肋片效率是指肋片实际换热量Q与假设肋片整个表面都处于肋基温度时的换热量Q₀之比，用符号η_f表示，即：η_f=Q/Q₀=实际传热量/整个肋表面处于肋基温度时的传热量。式中Q₀是整个肋表面都处于肋基温度下的传热量，这只是假设当肋片材料λ→0时下的传热量。根据牛顿冷却公式Q=αA_f(t₀-t_f)，A_f是指肋片与流体接触的表面积(注意与前面肋片横截面积A的区别)。对于已知形状、尺寸的肋片，A_f很容易算出，Q₀也容易算出，肋片效率η_f通常根据肋片形状和有关参数直接查对应的效率曲线得知。

肋片效率η_f是(mh')的函数，但是肋片效率的高低并不能反映肋片增强传热量的多少。肋片效率很高时，增加的传热量反而较小；肋片效率较低时，增加的传热量反而不是很小。

加肋片有强化传热和调节壁温的作用，根据使用目的的不同，其使用注意事项也有所区别。

1、用于强化传热时肋片的安装注意事项

1)必须判断所加肋片是否一定有利于强化传热。因为使用肋片减小对流换热热阻的同时增加了导热热阻，至于总热阻是增还是减，需作进一步的判断。例如，在传热条件较好的钢制换热器表面套上塑料、陶瓷之类的材料制成的肋片，肯定不能增加传热。

2)肋片应装在表面传热系数较小的流体侧，这样增强传热的效果将最明显。

3)肋片安装方向应使流体沿着其表面流过，不能使流体运动方向与它垂直正交。垂直时，流动阻力大而且使肋片另一侧的表面传热作用下降。

4)肋片形状应当尽量采用变截面肋片。在等肋基厚度、等肋高的情况下，三角形肋片增强传热效果最好，梯形肋次之，最差的是等截面矩形肋。因为热量在向前传递的过程中，温度越来越低，所传递的热量也越来越小。这样既节省材料、减小质量又能保证单位传热面积达到最大热流密度。在忽略肋端传热量的肋片等高情况下，三角形肋表面最大，梯形次之，矩形肋最小。表面积越大，增加的传热量就越多。三角形肋被广泛应用就是这个道理。当肋片形状确定以后，采用短而厚型的肋片，还是采用细而长型的肋片，最佳尺寸组合等问题清见有关参考文献。

2、用于调节壁面温度时肋片的安装注意事项

1)根据调节的目的来选择肋片装在哪一侧。调高壁温．只能在接触高温流体侧壁面上加肋片；反之，调低壁温应在低温流体侧加肋片，与该侧流体表面传热系数的大小无关。

2)肋片安装方向不能与流体流动方向正交。 2100433B

研究肋壁传热，首先应了解肋片的一些基本尺寸和术语。如图1示的矩形截面直肋中，肋高h指肋片垂直于本体方向的尺寸；肋宽b指肋片与本体接触方向的尺寸；肋厚δ指肋片垂直于肋高和肋宽方向的尺寸；截面积A指肋片垂直于肋高截面的面积。肋基指肋片与本体接触处，此处面积称为肋基面积A₀；肋端是指肋片高度的末端处，此处面积称为肋端面积A_h。凡肋基处的参数都以下标“0”表示，肋端处参数都以下标“h”表示。

设周围流体温度t_f小于肋基温度t₀，肋片上温度分布为t₀>t>t_f。热量经肋基处传出后，一部分向前传导，一部分经四周表面与流体对流传热。如图1所示，沿着热流方向肋片温度逐渐下降，向前导热热量及向四周流体传热量都同时减小，至肋端面处，最后剩余的热量经端面以对流换热的方式传给流体。总之，从肋基导出的所有热量经肋片传递作用全部传给四周的流体，肋片能起强化传热和调节壁温作用是因为肋片一般均用导热性能较好(λ较大)的材料制成，从肋基处能导出更多的热量，并能迅速传至肋片每个地方。另一方面，加肋后与流体接触的表面积比无肋时与流体接触的表面积增加很多，传热更充分，对流换热热阻大大减小。

