合效应，是在小变形情况下，面内内力也会引起弯曲变形，弯曲内力也会引起面内变形。譬如，一块受简单拉伸的玻璃钢层合薄板，可能出现翘曲现象。为了避免或者利用耦合现象，构成了层合结构分析的一个重要课题。
4.低弹性模量
玻璃钢的密度较小（为1.5~2.1g/cm3），是普通钢材的1/4左右，其强度却较高，一般可达到400mpa以上。玻璃钢的比强度（强度与密度之比）可达2×106cm以上，比普通钢材的比强度高很多，是一种轻质高强的材料。但是，玻璃钢的弹性模量是比较低的。譬如，纤维含量高达80%的单向玻璃钢，其纵向弹性模量约为5×104mpa，仅是普通钢材的25%，为铝材的70%。而双向玻璃钢和多向玻璃钢的弹性模量就更低。
玻璃钢的比弹性（弹性模量与密度之比）与钢材和木材的比弹性相接近，为（2~2.7）×108cm。若结构受刚度控制，则必须采取相应措施，以提高玻璃钢结构的刚度如加肋或采
用夹层结构等。换言之，以改变截面的尺寸和形状来弥补低弹性模量这一弱点。
玻璃钢的剪切弹性模量更低。金属的剪切弹性模量为抗压弹性模量的40%左右；而单向玻璃钢的剪切弹性模量只有纵向弹性模量的10%左右；双向玻璃钢为20%。这样低的剪切弹性模量，对于主要承受剪切的结构来说是很大的弱点。
5.低剪切强度和低层间抗拉强度
玻璃钢的剪切强度是比较低的：双向玻璃钢的抗剪强度为其抗拉强度的10%左右；单向玻璃钢就更低，甚至到5%以下。层合玻璃钢的层间没有玻璃纤维增强，因此层间剪切强度和曾度抗拉强度低于树脂浇注体的剪切强度和抗拉强度。上述弱点给玻璃钢的连接造成了困难，往往由于连接问题处理不当造成连接部位的局部破坏，而导致整个结构的破坏。在结构设计时，应尽量避免使用玻璃钢的低剪切强度和低层间抗拉强度，必要时可以采取构造措施。
6.脆性
玻璃钢的伸长率一般小于5%，属于脆性材料。对于塑性材料（如钢材），结构中某些高应力区的材料进入塑性变形，引起应力重分配而使应力得到暖和。但是，对于玻璃钢，由于没有塑性变形阶段，结构中高应力区的部分纤维会先行断裂，他们承担的荷载卸给未断裂的纤维，于是可能发生纤维的连锁断裂现象而导致破坏。对于玻璃钢结构的高应力区，应预先考虑加强措施。等强度结构设计是玻璃钢结构设计的重要课题之一。
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