Дымовая труба

 

Союз Советскнк

° Соцмвпнстнческик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 883604 (6) ) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22)Занвлено 06.03.80 (213 2892536/29 33 (5 l ) M. Кл.

F 23 3 11/00 с присоединением заявки РЙ

Гвсудвйстмвньй кемитет

СССР (23) Приоритет яв ламет взебретений я впрктяй

Опубликовано 23 11,81. Бюллетень Ми 43

Дата опубликования описания (53) УДК 662,922. .2(088.8) (72) Автори изобретения

А. K. Серебряников и С. B. Серебряникова (73) Заявнтель

Фрунзенский политехнический институт (54) ДЫМОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к устройствам для удаления дымовых и вентиляционных выбросов в атмосферу и может быть использовано в рвзпичных отраслях народного хозяйства для наименьшего рассеивания отбросов в районе их выброса.

Известно устройство для удаления дымовых газов, включающее дымоход, на конце которого установлен вращающийся конусообразный оголовок, нв внутренней поверхности которого имеется спиральная канавка и лопасти, установленные между ее витками (1 1 .

Недостатком известного устройства для удаления дымовых газов является небольшая высота подъема газов нвд устьем

15 конусного оголовка вследствие вращательного движения выбрасываемых дымовых газов в гсризонтальной плоскости, неблагоприятных аэродинамических условий выхода из оголовка и адаптации вихря дымо20 вых газов в с.ободной атмосфере; относитепьно высокого гидравлического сопротивления начинки кону< ообразного оголовка,и неоправданных затрат энергии на закрутку атмосферного воздуха, подсвсываемого во внутрь восходящего вихря дымовых газов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к пред= лагаемому устройству является дымовая труба промышленных зданий и сооружений, включающая ствол и смонтированный в верхней части ускоритель выброса газов, состоящий из камеры и установленного внутри цилиндра. цилиндр снабжен входными и выходными отверстиями, в в нижней части - гибкой диафрагмой, соединенной с генератором возвратно-поступательньтх колебаний (27 .

Недостатком известной дымовой трубы является небольшая высота подъема газов над выходным отверстием цилиндра по следующим причинам:

a) постоянного сообщения полости цилиндра ускорителя выброса газов с атмосферой через выходное отверстие, что снижает полноту передачи имт 71ьг. а холичест&М 604 ва движения диафрагмы порции выбрасыва.емых газов, а также создает nogcoc атмОсфернОГО ВОздуха B пОлОсть цилиндра при движении диафрагмы сверху вниз; б) периодичкого удаления дымовых газов из ствола дымовой трубы, так как диафрагма перекрывает входные отверстия цилиндра |три выталкивании очередной порции, газов в атмосферу; в) относительно высокого гидравлического сопротивления вследствие дополнительного перетока газов из камеры в полость цилиндра перед выбросом в атмосферу, B также необходимости увеличения размеров цилиндра при эвакуации больших объемов дымовых газов.

Бель изобретения — повышение высоты выброса газов в атмосферу.

Поставленная цель достигается тем, что дымовая труоа, содержашая ствол и смонтированный в верхней части ускоритель Выброса газов, выполненный в Виде камеры с генератором возвратно-кол ебатепьных движений, снабжена установленным внутри камеры и соединенным с генератором Возвратно-колебательных движений вертикальным механическим волкоВодом с размешенным в нижней его части ускорителем колебаний, а в верхней — гаситецeM.

Кроме того, камера ускорителя выброса газов Выполнена расширяющейся сверху Вниз и прямоугольной в поперечком се. екии, две боковые стенки которой параллельны между собой, расшираются книзу и выдвинуты над верхним срезом двух других стснок.

На Фиг 1 изображено схематично устройство, поперечный разрез; на фиг. 2:о же, продольный разрез; на фиг. 3

Волковод, поперечный разрез; на фиг. 4Вариант Выполнения трубы, разрез Л-A на

ФИГ. 5; ка фиг. 5 — то же, разрез Б-Б на

Ыг. 4, Дымовая труба включает ствол 1 и смонтированный в Верхней части его ускорчтель выброса газов, выполненный из камеры 2, Вертикального механи .еского

Валновода 3 и генератора 4 Возвратноколебательньгх движений.

Камера 2 выполнена расширяюшейся книзу и прямоугольной в поперечном сечекии, две ооковые стенки 5 которой паралг елькы между собой, расширяются книзу и Выдвинуты над верхним срсзом двух других стенок b, имеюших изгиб согласо=

Ванный с поперечко-Вoлкоaым изгибом волковода 3. «1еханический ВОл,oeorf 3 уc-1g. О„лек

fBepTикал(ко Вку"-ри ка,!Hob! f —,ъ лог кек плоским и упруго-гиб«".::;-M, к;.«ек .".. длину, СуШЕ -.ГВЕККО бОЛЬШуЮ Е ел ВЬ-Сета KàМЕрь.

