Дымовая труба

 

Использование: дымовые трубы крупных теплоэлектростанций и промышленных предприятий. Сущность изобретения: газоподводящий канал проходит в отверстие ствола и имеет горизонтальный, вертикальный и переходной участки. Последний выполнен с плавным изменением поперечного сечения. В месте прохода через отверстие ствола площадь сечения канала наименьшая и имеет форму эллипса, большак ось которого размещена в вертикальной плоскости , проходящей через диаметр ствола. Отверстие ствола имеет форму, ответную сечению канала. 1 ил.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (sr)s Е 04 Н 12/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921531/33 (22) 25,03,91 (46) 30,01,93. Бюл. N. 4 (71) Донецкий политехнический институт (72) В,Л.Кондрацкий, Н.Г.Земляной, Г.В,Новохацкая и А.Б.Сорокин (56) Волков Э.П. и др. Газоотводящие трубы

ТЭ С и АЭС, M.: Энергоатомиздат, 1987, с.77, рис.4.12в. (54) ДЫМОВАЯ ТРУБА (57) Использовайие: дымовые трубы крупных теплоэлектростанций и промышленных

Изобретение относится к области энергетики, а более конкретно — к области проектирования, строительства и эксплуатации дымовых труб, в первую очередь, крупных

ТЭС и других подобных объектов, например. химических производств.

Известно множество типов дымовых труб отопительных котельных и ТЭС. Это бетонные, кирпичные и реже металлические сооружения высотой (для крупных ТЭС) до

450 м. Для дымовых труб сравнительно небольшой высоты трубы делают одноканальными, Высокие трубы имеют сложную конструкцию и всегда двойные стенки, У дымовых труб отверстие в стене трубы, как правило, прямоугольной формы и равно сечению подводящего газохода.

Недостатком таких труб являются невысокая эксплуатационная надежность обусловленная возможностью опрокидывания под действием ветровых нагрузок, т,к. в месте сопряжения гаэоподводящих (бывает очень часто два) каналов с трубой в последней имеет место обслаление сечения, вызванного как площадью этого сечения

„„5U 1791614 А1 предприятий. Сущность изобретения; газоподводящий канал проходит в отверстие ствола и имеет горизонтальный, вертикальный и переходной участки, Последний выполнен с плавным изменением поперечного сечения. В месте прохода через отверстие ствола площадь сечения канала наименьшая и имеет форму эллипса, большая ось которого размещена в вертикальной плоскости, проходящей через диаметр ствола, Отверстие ствола имеет форму, ответную сечению канала, 1 ил, (равного площади сечения подводящего ка нала), так и формой (прямоугольной). Кроме того, место соединения газоподводящего канала (борова) непосредственно с дымовой трубой имеет значительное аэродинамическое сопротивление, т.к, включает элемент внезапного расширения и одновременного поворота потока под углом 90 без спрямляющего аппарата или направляющего канала плавных форм.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому эффекту является устройство — дымовая труба, выполненная с несколькими стволами, вход в которые осуществляется через проем в ее стенке круглой формы с поворотом(коленом) заданного радиуса.

Такие конструкции также не обладают высокой эксплуатационной надежностью из-за ослабления сечения дымовой трубы в плоскости сопряжения (подсоединения) газоподводящего канала с дымовой трубой, т.к, диаметр канала для подвода дымовых газов еще больше чем ширина прямоугольного канала и, значит, проема в стенке тру1791614

55 бы, хотя местные статические и динамические напряжения в верхнем и нижнем сводах такого проема конечно ниже, чем в проеме прямоугольного профиля.

Поставленная цель достигается тем, что дымовая труба, включая ствол и газоподводящий канал проходящий в отверстие ствола и выполненный из соединенных переходным цилиндрических вертикального и горизонтального участков, Газоподводящий канал выполнен с плавным изменением поперечного сечения на переходном участке, причем в месте прохода через отверстие ствола канал имеет наименьшую площадь поперечного сечения и форму эллипса, большая ось которого размещена в вертикальной плоскости, проходящей через диаметр ствола, при этом отверстие ствола для прохода канала имеет форму, ответную сечению канала.

