CN204739604U - 烟道后膛侧进式烟囱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种烟道后膛侧进式烟囱，包括：排烟筒和烟道；所述烟道的一端为后膛，所述烟道通过所述后膛垂直连接在所述排烟筒的底部；所述排烟筒的底部内设置有倾斜底板。本实用新型通过在后膛和排烟筒的交界处设置倾斜底板，能够使通过的烟囱后膛的烟气平滑的流入排烟筒中，避免了烟气在拐角处发生紊流从而将排烟筒底部的液体卷离排烟筒的可能，大大减少了二次夹卷情况的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及排烟筒制造技术领域，特别是指一种烟道后膛侧进式烟囱，属于热电站辅助设备制造技术领域。
背景技术
近年来，在热电站或其它需要应用大型烟囱的领域，烟道或烟囱在排烟时都会产生强烈的漩涡气流，旋涡气流作用于这些通道的内壁时，会致使内壁的表面形成的液膜发生二次夹卷(二次扬尘)，即将内壁沉积的液体再次被卷离内壁表面，从而使烟道或烟囱的酸液收集变得非常困难。另外，被二次夹卷形成大酸液滴(液滴直径在300-6000微米)会重新进入气流，再从烟囱排出时会产生烟囱雨，烟囱雨不仅污染环境还会对烟囱周围的建筑物造成危害。
现有技术中，二次夹卷现象不仅发生在烟道和烟囱内壁，尤其是在烟道后膛和排烟筒的交接处，由于气流经过后膛改变流向，最易发生二次夹卷。因此，如何对烟道和烟囱交界处后膛内壁的液膜进行收集并尽可能的减少二次夹卷是亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够抑制烟囱雨的烟道后膛侧进式烟囱，以解决现有技术所存在的烟道后膛内易发生液滴二次夹卷的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种烟道后膛侧进式烟囱，包括：排烟筒和烟道；所述烟道的一端为后膛，所述烟道通过所述后膛垂直连接在所述排烟筒的底部；
所述排烟筒的底部设置有倾斜底板。
其中，所述后膛的高度为H；所述倾斜底板顶端与所述后膛顶端之间竖直方向的距离为M，则M≤1/3H；
所述倾斜底板的底端与所述后膛的底端平齐，且所述倾斜底板的低端距离所述后膛的距离为N，则N≤1/4D，D为所述排烟筒的直径。
其中，所述后膛与所述排烟筒的交接处设置有一圈液体收集环；
所述液体收集环固定于所述后膛的边缘并位于所述排烟筒内，且所述液体收集环具有一圈外翻边。
其中，所述液体收集环包括：顶部排水沟和两个侧面折边；所述顶部排水沟固定于所述后膛的顶部，所述侧面折边固定于所述后膛的侧壁；
且，所述两个侧面折边分别与所述顶部排水沟的两端相连。
其中，所述排烟筒的上部还设置有膨胀节。
其中，所述膨胀节的两侧分别设置有液体收集器；
所述液体收集器为圆环形，并紧密套设于所述排烟筒的内壁，且每个所述液体收集器上均设置有背向所述膨胀节的内翻边。
其中，所述液体收集器所在平面与水平面的夹角为5～15度。
其中，所述液体收集器与所述顶部排水沟之间设置有排水导管。
其中，所述倾斜底板通过支撑结构固定于所述排烟筒的底部，所述倾斜底板与所述排烟筒内壁之间设置有间隙。
其中，所述排烟筒的底部还设置有污水富集区。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过在后膛和排烟筒的交界处设置倾斜底板，能够使通过的烟囱后膛的烟气平滑的流入排烟筒中，避免了烟气在拐角处发生紊流从而将排烟筒底部的液体卷离排烟筒的可能，大大减少了二次夹卷情况的发生。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的烟道后膛侧进式烟囱结构示意图；
图2为图1的应用结构示意图；
图3为本实用新型实施例的烟道后膛侧进式烟囱工作原理示意图；
图4为本实用新型实施例的烟道后膛侧进式烟囱中液体收集环的结构示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为图5中A-A方向切面图；