在传热过程中，如果一种流体和固体表面问的传热系数(如α₂)相对另一种流体的表面传热系数(α₁)较小，而且该表面传热系数(α₂)所对应的热阻在传热过程总热阻中是最大的，则此时降低这一最大热阻可明显提高传热过程的传热强度。降低表面对流换热热阻的方法有许多，在表面上加装肋片，使表面成为肋壁，增大流体与壁面的换热面积是减小表面换热热阻的有效手段。

如图2所示，平壁一侧为光壁，另一侧由肋片组成肋壁。设无肋一侧的表面积为A_i，肋壁侧总表面积为A₀，它包括肋面突出部分的面积A₂及肋与肋间的平壁部分的面积A₁两个部分，即A₀=A₁ A₂。肋间壁面与流体的换热量为α₀A₁(t_w0-t₀)，而肋面本身与流体的换热量则为α₀η_fA₂(t_w0-t₀)。此处η_f为肋片效率。在稳态条件下，通过传热过程各环节的热流量Q是一样的。

带肋冷却塔筒壁施工工法适用范围

《带肋冷却塔筒壁施工工法》适用于双曲线带肋冷却塔及带肋筒仓的筒壁施工。

带肋冷却塔筒壁施工工法工艺原理

《带肋冷却塔筒壁施工工法》的工艺原理叙述如下：

带肋塔筒壁施工采取三层翻模法，重点对于简壁凸助的定位、模板体系及垂直和水平运输等进行了改进。

1.三角架三层翻模法

将施工三角架和模板用对拉螺栓悬挂在已成形的混凝土筒壁上。以此作为操作平台，用调径杆找正，进行其上一层模板、三角架安装和混凝土浇灌等工作。三角架及模板共设置三层，在施工过程中三层三角架、模板循环交替向上使用。

2.筒壁凸助定位原理

确定凸肋半径∶（图1）采取激光垂准仪配弯管目镜，将塔中心点投测至空中接收靶的中心；利用激光测距仪测出至接收靶斜距、该基准点和被测点水平距离和垂直距离，根据测出水平距离算出筒壁半径误差。

筒壁半径误差=R设计-R实际=R设计-（基准点至塔中心的水平距离 基准点到被测点的水平距离）。据此调整接收靶中心。

此外，利用接收靶上固定的钢尺测出被测点的斜长r，根据设计图纸计算出每两条肋之间的弦长：

半径r，圆心角a，弦长l，弦长与两条半径构成一个三角形，用余弦定理：l²=2r²-2r²cosα=2r²（1-cosα）

用半角公式可转化为l=2r×sin（α/2）

凸助的顺直控制∶平分筒壁周长的凸肋，利用激光经纬仪后视环梁下口n条肋后视控制点，测定每板凸肋的位置。此外，两肋间单元的模板正确排序和接缝收分量的控制，对凸肋的定位起到复核、调整作用。

3.带助筒壁的模板体系

该工法采用普通双曲线薄壳结构定型模板作为内模板；外模板按单元定制，即两肋之间为一个单元，每单元采取中大边小、凸肋单独配模的方案。充分考虑到人员装拆的便利且与内模相匹配凸肋

单元的中间三种定制的外模板均两侧收分；靠近凸肋根部的外模板单侧收分。在控制定型模板加工数量，减少拼缝的前提下，既解决模板排版、制作问题，保证带肋冷却塔筒壁表面均匀、对称、过渡自然的整体效果。又通过对变截面模板间连接的对拉螺栓孔采取椭圆形或开口结构设计，模板上下接缝处延伸并采取搭接翼缘板的坡口设计等使得施工更安全、工期更短（详见1447429号专利）。

4.采用平桥和直线电梯作为垂直运输机械。

平桥能根据塔的高度自动升降，可用做直线电梯的附着架；前桥可以根据塔的半径变化而伸缩，并通过前桥与筒壁的连接形成塔壁施工的通道；平桥顶部配有旋转吊车和混凝土的漏槽。为施工中人员、物料（钢筋和混凝土）的水平垂直运输提供了平台。

