為了適應(yīng)工業(yè)中的各種要求，各種能被想到的都被應(yīng)用到了機(jī)械設(shè)備行業(yè)中，本次主要來看看玻璃鋼管冷卻塔的特點(diǎn)。
俗稱玻璃鋼
frp（fiberreinforcedplastics）即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。
以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。
理化性能
玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高溫、耐腐蝕等性能；同時(shí)鋼鐵很硬并且不易碎，也具有耐高溫的特點(diǎn)。于是人們開始想，如果能制造一種既具有玻璃的硬度、耐高溫、抗腐蝕的性質(zhì)，又具有鋼鐵一樣堅(jiān)硬不碎的特點(diǎn)，那這種材料一定會大有用途。
人們經(jīng)過研究試驗(yàn)，終于制出了這樣一種復(fù)合材料。它，就是能與鋼鐵比肩而立的玻璃鋼。
我們先來看一個(gè)試驗(yàn)，了解了解它的性能優(yōu)良與否。
在一個(gè)群山環(huán)抱、綠樹成蔭的山谷里，一次試驗(yàn)正在進(jìn)行。遠(yuǎn)在二百米以外的掩體后的人們，眼睛都盯著山谷*放著的一個(gè)氧氣瓶?？諝鈮嚎s機(jī)有節(jié)奏地轉(zhuǎn)動著，通過合金鋼管道向那氧氣瓶不斷地充氣。壓力表上的指針牽動著每個(gè)人的心。讀數(shù)從100—200—400—500漸漸上升，直到７００公斤1平方厘米時(shí)，只聽得一聲震天巨響，氧氣瓶爆炸了！周圍的人們歡呼著跳起來：“成功了！”
氧氣瓶是一種耐高壓容器。它所承受的工作壓力是１５０公斤/平方厘米。為了使用安全，制造時(shí)要求它能忍受三倍的工作壓力，即４５０公斤/平方厘米。不爆裂，才算合格。上面試驗(yàn)的氧氣瓶，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)要求。這是用什么鋼材制成的呢？是玻璃鋼，更為確切的說，是玻璃與塑料復(fù)合在一起制成的。
玻璃是硬而脆的材料，一摔就碎，這帶有玻璃名的玻璃鋼經(jīng)得起摔嗎？于是又進(jìn)行了新的試驗(yàn)。
將另一只玻璃鋼氧氣瓶充氣到１５０公斤/平方厘米，然后從山頂上滾下山谷。它與嶙峋的巖石碰撞著，一直滾到谷底仍然沒有爆裂。玻璃鋼氧氣瓶經(jīng)過了質(zhì)量鑒定考試。
一般玻璃的耐拉強(qiáng)度只有普通鋼材的八分之一。把玻璃融化，拉成只有頭發(fā)直徑的十幾分之一那么細(xì)的玻璃纖維，原來又硬又易碎的玻璃就變成了又軟又耐拉的玻璃纖維，其耐拉強(qiáng)度可增加十幾倍。
大家都知道，水泥塊耐壓，鋼材耐拉。用鋼材作筋骨，水泥砂石作肌肉，讓它們凝為一體，互相取長補(bǔ)短，變得堅(jiān)強(qiáng)無比——這就是鋼筋混凝土。
同樣，如我們用玻璃纖維作筋骨，用合成樹脂（酚醛塑料、環(huán)氧樹脂及聚酯樹脂）作肌肉，讓它們凝為一體，制成的材料，其抗拉強(qiáng)度可與鋼材相媲美—因此得名叫玻璃鋼。
用途
玻璃鋼是近五十多年來發(fā)展迅速的一種復(fù)合材料。玻璃纖維的產(chǎn)量的７０％都是用來制造玻璃鋼。玻璃鋼古硬度高，比鋼材輕得多。噴氣式飛機(jī)上用它作油箱和管道，可減輕飛機(jī)的重量。登上月球的宇航員們，他們身上背著的微型氧氣瓶，也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易，不銹不爛，不需油漆。我國已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽車制造業(yè)等，節(jié)約了不少鋼材。藝術(shù)界還用玻璃鋼來做雕塑，電影界用來做道具，既方便快捷，又省成本．可以仿制很多種材料效果．受到人們的歡迎．化工廠也采用酚醛樹脂的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備，大大延長了設(shè)備壽俞。玻璃鋼元磁性，不阻擋電磁波通過。用它來做導(dǎo)彈的雷達(dá)罩，就好比給導(dǎo)彈戴上了一副防護(hù)眼鏡，既不阻擋雷達(dá)的“視線”，又起到防護(hù)作用?，F(xiàn)在，許多導(dǎo)彈和地面雷達(dá)站的雷達(dá)罩都是玻璃鋼制造的。進(jìn)入21世紀(jì)，根據(jù)玻璃鋼的良好的透波性，這個(gè)方面的性能，隨著手機(jī)通訊的廣泛流行，玻璃鋼廣泛被應(yīng)用于制造2g和3g天線外罩，玻璃鋼以其良好的可成形性能，外觀的可美化性，起到了很好的小區(qū)美化作用，這方面的產(chǎn)品有方柱線罩，仿真石，野外應(yīng)用的美化樹等玻璃鋼還為提高體育運(yùn)動的水乎立下了汗馬功勞。自從有撐竿跳高這項(xiàng)運(yùn)動以來，運(yùn)動員使用木制撐竿創(chuàng)造的zui高紀(jì)錄是３．