2. Пример выполи кия колко-.«о:"а 3: кар--.

КВс 7 Волновопа 3 кабираетсR кз лентсвой пружинной термообработанной стали, которая пропоггькэ аковывается В HIBKMGTHoM порядке п*0: От:IHHe каркаса 7.

Причем тогппика упакси H KBpKGO.B 7 -;-«леньшается скчзу ВВерх —;.. его длин, Ка" кас

7 обкладывается с обеих сторон Войлоком 8.

Для стабили=.-»ции Qбразовакн... и-, -.-Око рения движения скиз:f Вверх к=:еречкой волны меха..кческий Волковсд 3 снабжен образователем-ускоритei!ем »!, который крепится к нижней HGc-ти Волковопа 3 и имеет протяженно:.:г =. более 1/3 его»лины. Образователь-yc:,.Сритель 9 Выполняется из гибкого и пс=таточко массивкого материала, например метал :!IHесккх цепей.

Кроме этого, .для мяг: ого снятия Волнообразного изгиба и сохранения пу -ности

Волны вверху волковопа 3 уст=ковлек гаси гель 1 О, кОтОрыи явля е ся; родолжеки ем волновопа 3, о. раHH. ei- -: —.Вко Выступаюшими кром-гаы- -:: Hок =: -. а:::;=.рь 2 H

HbfIIo;IHeH легки л K .."" бки:1, ккапример резины или Войлока.

Г; Ижн ЯЯ КРОМК а Весг IO,«O ÄB,, „РЕП ИТ и по Всей своей ширин . :; —.: ер:.:с:по 1 гене= ратора поперечной Всл.-ъf., который .-.реобразует BpG J!BTeJ7ьксе цвиже5гие Вала

ЭЛЕКТрОПВГГГа1 Епя: 2 Л л О,-;."= ВТСП- НЬ Е дВИ,жекия Волновода 3. Е,:;-.я оснастка .-екератора 4 крепится -.:: Ст"-.С ту 1 г:осрепстHOM монтажной клошар <к : 3.

Вн.,три камеры 2 Во- ковоп: 3., имеюший прстяженкость кескг.ль.. бо: ь11лус, чем Высота; а:леры ? подвешен пр" помо/ щи гибких подвесок 14,например КВНроил;! CTBIIbHbfX ТРОСИКОВ M -ЛОГО дчаMeTpB ), 3sKpei ifIeH ib!K:-.а cT HHKBK 5 H Bbf полкеккых такой;-;;:=.кь|, ао ке .",:eIIIGeT выл пОлкять ВОлнопые пвкжек IR ВОлкОВОду

Камера 2 крепится K OTBo!I " 1 при помощи ребер 15 жесткости.

Для лучшего скогп-.жекия Волкавода 3

<О внутренней повар кости сгенох 5 предусматривается возможность смаз;;::. или г.скрытия их .,.G гериялями, имеюшими низкий коэффициент -трения скольркекия, пример Ьторопла<-.том и pp., а нижняя час-b внутренней поверх.-. .o..";-и стенок 6 покрыВается смягчаюшим у IBp материалом, например толс-гым Войлоком .: др., кеоб -одимым ппя мягкой работы сб-азователя5 ускорителя 9 поперечной волны волно k

Bogs 3 ..

В другом варианте выполнения дымовая труба вхлючает ствол 1 с установлен ной на нем камерой 2, которая выполнена расширяющейся сверху вниз и прямоуголь ной в поперечном сечении и поделена на четыре отсека перегородками 16 (предусматривается возможность выполнения кайеры 2 в виде хольцевого многогранника и деление ее на большее количество частей). Внутри каждого отсека установлен на подвесках 17 волновод 3, соединенный с генератором 4 его поперечной волнь .

У каждого отсека камеры 2 внешняя, имеющая наименьший размер стенка 5, несколько выступает над верхним срезом камеры 2...

Для сгабилизации поперечной волны каждый вопновод 3 снабжен обраэователем-ускорителем 3 в нижней части и гасителем 10 в верхней.

Генератор 4 поперечной волны волновода 3 имеет один общий для всех гибхий вал 18, к которому при помощи стерж ней 11 и рычагов 19 крепятся нижние кромки волноводов 3. Вал 18 приводится в колебательное движение приводом 20.

Камера 2 крепится к стволу 1 посредством ребер 15 жесткости.

Дымовая труба работает следующим образом.