图7为图5中B-B方向切面图；
图8为图5中C-C方向切面图。
[主要元件符号说明]
1、排烟筒；10、膨胀节；2、后膛；3、倾斜底板；30、污水富集区；31、间隙；4、顶部排水沟；5、侧面折边；6、液体收集器；7、排水导管；H、后膛高度；D、排烟筒直径；M、倾斜底板顶端与后膛顶端之间距离；L、膨胀节与后膛顶端的距离；A、上部空气动力区；B、下部空气动力区；C、液滴冲击区。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的烟道后膛侧进式烟囱，包括：排烟筒1和烟道；所述烟道的一端为后膛2，所述烟道通过所述后膛2垂直连接在所述排烟筒1的底部；所述排烟筒1的底部设置有倾斜底板3，倾斜底板3位于排烟筒1内。很显然的，倾斜底板3的作用是让烟道后膛进入排烟筒1的气流沿行进方向平滑的转向，因此，倾斜底板3倾斜面显然是朝向后膛2和排烟筒1之间的拐角的。
倾斜底板2可以直接作为排烟筒1的底部墙面，也可以通过支撑结构设置于排烟筒1的底部。如图1，若倾斜底板3直接作为排烟筒1的底部，将减少所需排烟筒的制造材料，降低排烟筒造价。
在本实用新型实施例中，排烟筒1的底部设置倾斜底板3后，可以很好的适合整个烟囱的湿运行，避免了采用水平底板或者锥形底板导致的气流混乱的问题；也能够使流经倾斜底板3的液膜能够在一个相对平静的区域内进行收集。另外，倾斜底板3的设计也更加符合空气动力学的原理，也减少了烟囱入口压力损失，能够适应广泛的锅炉负荷。
具体的，如图2，所述倾斜底板3可以通过支撑结构固定于所述排烟筒1的底部，所述倾斜底板3与所述排烟筒1内壁直接设置有间隙31。支撑结构可以为硬性支撑，只要能够保证固定倾斜底板3的位置即可。间隙31的宽度一般保持在100-250毫米之间，从而能够允许液体沿着排烟筒内壁流入倾斜底板3下面的安静区域。
在上述实施例的基础上，所述后膛2的高度为H；所述倾斜底板3顶端与所述后膛2顶端之间竖直方向的距离为M，则M≤1/3H；所述倾斜底板3的底端与所述后膛2的底端平齐，且所述倾斜底板3的低端距离所述后膛2的距离为N，则N≤1/4D，D为所述排烟筒1的直径。在这样的尺寸约束条件下，倾斜底板能够起到最好的导流和防止液膜二次夹卷的作用。
如图3中，箭头所显示的即为液膜在单侧进气式烟道后膛和烟囱内的运动轨迹。排烟筒膨胀节到后膛顶端的距离为L，则1.5D≤L≤2D。可以设定一个点，该点距离后膛顶端的距离为L。湿烟囱里的液膜流动模式可定义为两个基本气动区：上部空气动力区A位于该点以上；下部空气动力区B，位于该点以下。B区是复杂而多维的气体—液膜流动模式；而A区是行为较好的流动模式。排烟筒液体收集系统一般位于B区。
根据烟气的流动规律和流体力学分析，烟气在排烟筒底部改变流向有水平变为垂直，在流向改变区域，由于紊流和弯道处外围流速增加的原因，因此弯道处的外侧液膜会随着高速气流向上运动，在弯道的外侧形成液滴冲击区C；而弯道内侧气流速度较低，则液膜向下流动。而气流经过该变向区域以后，流速回归正常，液膜在长期累计的情况下，会在A区呈现出向下流动的趋势。由于流速回归正常通常实在排烟筒直径的1.5-2倍之处，所以1.5D≤L≤2D所在之处必然会出现一个液膜上下流动不同的中介点。
在上述实施例基础上，进一步的，如图4到图8所示，所述后膛2与所述排烟筒1的交接处设置有一圈液体收集环；该液体收集环固定于所述后膛2的边缘并位于所述排烟筒1内，且所述液体收集环具有一圈外翻边。
液体收集环的设计，为了能够将弯道内侧向下流动的液膜及时进行收集，避免液膜富集以在后膛2的顶部滴落，从而使液滴再次被烟囱风吹走而产生“二次夹卷”。
具体的，液体收集环包括：顶部排水沟4和两个侧面折边5；所述顶部排水沟5固定于所述后膛2的顶部，所述侧面折边5固定于所述后膛2的侧壁；