０５米。后來使用了竹竿。到一九四二年，把紀(jì)錄提高到了４．７７米。竹竿的優(yōu)點(diǎn)是輕而富有彈性，欠缺之處是下端粗而上端細(xì)，再要提高記錄有很大困難，于是人們又用鋁合金竿代替竹竿，它雖然輕而牢固，但彈性不足。這樣，從一九四二年到一九五七年，十五年時(shí)間，撐竿跳高的zui高紀(jì)錄僅僅提高了１厘米。但自從新的玻璃鋼撐竿出現(xiàn)以后，由于它輕而富于彈性，紀(jì)錄飛速上升，如今的撐桿跳高紀(jì)錄已經(jīng)超過了６米大關(guān)。在今天，玻璃鋼也被大量應(yīng)用在人們的生活方面，人們親切地把它叫“玻璃鋼”，由于它的某些特殊品種仍能保留許多玻璃的優(yōu)點(diǎn)，如透明性，于是人們用它作為窗戶玻璃，既能遮擋陽光中的紫外線，又能使居室明亮。人們還把它用來制作各種堅(jiān)固耐用的生活日常用品。如浴具、廚房用具、梳洗用具等。
玻璃鋼的含義
玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料。它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。復(fù)合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復(fù)合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復(fù)合材料。例如，單一種玻璃纖維，雖然強(qiáng)度很高，但纖維間是松散的，只能承受拉力，不能承受彎曲、剪切和壓應(yīng)力，還不易做成固定的幾何形狀，是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起，可以做成各種具有固定形狀的堅(jiān)硬制品，既能承受拉應(yīng)力，又可承受彎曲、壓縮和剪切應(yīng)力。這就組成了玻璃纖維增強(qiáng)的塑料基復(fù)合材料。由于其強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能，象玻璃那樣，歷*形成了這個(gè)通俗易懂的名稱“玻璃鋼”，這個(gè)名詞是由原國家建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958年提出的，由建材系統(tǒng)擴(kuò)至全國，現(xiàn)在還普遍地采用著。由此可見，玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強(qiáng)材料、合成樹脂作粘結(jié)劑的增強(qiáng)塑料，國外稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的增強(qiáng)材料，已由玻璃纖維擴(kuò)大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等，無疑地，這些新型纖維制成的增強(qiáng)塑料，是一些高性能的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，再用玻璃鋼這個(gè)俗稱就無法概括了?？紤]到歷史的由來和發(fā)展，通常采用玻璃鋼復(fù)合材料，這樣一個(gè)名稱就較全面了。
frp材料有哪些特性優(yōu)點(diǎn)和不足
一、frp有如下特性。
（1）輕質(zhì)高強(qiáng)
相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強(qiáng)度可以與合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，都具有成效。某些環(huán)氧frp的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400mpa以上。部分材料的密度、強(qiáng)度和比強(qiáng)度見表1-1。（2）耐腐蝕性能好
frp是良好的耐腐材料，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個(gè)方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
（3）電性能好
是優(yōu)良的絕緣材料，用來制造絕緣體。高頻下仍能保護(hù)良好介電性。微波透過性良好，已廣泛用于雷達(dá)天線罩。
（4）熱性能良好
frp熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25~1.67kj/（m·h·k），只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時(shí)超高溫情況下，是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
