МНОГОСТВОЛЬНАЯ ДЫМОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при строительстве многоствольных дымовых труб для тепловых электростанций, промышленных и отопительных котельных.
Известна многоствольная дымовая труба (авт. свид. № 1544941, опубл. 23.02.90) содержащая самонесущие, преимущественно железобетонные, равновеликие конусообразные или цилиндрические газоотводящие стволы, установленные на общем или разделенных фундаментах. К каждому стволу подсоединен газоход. Газоотводящие стволы связаны между собой горизонтальными подвижными связями. При этом конструкция подвижных связей такова, что не обеспечивается достаточно плотная компоновка газоотводящих стволов в дымовой трубе, при которой произошло бы увеличение высоты подъема факела в сносящем потоке за счет взаимодействия потоков выходящих газов.
Известна также самонесущая сдвоенная цилиндрическая дымовая труба (патент Японии № 11148252). Дымовая труба представляет собой совокупность цилиндрических газоотводящих стволов, имеющих равновеликие площади поперечных сечений и соединенных между собой подвижными связями в виде укрепляющих колец и соединительного
пояса. В верхней части газоотводящие стволы имеют наклонные участки и на выходе тесно примыкают друг к другу. Это приводит к увеличению высоты подъема струи отходящих дымовых газов, но при работе только одного газоотводящего ствола струя газов из нее будет иметь наклонное направление, что ухудшает условия отвода дымовых газов на высоту, а, следовательно, приводит к увеличению приземного загрязнения. Кроме того, использование в конструкции только цилиндрических газоотводящих стволов в ряде случаев создает проблемы с их транспортировкой в полной заводской готовности. Площадь поперечного сечения газоотводящих стволов рассчитывается в зависимости от объема выбрасываемых дымовых газов (от мощности агрегата), и заданной, необходимой для обеспечения экологических требований, скорости выхода этих газов из устья газоотводящего ствола. Поэтому при относительно небольших мощностях устанавливаемых агрегатов газоотводящие стволы могут быть круглого сечения, так как железнодорожным транспортом можно перевозить трубы диаметром до 2,9 м (3,2 м с фланцами), автомобильным - до 2,5 м. Транспортировка труб большего диаметра возможна, но связана с существенными дополнительными затратами. Газоотводящие стволы большого диаметра могут собираться из частей на месте установки дымовой трубы, но это приводит к увеличению трудоемкости работ, а, следовательно, сроков и стоимости строительства.
Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение высоты отвода дымовых газов и обеспечение возможности изготовления в полной заводской готовности газоотводящих стволов, вписывающихся в транспортные габариты, что снижает трудоемкость работ и сокращает сроки строительства дымовой трубы на объекте.
Указанный технический результат достигается тем, что в многоствольной дымовой трубе, содержащей газоотводящие стволы, соединенные подвижными связями, в соответствии с изобретением поперечное сечение каждого из газоотводящих стволов представляет собой часть круга и выбирается таким образом, что поперечное сечение дымовой трубы, образованной при соединении их в единую конструкцию, по всей длине имеет форму круга или близкую к ней.
При этом по крайней мере один из образующих дымовую трубу газоотводящих стволов может иметь в поперечном сечении форму сегмента.
Предложенная конструкция трубы дымовой позволяет придавать поперечному сечению газоотводящих стволов форму, которая, с одной стороны, при необходимой площади вписывается в максимально допустимый транспортный габарит, т.е. может перевозиться любым видом наземного и водного транспорта в виде отдельных газоотводящих стволов в полной заводской готовности, с другой стороны, поперечное сечение каждого из газоотводящих стволов представляет собой такую
часть круга, что суммарное поперечное сечение газоотводящих стволов, образующих дымовую трубу, имеет форму близкую к кругу. Поскольку при такой компоновке газоотводящие стволы установлены в непосредственной близости друг от друга, струя дымовых газов, полученная в результате взаимодействия спутных (параллельных) потоков, выходящая из дымовой трубы, поднимается выше в сносящем потоке, чем струи дымовых газов от труб, находящихся на расстоянии.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.изображен один из вариантов выполнения многоствольной дымовой трубы в сборе и показан ее разрез по А-А.
В приведенном примере труба дымовая содержит две пары равновеликих газоотводящих стволов 1 и 2, 3 и 4 с изоляцией, соединенных подвижными связями 5, и общую обшивку 6.
Подвижные связи 5 выполняются в виде уголков, которые одной стороной крепятся к соединяемым газоотводящим стволам дымовой трубы. В другой стороне уголков, расположенной вертикально, имеется эллипсная (овальная) прорезь. Соединенные между собой вертикальными частями уголков, в отверстие которых вставлено крепежное устройство, например болт, газоотводящие стволы дымовой трубы имеют возможность взаимного независимого вертикального перемещения, что исключает возникновение напряжений в их
соединении при различной температуре дымовых газов, проходящих по газоотводящим стволам 1-4 дымовой трубы.
Площадь каждого газоотводящего ствола рассчитывается по известной формуле, учитывающей объем выбрасываемых в атмосферу газов и необходимую для обеспечения экологических требований скорость выбрасываемых газов. Поперечное сечение каждого из газоотводящих стволов имеет форму, представляющую собой часть круга. В данном случае, поперечное сечение первой пары соединенных вместе газоотводящих стволов 1 и 2 представляет собой круг с отсеченными параллельными сегментами. Газоотводящие стволы 3 и 4 имеют в поперечном сечении форму сегмента. Геометрические размеры газоотводящих стволов (b - длина хорды, определяемая как общая длина первой пары газоотводящих стволов 1 и 2, т.е. расстояние между двумя точками окружности, h - длина стрелки сегмента и г - радиус окружности, получающийся после стыковки всех труб) рассчитываются с использованием известной формулы для расчета площади сегмента
и с учетом ограничения , обеспечивающего габариты, необходимые для перевозки газоотводящих стволов железнодорожным транспортом.
При строительстве многоствольной дымовой трубы отдельные газоотводящие стволы 1-4 собираются в общую конструкцию. В данном случае, первоначально устанавливается первая пара газоотводящих стволов 1 и 2, соединенных между собой подвижными связями 5. Газоотводящие стволы являются законченными заводскими изделиями в полной заводской готовности, включая, в случае необходимости, изоляцию. Затем, с использованием подвижных связей, устанавливается вторая пара газоотводящих стволов 3 и 4. Соединенные пары газоотводящих стволов 1-4 становятся единой конструкцией -многоствольной дымовой трубой, поперечное сечение которой, образованное поперечными сечениями газоотводящих стволов, имеет форму круга. При этом газоотводящие стволы могут перемещаться один относительно другого вне зависимости от пропуска дымовых газов через тот или иной газоотводящий ствол (различные тепловые удлинения). По окончанию всех монтажных работ на изделие может быть установлена декоративная обшивка 6, которая является эстетическим оформлением дымовой трубы. Материал (металл) газоотводящих стволов выбирается в зависимости от температуры газового потока, находящегося в газоотводящем стволе.
Таким образом, за счет того, что газоотводящие стволы можно выполнить с габаритными размерами, позволяющими транспортировать их любым удобным видом транспорта, строительство дымовой трубы с
применением газоотводящих стволов в полной заводской готовности становится экономичнее и характеризуется снижением трудоемкости монтажа многоствольной дымовой трубы на объекте, сокращением сроков строительства, повышением качества строительства.
Кроме того, использование предлагаемой компоновки позволяет за счет увеличения высоты подъема струи выбрасываемых в атмосферу газов, снизить величину приземной концентрации вредных выбросов.