且，所述两个侧面折边5分别与所述顶部排水沟4的两端相连。顶部排水沟4和两个侧面折边5形成一个倒置的U形结构，使排烟筒侧壁向下流动的液膜不会流入后膛的顶部，也不会从后膛的侧壁被再次卷入气流中，大大减少了二次夹卷现象的发送。
更进一步的，在上述实施例基础上，所述排烟筒1的上部还设置有膨胀节10。膨胀节10距离后膛顶端的距离也为L。一般情况下，排烟筒1上尽可能少的设置膨胀节，但是在不可避免的情况下，膨胀节设置于距后膛顶端的L处。
所述膨胀节10的两侧分别设置有液体收集器6；所述液体收集器6为圆环形，并紧密套设于所述排烟筒1的内壁，且每个所述液体收集器6上均设置有背向所述膨胀节的内翻边(内翻边垂直与所述液体收集器，截面呈L形结构)。即，设置于膨胀节10上部(A区)的液体收集器用于收集上部下流的液膜，设置于膨胀节10下部的液体收集器用于收集下部(B区)下流的液膜。
为了使液膜能够对收集的液体进行集中，所述液体收集器6所在平面与水平面的夹角为5～15度。这样收集的液体就可以在液体收集器的最低处富集。
在上述实施例的基础上，更进一步的，所述液体收集器6与所述顶部排水沟4之间设置有排水导管7。排水导管7用于将液体收集器6收集的液体导入液体收集环，最终使所有收集的液体集中于排烟筒1的最底部。
另外，在本实施例中，所述排烟筒1的底部还设置有污水富集区30，该污水富集区30的顶部一般设置有一个栅栏，以防止烟气流入该区域以冲刷收集到的液体返回气流。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，包括：排烟筒和烟道；所述烟道的一端为后膛，所述烟道通过所述后膛垂直连接在所述排烟筒的底部；
所述排烟筒的底部设置有倾斜底板；
所述后膛的高度为H；所述倾斜底板顶端与所述后膛顶端之间竖直方向的距离为M，则M≤1/3H；
所述倾斜底板的底端与所述后膛的底端平齐，且所述倾斜底板的低端距离所述后膛的距离为N，则N≤1/4D，D为所述排烟筒的直径。
2.根据权利要求1所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述后膛与所述排烟筒的交接处设置有一圈液体收集环；
所述液体收集环固定于所述后膛的边缘并位于所述排烟筒内，且所述液体收集环具有一圈外翻边。
3.根据权利要求2所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述液体收集环包括：顶部排水沟和两个侧面折边；所述顶部排水沟固定于所述后膛的顶部，所述侧面折边固定于所述后膛的侧壁；
且，所述两个侧面折边分别与所述顶部排水沟的两端相连。
4.根据权利要求3所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述排烟筒的上部还设置有膨胀节。
5.根据权利要求4所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述膨胀节的两侧分别设置有液体收集器；
所述液体收集器为圆环形，并紧密套设于所述排烟筒的内壁，且每个所述液体收集器上均设置有背向所述膨胀节的内翻边。
6.根据权利要求5所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述液体收集器所在平面与水平面的夹角为5～15度。
7.根据权利要求5所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述液体收集器与所述顶部排水沟之间设置有排水导管。
8.根据权利要求1所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于，所述倾斜底板通过支撑结构固定于所述排烟筒的底部，所述倾斜底板与所述排烟筒内壁之间设置有间隙。
9.根据权利要求1所述的烟道后膛侧进式烟囱，其特征在于， 所述排烟筒的底部还设置有污水富集区。
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