（5）可設(shè)計(jì)性好
①可以根據(jù)需要，靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，來滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性。
②可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能，如：可以設(shè)計(jì)出耐腐的，耐瞬時(shí)高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)度的、介電性好的，等等。
（6）工藝性優(yōu)良
①可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。
②工藝簡單，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效果突出，尤其對形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更突出它的工藝優(yōu)越性。
二、不能要求一種frp來滿足所有要求，frp不是的，frp也有以下一些不足之處。
（1）彈性模量低
frp的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼（e=2.1×106）小10倍，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形。
可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)，也可通過高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來彌補(bǔ)。
（2）*耐溫性差
一般frp不能在高溫下*使用，通用聚酯frp在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降，一般只在100℃以下使用；通用型環(huán)氧frp在60℃以上，強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂，使*工作溫度在200~300℃是可能的。
（3）老化現(xiàn)象
老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷，frp也不例外，在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
（4）層間剪切強(qiáng)度低
層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來承擔(dān)的，所以很低。可以通過選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力，zui主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免使層間受剪。
三、frp有哪些生產(chǎn)方法？
答：基本上分兩大類，即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點(diǎn)來分，有手糊成型、層壓成型、rtm法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法。
目前世界上使用zui多的成型方法有以下四種。
①手糊法：主要使用國家有挪威、日本、英國、丹麥等。
②噴射法：主要使用國家有瑞典、美國、挪威等。
③模壓法：主要使用國家有德國等。
④ftm法：主要使用國家有歐美各國、日本。
我國有90%以上的frp產(chǎn)品是手糊法生產(chǎn)的，其他有模壓法、纏繞法、層壓法等（見第十一章）。日本的手糊法仍占50%。從世界各國來看，手糊法仍占相當(dāng)比重，說明它仍有生命力。手糊法的特點(diǎn)是用濕態(tài)樹脂成型，設(shè)備簡單，費(fèi)用少，一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。缺點(diǎn)是機(jī)械化程度低，生產(chǎn)周期長，質(zhì)量不穩(wěn)定。近年來，我國從國外引進(jìn)了擠拉、噴涂、纏繞等工藝設(shè)備，隨著frp工業(yè)的發(fā)展，新的工藝方法將會不斷出現(xiàn)。
玻璃鋼冷卻塔設(shè)計(jì)氣象條件
大氣壓力：p=1.004×10pa（753mmhg）
干球溫度：θ=31.5℃
濕球溫度：τ=28℃（方形和普通型為27℃）
冷卻塔設(shè)計(jì)參數(shù)1.標(biāo)準(zhǔn)型：進(jìn)塔水溫37℃,出塔水溫32℃
2.中溫型：進(jìn)塔水溫43℃,出塔水溫33℃