При включении генератора 4 нижней кромке волновода 3 сообщаются возвратно-колебательные движения между стенками 6 или противоположными стенками отСеков Внутри камеры 2. Колебания выполняются до соприкосновения нижней части вапновода 3 с внутренней поверхностью стенок 6. После соприкосновении образо- . ватель-ускоритель 9 поперечной волны, сохраняя полученную направленность движения и в силу своей повышенной инерционности, стремится уложить на всю свою алину тело волновода 3 вдоль внутренней поверхности стенки 6, причем это происходит с возрастающим .ускорением верхнего конца образователя-ускорителя 9 в направлении к стенке 6. При движении нижней части волновода 3 к противоположной стенке весь этот процесс повторяется.

В результате этого в полости камеры 2 волновод 3, упруго изгибаясь, образует механические поперечные волны, которые движутся снизу вверх с затухающей ампли тудой, Эти волны возникают благодаря упруго-гибкой деФормации материала волновода 3 и стабилизирующему Воздействию образователя-ускорителя 9.

883604

Ь

B верхней части волновода 3 гаситель

10 поперечной волны выполняет мягхий сброс энергии колебаний, сохраняя при этом пучность и линию поперечной волны волновода 3, вследствие ограниченности только двумя Выступающими кромками стенок 5 и своей способности мягхо изгибаться.

Удаляемые газы, пройдя ствол 1, заf0 полняют впадины, образованные волноводом 3 и огарниченные стенками 5 и 6 камеры 2. В этих впадинах газы завихряются в плоскости распространения волны, причем закрутха газов во впадине одной

1 $ ВОлны Выполняется B Одну сторону, а В другой — в противоположную. Завихрение газов во впадинах происходит в результате: волнообразного движения волновода 31 вязкого трения газов об относительно подвижные поверхности замкнутого пространства впадин; грушевидной Формы сече-k ния волнообразной впадины, а также в результате возникающих перетоков газов, развитых От центра к периферии вихря, вследствие высоких скоростей движения газов, находящихся вблизи движущейся поверхности замкнутого пространства впадины .

При движении поперечной волны волновода 3 снизу вверх интенсивность скрутки газов в вихревой цилиндрический жгут возрастает за счет увеличения скорости движения волны, так как происходит затухание ее амплитуды; уменьшения объема

3$ замкнутого пространства волновой впадины при неизменном количестве заключенных в ней газов, вследствие того, что объем пространства Владины уменьшается прямо пропорционально величине затухания ам40 плитуды поперечной волны волновода 3.

В момент выхода цилиндрического вихря дымовых газов иэ полости камеры 2 над верхним срезом стенок 6 осевая часть его, которая находится под разрежением, остается закрытой некоторый отрезок Времени выступающими краями стенок 5. Это позволяет усгранить подсос атмосФерного воздуха во внутрь вихря и сохранить его от преждевременного разрушения в момент его адаптации в сво$0 бодной атмосфере. Сохранение вихря происходит тахже эа счет удерживающей силы его осевого разрежения. B процессе адаптации цилиндрического вихря дымовых газов в атмосфере происходит выведение

$$ окружающего воздуха из состояния относи-тельного покоя в пограничном слое и наращивание толщины слоя В границах всего вихря. Все это увеличивает скорость подъеме Вихра дымовых газов и BpeMQ его существоввнич а етмос@ере.

Гаситель 10 поперечной волны волноаоде 3 выполняет четкое разграничение между Выбрвсывеемыми 8 втмосферу Вих рями гезов, не рвзрушея, е кек бы вьтквтывея их из полости камеры 2, подтвлКнаен ВВЕРХ.

Чередовение резличного нвпревления закрутки удаляемых газов создает благоприятные аэродинамические условии для правильно оргенизовенного обтекения

ВСТрЕЧНЬтМИ >ТОТОКВМИ ЕТМОСфЕрНОГО ВОЗдухе кеждой пары вихрей газов, тек кек обрезуется подобие торроидельного вихря, что текже увеличивеет скорость подъема и время существовения в етмосфере кеждой пары вихрей удаляемых геэов.

Твким образом, удаление дымовых гезов в атмосферу происходит в виде Вы о прыгиввюптих вверх вихрей, которые групп иру ют си в Леры.

Интенсивная эвекуеция дымовых гвзов волноводом 3 создает в полости камеры

2 разрежение, которое сопутствует увеличению тяги и снижентно гидравлического сопротивпент!я всего епперете.

Путем изменения емплитуды и частоты колебвния волноводе 3, изменения высоты камеры 2 и> следовательно, длины волноsI« воде 3, в также изменения механических хвректерис-гик материала BoJrhosoIIB 3, 8 знвчит изменения эеконе колебения и зетухения поперечных волн появляется возможнос-ь увеличивать высоту подъеме уделяемых в атмосферу гезов, т. е. увеличиветь производительность епперете.

