ДЫМОВАЯ ТРУБА

Полезная модель относится к промышленным дымовым трубам и может быть использована при сооружении, в частности, при реконструкции промышленных дымовых труб.
Из существующего уровня техники известна дымовая труба, содержащая железобетонную оболочку с выступающим из нее газоотводящим стволом, межтрубное пространство, над торцом железобетонной оболочки перекрытое кровлей, выступающая часть ствола заключена в кожух с образованием зазора, сообщающего межтрубное пространство с атмосферой, и опирающийся на кровлю, при этом кожух выполнен в виде конфузора, состоящего из конфузорных колец с переходом в верхней части в цилиндр, причем кольца размещены относительно друг друга внахлест с зазором, а нахлест выполнен наружу или внутрь (см. патент № RU 30418, МПК F23J 11/00; F23J 13/02, опубл. 27.06.2003 г.).
Недостатком известной дымовой трубы является то, что она не позволяет возврат части тепловой энергии горячих газов, уходящих через дымовую трубу.
Известна дымовая труба, выполненная железобетонной либо кирпичной с металлическим стволом, расположенным внутри ее. Металлический ствол установлен на фундаменте железобетонной либо кирпичной дымовой трубы внутри ее работоспособной части (см. патент № RU 53696, МПК E04H 12/00; E04H 12/28, опубл. 27.05.2006 г.).
Недостатком известной дымовой трубы является отсутствие возможности использования тепловой энергии горячих газов, уходящих через дымовую трубу, а так же сложность конструкции.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является дымовая труба с утилизацией тепла отходящих дымовых газов путем нагрева наружного воздуха, поступающего к потребителю, содержащая ствол и наружный по отношению к нему соосный кожух с отверстиями для забора свежего воздуха и подачи нагретого воздуха к потребителю. Между стволом и кожухом размещены вмонтированные в основание трубы вертикальные перегородки, высота которых меньше высоты кожуха, и кольцевая заглушка, расположенная на уровне устья трубы. Отверстия для забора свежего воздуха выполнены у основания дымовой трубы (см. а.с. № SU 842340, МПК E04H 12/00; E04H 12/28, опубл. 30.06.1981 г.).
Недостатками данного технического решения являются то, что в подъемных и опускных каналах существуют различные температурные режимы, то стенки ствола могут разрушаться за счет возникновения термических напряжений. Выполнение отверстий для забора свежего воздуха и подачи нагретого воздуха к потребителю чередующимися, так же не исключает возможность возникновения термических напряжений в стенках ствола и кожуха, так как на смежных участках их поверхности возникают различные температурные режимы. Вертикальные перегородки так же усложняют конструкцию трубы и создают дополнительное сопротивление потоку воздуха между стволом и кожухом, что повышает расход электроэнергии для работы вентилятора.
Была поставлена задача: создать простую по конструкции и эффективную в эксплуатации дымовую трубу.
Поставленная задача решается тем, что у дымовой трубы, содержащей внутреннюю трубу и, эксцентрично расположенную, с образованием кольцевого пространства, наружную трубу, с отверстиями для забора свежего воздуха и подачи нагретого воздуха потребителю, вентилятор для забора свежего воздуха, высота наружной трубы выполнена ниже внутренней трубы и отверстие для забора свежего воздуха выполнено, в виде кольцевого воздушного зазора, между трубами на уровне верхнего торца наружной трубы.
Выполнение высоты наружной трубы ниже внутренней, позволяет полностью исключить взаимное негативное влияние отходящих по внутренней трубе дымовых газов с потоком свежего воздуха, засасываемого через кольцевой воздушный зазор на уровне верхнего торца наружной трубы.
Выполнение отверстия, для забора свежего воздуха, в виде кольцевого воздушного зазора, между трубами, позволяет обеспечить подачу свежего воздуха равномерно и без каких-либо резких температурных перепадов по всей высоте труб, что полностью исключает возникновение термических напряжений на стенках труб.
Выполнение кольцевого воздушного зазора между трубами полностью свободным, без каких-либо перегородок, позволяет снизить сопротивление потоку засасываемого воздуха, что снижает расход электроэнергии для работы вентилятора.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг. 1 - дымовая труба, общий вид в разрезе;
фиг. 2 - сечение Α-A дымовой трубы.
Дымовая труба, содержит внутреннюю трубу 1 и, эксцентрично расположенную, с образованием кольцевого пространства, наружную трубу 2, высота которой ниже высоты внутренней трубы 1. Внутренняя труба 1 представляет собой поверхность теплопередачи и изготавливается в соответствие с требованиями наибольшей теплопередачи через эту поверхность. Наружная труба 2 служит корпусом воздухонагревателя и представляет собой обычную расчетную дымовую трубу, но диаметром превышающую диаметр расчетной на кольцевое пространство между трубами.
Для забора свежего воздуха, выполнено отверстие в виде кольцевого воздушного зазора, между трубами на уровне верхнего торца наружной трубы 2, отборную трубу 3 с вентилятором 4 для подачи нагретого воздуха потребителю. Дымовая труба с помощью внутренней трубы 1 связана с котлом 5.
Дымовая труба работает следующим образом.
Горячие дымовые газы с котла 5 под действием естественной тяги или принудительно движутся, по внутренней трубе 1, к устью дымовой трубы. Холодный воздух через кольцевое пространство между эксцентрично расположенными трубами 1 и 2, на уровне верхнего торца наружной трубы 2, засасывается вентилятором 4 в котельную, где тепловая энергия, в виде горячего воздуха, используется для отопления котельной и сжигания газа в топке. За счет этого достигается экономия топлива для работы котлов.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.