3.高溫型：進(jìn)塔水溫60℃,出塔水溫35℃
4.普通型：進(jìn)塔水溫37℃,出塔水溫32℃
5.大型塔：進(jìn)塔水溫42℃,出塔水溫32℃
*、玻璃鋼冷卻塔的類型特點(diǎn)
冷卻塔是集空氣動力學(xué)、熱力學(xué)、流體學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、材料學(xué)、靜、動態(tài)結(jié)構(gòu)力學(xué)，加工技術(shù)等多種學(xué)科為一體的綜合產(chǎn)物。水質(zhì)為多變量的函數(shù)，冷卻更是多因素，多變量與多效應(yīng)綜合的過程。冷卻塔按水與空氣相對流動狀況不同，不同類型冷卻塔優(yōu)、劣，是冷卻塔業(yè)界在學(xué)術(shù)上*爭論不休的問題，這種爭論有力地促進(jìn)了冷卻塔的技術(shù)的發(fā)展，在爭論中各自揚(yáng)長避短，使冷卻塔技術(shù)不斷完善，向節(jié)能降耗，提率，降低投資等目標(biāo)不斷技術(shù)進(jìn)步。冷卻塔熱力性能好壞、噪聲高低、耗電大小、漂水多少是衡量冷卻塔品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵，是用戶及設(shè)計(jì)師在選用冷卻塔時(shí)反復(fù)考察比較中zui觀注的焦點(diǎn)。
一、逆流塔：
1、水在塔內(nèi)填料中，水自上而下，空氣自下而上，兩者流向相反一種冷卻塔。
2、逆流冷卻塔熱力性能好、分三個(gè)冷卻段：
①布水器到填料頂這一空間，此段的水溫較高，所以仍可將熱量傳給空氣。
②填料水與空氣熱交換段。
③填料至集水池空間淋水段，水在此段被冷卻稱之為“尾效”。在我國北方水溫可下降1-2℃。綜上所述，逆流塔比橫流塔在相同的情況下，填料體積小20％左右，逆流塔熱交換過程更合理冷效高。
3、配水系統(tǒng)不易堵塞、淋水填料保持清潔不易老化、濕氣回流小、防凍化冰措施更容易。多臺可組合設(shè)計(jì)，冬季以所需的水溫水量可合并單臺運(yùn)行或全部停開風(fēng)機(jī)。
4、施工安裝檢修容易、費(fèi)用低，常用在空調(diào)和工業(yè)大、中型冷卻循環(huán)水中。
二、橫流塔：
l、水在塔內(nèi)填料中，水自上而下，空氣自塔外水平流向塔內(nèi)兩者流向呈垂直正交一種冷卻塔。常用在噪聲要求嚴(yán)格的居民區(qū)內(nèi)，是空調(diào)界使用較多的冷卻循環(huán)塔。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、水壓低、風(fēng)阻小、亦配置低速電機(jī)、無滴水噪聲和風(fēng)動噪聲，填料和配水系統(tǒng)檢修方便。
2、可隨建筑形狀隨意構(gòu)筑基礎(chǔ)多臺放置，根據(jù)所需的水溫分別啟動單臺或多臺冷卻塔。
3、應(yīng)注意的是：框架要多40％熱交換時(shí)要有較多的填料體積，填料易老化、配水孔易堵塞、防結(jié)冰不好、濕氣回流大。橫流塔的優(yōu)點(diǎn)正是逆流塔的缺點(diǎn)。
三、噴霧通風(fēng)無填料冷卻塔：
采用*的噴霧噴嘴安裝在冷卻塔底上部進(jìn)風(fēng)處，有噴霧自旋無電機(jī)送風(fēng)和塔頂排風(fēng)兩種方式。將熱水經(jīng)噴嘴內(nèi)旋片時(shí)產(chǎn)生內(nèi)旋流形成細(xì)微霧狀化噴出，使霧狀存在、向上噴順流亦下落逆流兩個(gè)冷卻時(shí)效。霧化均勻無中空現(xiàn)象，冷卻效果穩(wěn)定、電能消耗低、漂水率0.01％，不用填料、造價(jià)低壽命長，符合gb7190.1-1997國家標(biāo)準(zhǔn)。使用范圍冶金、食品、化工、高濁、高溫、防腐冷卻塔。
四、封閉式冷卻塔
1.封閉式冷卻塔是傳統(tǒng)冷卻塔的一種變形和發(fā)展。它實(shí)際上是一種蒸發(fā)式冷卻塔，冷卻器和濕式冷卻塔的組合，它是臥式的蒸發(fā)式冷卻塔，工藝流體在管內(nèi)流過，空氣在管外流過，兩者互不接觸。塔底蓄水池內(nèi)的水由循環(huán)泵抽取后，送往管外均勻地噴淋下來。與工藝式流體熱水或制冷劑和管外空氣并不接觸，成為一種封閉式冷卻塔，通過噴淋水增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)的效果。
2.封閉式冷卻塔適用于對循環(huán)水質(zhì)要求較高的各種冷卻系統(tǒng)，在電力、化工、鋼鐵、食品和許多工業(yè)部門有應(yīng)用前景。另一方面，與空冷式熱交換器相比，蒸發(fā)式冷卻塔利用管下側(cè)水的蒸發(fā)潛熱，使空氣側(cè)傳熱傳質(zhì)顯著增強(qiáng)，也具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。