Бь,"полнение дымовой трубы предлвгеем Йт ттонструтптии обеспечивеет:

8) Выброс в атмосферу уже готового

Вихря дымовых геэов зе счет оснащеттия ускорителя Выбросе гезов аертикельньтм мехеническим волноводом, который создает в полости кемеры поперечные волны, двттгеющиеся снизу вверх с зетухеющей

8мплитудой; б) повытценную интенсивность закрутки

В вихрь удаляемых газов и высокую скорость выбросе их аат,мосферу,,кек реэультет выполнения кемеры ускорителя гезоа прямоугольной в поперечном сече- so нии и снебженич волноводе обрезоввтелемускорителем его поперечной волны; а) блегоприятньте аэродинамические условия выходя в етмосферу и адаптации

В НЕЙ ВИХРЯ УДВЛ>ЯЕт«ят;т Геэов ВСЛЕДСТВИЕ

ПЕРЕКРЫтня ТорцОВ ВИ(-.ря ГВЗОБ ««Н!СтупвтоЩ«тМИ КРОМКВМИ ДВ««Х «теРВ«тлЕ тътт>ь«Х СТЕНот камеры ускорителя выброса гезо;; и оснвщЕНИя ВЕрХЧЕЙ ЧВС.-ГИ «ВО»«ОВ ;>В Г8СИТЕЛЕ < его поперечной Волны, . †.. текже выполнения зекруттси кеждого последующего Вихря газов в сторону, противоположную зекрутке предьтдушегс вихря, г) воэможность выполнения регу,ттровки Высоты подъеме I втмос4еру уделяет ЕЗОВ И т>Р>->ИЗВОДИТ> «тЬНССттт Вттн>ВР8ТВ

ТаК кек мОжнО грут!пироввть усх>оритити

Выбросе гвзов в кольцевой много..-рвнник>.

СОЗДВВЕЯ ТОРР ОИД8ЛЬНЬ Й! BHXPb ГВЗОЬ» В етмосфере, меняя интенсивность .закрутки

УДЕттЯЕМЪтХ ГВЗОВ а В тХРЬ т y =".: Из!« .ЕНЕНИЯ встоты и емплитуды колебвний гeHepBToре поперечной волны Волноводе H!III механичестих хервктеристик самого ымтнсводе, 8 т екже испОл ьзу р спос06НОс ть ускорителя выбросе гезов к свмостоятюьной транс=портировке гвэсь.

Ф о р м у л a;;;--. О 6 р e е н и я

ДьтРДОВВЯ ТРУДЫ, СОДЕР КВ ЦВ:т СТВО. т и смОнтирОВвнный В верхней . . G чести

">>скорит ель Выбросе гвс«ОВ, Бт>!пол>т еннь! и в виде квмерь..- eHOOB opoм возвретноколебв ельных движений, о л и --: 8 ю =

Щ 8 и C и ТЕМ, «-;С;, г ттЕт>то П>С>2т-;т>!ЕНИЯ высс-гы ьыбрссв газо-;= В вттосф-.—.р;:, онв снвбженв у> TBI««oвлeii>«!т. Вн ; . Он т BMepBI u

COegiiHeHHI,IM C !»eIIÅÐ8> ОРОМ ««т«В>В««т«С!то»„ кол ебвт «>тань!к двинт с ни Й Вертиквльнь! м мехвническим ВОлново дом с >«;=змет>те>нньт!" ттижНЕЙ eI O «IBCTИ уСКОВ>"ттвтт(т,: О,I> 68ННН в в верх,r>i!.". — гасите >er,, 2. Трубе по и. 1, О т> л и ч 8 ю щ е я " H -.,-OM, «To квмерэ. ВЫпс1тненв рв"тттттрятотцтвйся -СВЕРХ-;«a!«ИЗ. И ттрямоу«т»0. ПНСЙ в поперечном с=чттин Ве боковые: .т=<т! которой «8«твлттд«««»,,. ттг, со60 рв>ШИРЯЮТСЯ КНИЗУ И ВЫДВИНУТЫ Нва ВЕР.тттнм срезом двух других OTOHoê.

Итсточн!»-.! Ннформвции> принятые Во Вни: BH. е при экспертизе

1. Авторское càHIIåòeIIücòâo С ..Р

-т->- Р

Мр 309211, кл. F 23 11/00, 1989.

2. Авторское свидетепьствс СССР

М 319725, кл E 04, 12,т00, 1971.

883604

Составитель Л. Мацук

Редактор В. Данко Техред А.Бабинец Корректор Н. Шмякая

Заказ 10196/59 Тираж 609 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытиЯ

113035, Moczsa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4