带肋冷却塔筒壁施工工法施工工艺

• 工艺流程

《带肋冷却塔筒壁施工工法》的工艺流程见图2。

• 操作要点

《带肋冷却塔筒壁施工工法》的操作要点如下：

一、带肋筒壁的测量定位

1.投点定位，控制每条肋的位置

利用激光经纬仪垂直投测至塔中心点接受靶。接受靶由4根ф8钢丝绳从4个互相垂直的方向拖拉固定，用以塔心找正、调整，带肋风筒每板半径和每条凸肋的位置利用固定在塔中心圆盘上的钢尺（测量拉力200牛），拉平拉直测量。每板再由塔内中心架设经纬仪设置一个永久点由此处转角，用经纬仪转角分肋定位的方式，结合复核环梁处凸肋位置的标记，进行调整。此外，结合定制单元模块化的模板拼装和接缝收分量的控制，再次复核子午肋的曲度。

2.机械影响区域由平桥节内穿尺定位。

二、带肋筒壁的模板体系

带肋的双曲线薄壳结构筒壁的配模是一个难点和重点，公司在原有的双曲线薄壳结构模板的基础上，大胆创新，经过方案对比、筛选，确定了一套适用于带肋双曲线薄壳结构的配模系统——带肋筒壁模板体系（专利技术）。

1.应用3D数字信息技术进行筒壁模板排版设计

由于带肋冷却塔筒壁均匀设计子午肋的特殊性，需运用3D设计软件按比例进行排版设计，预测最终的排版效果，以确定排版方案（图3）。

采用普通双曲线薄壳结构的模板为内模；外模定制高度与内模匹配，以两肋之间为一个单元，每单元采取中大边小、凸肋内外单独配模的方案。

2.凸肋的内、外模板

首先根据设计凸肋的尺寸，计算确定凸肋处内外模板的宽度，并对凸肋的模板进行特殊设计：模板双侧收分，对拉螺栓孔由圆形改为椭圆形或开口设计，模板的上下衔接采取阴阳搭接的形式（图4）。

3.凸肋单元的中间三种定制的外模板均两侧收分；靠近凸肋根部的外模板单侧收分（具体数值可以根据实际确定）。

4.变截面模板间连接的对拉螺栓孔采取椭圆形或开口结构设计，模板上下接缝处延伸并采取搭接翼缘板改进为坡口形式，施工缝接茬效果明显改善，拆装方便、安全。

5.模板是设计必须经过负荷计算，合格后方可加工、制作和使用（计算书见附件）。

三、钢筋绑扎

钢筋的垂直运输采用平桥上自备的吊车和施工电梯来完成。钢筋绑扎顺序为：内层竖向钢筋→内层环向钢筋→安内层垫块→外层竖向钢筋→外层环筋→拉结筋→凸肋竖向筋→凸肋元宝筋→安外层垫块→预埋混凝土套管后穿对拉螺栓。钢筋绑扎完，即进行内外模安装。

主要控制凸肋元宝钢筋的加工尺寸、安装保护层厚度和竖向钢筋接头位置。根据规范规定及模板高度、钢筋接头的位置，计算出每节竖向筋长度，列出每节筒壁钢筋施工指示图表以满足接头率要求。用水泥砂浆垫块控制钢筋保护层，每块模板至少放3块。为了防止大风情况下竖向钢筋的晃动影响钢筋位置的准确性及新浇筑混凝土与钢筋间的握裹力，应在模板上方1.5米处左右绑扎1~2道环向筋，同时用“∽”型钢筋拉钩配合控制保护层和内外层钢筋间距。

四、模板的总体拼装（图5）

组装前将内外模板清理干净、刷好脱模剂，采用M16对穿螺栓紧固。支模时首先将凸肋处的模板定位，然后依次定位中间的三块大模板、两块边部模板（以小模板进行调节）支模，最后安装连接模板。内模与外模对称支设。

支外模板时应在施工缝处理及钢筋绑扎合格后进行，内模板安装就位后，紧固对拉螺栓，再用调径杆调整筒壁半径及弧度，使外模板上沿口半径符合设计尺寸要求。在测量模板半径时拉尺应用力均匀，避免忽松忽紧，造成人为误差，因此采用弹簧秤，拉力为200牛时测设。外模安装与内模对应，模板连接卡拧紧，安装过程中，不得有灰渣等杂物落入施工缝。