Выполнение дымовой трубы с проемом в стене в виде эллипса, большая ось которого лежит в вертикальной плоскости совпадающей с диаметральным сечением трубы позволяет уменьшить до минимальной величины статические и особенно динамические напряжения в верхнем и нижнем сводах проема, которые обычно имеют место при любой другой, кроме окружности, - форме этого отверстия. При этом отверстие проема в виде окружности не снижает, а увеличивает напряжения, в первую очередь изгибающего характера, которые могут иметь место при ветровой нагрузке.

Выполнение отверстия в дымовой трубе совпадающего с минимальным поперечным сечением газоподводящего в трубу канала выполненного в форме вначале плавногосу>кения, а затем плавно расширяющегося канала обеспечивает наименьшие из возможных изгибающие напряжения в опасном сечении трубы, которым является проем в трубе для подсоединения горизонтального газоотводящего канала от котельных агрегатов. Любое другое решение не способно обеспечить изгибающие напряжения в опаснос сечении минимальными, т,е, повысить эксплуатационную надежность дымовой трубы в максимальной степени, Выполнение плавно расширяющейся части газоподводящего канала одновременно с поворотом на 90, т.е. переходящим от горизонтального направления к оси трубы обеспечивает аэродинамическое сопротивление движению дымовых газов минимальным и нивелирует снижение входного сечения делая общий выигрыш положительным, т.е, способствует повышению эксплуатационной надежности дымовой трубы, На чертеже представлена схема дымовой трубы с каналом для подвода дымовых газов, К стенке 1 дымовой трубы примыкает газоподводящий горизонтальный канал 2 расчетного сечения и любой конфигурации.

Проем 3 в стене дымовой трубы имеет наименьшее из возможных сечение в виде эллипса, большая ось которого размещена в вертикальной плоскости проходящей через диаметр ствола, Плавно сужающаяся часть канала 4 переходит в расширяющуюся часть

5. При этом плавно расширяющаяся часть канала выполнена и плавно поворачивающейся, т,е. в виде колена, позволяющей дымовым газам изменить направление от оси газоподводящего горизонтального канала до вертикального ствола собственно дымовой трубы.

Работа дымовой трубы заключается в следующем.

Дымовые газы следующие по газоподводящему горизонтальному каналу полного сечения 2 мягко без срывов струи входят в плавно сужающуюся часть канала 4, в котором кроме сужения потока происходит его перестройка из любого сечения в эллипсовидное(возможно это сделать ранее), Именно эта часть газоотводного канала с наименьшей площадью поперечного сечения совпадает с проемом в стенке дымовой трубы 3. Далее дымовые газы попадают в участок канала, где происходит плавное расширение потока.(без завихрений элементарных частичек потока) и одновременно перестройка сечения канала из эллипсовидного в круглое и выходят в трубу или какой-либо ее ствол более конкретно.

При этом дымовая труба может быть одно- или многоствольной. Принципиальная схема предполагаемого решения остается неизменной. Наблюдается лишь простое суммирование — столько стволов в трубе — столько и проемов в форме эллипса.

А вот эффективность предлагаемого решения при многоствольных дымовых трубах будет возрастать существенно и не может быть простой суммой эффектов наблюдаемых на одноствольной дымовой трубе.

Предлагаемое устройство возможно выполнять и без поворота потока, однако в этом случае аэродинамические характеристики будет несколько худшими и пригодность такого устройства будет ограниченной, Экономическая эффективность настоящего предложения может быть о 1енена лишь приближенно, т.к, при обычных условиях экономил будет определяться лишь затратами связанных с компенсацией усилий на достижение необходимых прочностных

1791614 характеристик обеспечивающий расчетный уровень прочности трубы дополнительными материалами, трудозатратами и т.д, и другие варианты подсчета, Составител ь B. Кондрацкий

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С.Юско

Редактор

Заказ 142 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Дымовая труба, включающая ствол и газоподводящий канал, проходящий в отверстие ствола и выполненный из соединенных переходным цилиндрических вертикального и горизонтального участков, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет увеличения устойчивости, газоподводящий канал выполнен с плавным изменением поперечного сечения на переходном участ5 ке, причем в месте прохода через отверстие ствола канал имеет наименьшую площадь поперечного сечения и форму эллипса, большая ось которого размещена в вертикальной плоскости, проходящей через диа10 метр ствола, при этом отверстие ствола для прохода канала имеет форму, ответную сечению канала.