模板的组合安装应加强质量验收工作，单元间模板的安装顺序严格控制，严禁出现模板错用、乱用现象。

支撑三角架系统必须经安全计算方可使用，计算见附件。三角架内外同时安装，就位后的三角架在没有上顶撑前不得作为受力支撑使用。三角架安装时通过调节斜撑角度来调整三角架的角度，使安装后的顶面保持水平。内外模板间的混凝土套管在安装前，仔细查对编号，校对长度，分清上、下层，以免放错。对拉螺栓及所有杆件间的螺丝均拧紧。内、外模板安装后，立即铺设走道板，安装栏杆、安全网等，以保证平台上面的施工人员的安全。

五、模板拆除：利用三角架吊篮板拆除模板。要顺着模板插口方向拆模，避免撬坏模板边角。模板拆除过程中同时将螺栓抽出来，以备周转使用。

六、垂直运输机械—平桥的应用（图6、图7）。

由于带肋塔风筒高度高，半径大，钢筋及混凝土量大，因此在塔内立2台YDQ26×25-7液压顶升平桥，每台附2组SC200/200多功能施工升降机，来完成垂直运输物料、浇筑混凝土及施工人员的通行。

自升式平桥既可以做为直线电梯的附着架前桥步道可以根据塔的半径变化而伸缩与筒壁的连接，成为行走及倒运材料的平台。顶部配有旋转吊车和混凝土的漏槽，满足物料的吊运和混凝土的浇筑。平桥的附着系统采用筒壁处预埋生根点，利用钢丝绳与筒壁连接，从而达到附着要求。

七、混凝土浇筑

由于凸肋部分混凝土截面较小，施工时均较普通冷却塔的筒壁浇筑难度加大。钢筋、模板工程检查合格后进行混凝土的浇筑，风筒前35米以下用汽车泵直接浇筑。其余使用施工电梯做垂直运输，平桥及环型走道板作为水平运输通道，小推车运输布料，人工浇筑。混凝土浇筑从两个平桥的1/4处两点开始，分别向平桥通道口处浇筑，最后汇合一处。浇筑混凝土时用直线电梯运送至漏槽并储存，然后底口处采用小推车接料并转运。

浇筑带肋塔筒壁时，需先浇筑每单元的凸肋部位，控制混凝土的砂石级配和坍落度，同时采用30（小型号）的振捣棒，避免振捣时出现用力过猛造成模板的变形及漏浆现象。

施工缝凹槽处理：带肋筒壁上下层水平施工缝，除利用上下层模板坡口延伸搭接外，施工缝进行凹槽处理，浇筑后水平缝并用木抹搓平用钢丝刷拉毛处理。

螺栓孔处理：首先将M16对拉螺栓从筒壁中取出，然后用微膨胀混凝土，由筒壁内外两侧同时填补捣实，进行螺栓孔封堵，确保螺栓孔处筒壁表面与其他部位颜色一。

混凝土养护∶混凝土拆模后应及时涂刷混凝土养护液，涂层薄膜均匀、光滑、平整，颜色一致，无气泡、留挂和剥落等缺陷。

• 劳动力组织

《带肋冷却塔筒壁施工工法》的劳动力组织见表1。

参考资料：

纵肋横纹槽管和横肋横纹槽管是在横纹槽管外侧形成纵肋和横肋而成的复式管型。这两种强化传热管可使管内管外达到同等程度的强化。

《带肋冷却塔筒壁施工工法》的工法特点是：

1.在原有普通双曲线冷却塔筒壁施工技术的基础上，重点对带肋双曲线筒壁的模板体系进行了改进，形成了自有的专利技术。

2.将3D数字信息新技术应用于模板排版效果设计中；确保带肋塔的外观效果。

3.由于带肋筒壁的混凝土浇筑量较普通水塔的大，采用了先进的垂直运输机械——平桥和直线电梯配合，解决了带肋塔筒壁的钢筋储运和混凝土浇筑等施工需要。