CN207436639U - 一种钢-玻璃钢复合排烟设施 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢‑玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，包括两直径不同的钢外筒和玻璃钢内筒，玻璃钢内筒设置于与之配套的钢外筒内，钢外筒上设有支承环，玻璃钢内筒的底部设于支承环上，钢外筒与玻璃钢内筒之间通过聚合物发泡材料复合连接。本实用新型的复合烟囱结构简单，并且能够共同受力，既满足了结构强度需要，同时也满足了防腐蚀要求。本实用新型的复合烟囱具有良好的保温性能，不必另设保温层。本实用新型特别适合既有钢内筒烟囱改造，在不拆除既有钢内筒的前提下，通过利旧达到防腐目的，可大量节省工程造价，经济效益显著。

Description

一种钢-玻璃钢复合排烟设施

技术领域

本实用新型涉及一种由不同材料复合而成的排烟设施，尤其涉及一种钢-玻璃钢(Steel-FRP Chimney)复合排烟设施。

背景技术

节能环保是国家一项重要的可持续发展政策。目前，我国大气排放污染物主要来自火力发电、化工、有色冶炼和冶金烧结等行业的烟气排放。烟气中主要污染物为S02、氮氧化物等，含量最高的是S02。烟气湿法脱硫(flue-gas desulphurization)是我国应用最多的脱硫工艺。湿法脱硫后的湿烟气主要呈以下特点：

1)烟气温度低，大约50℃左右；

2)烟气湿度大，为饱和状态；

3)SO2脱除效率大，SO3脱除效率较低。

虽然SO3较少，但在上述温度和湿度环境下，形成了稀硫酸，造成了烟气非常强的腐蚀性，对烟囱产生非常强的破坏作用，为强腐蚀等级破坏。

自2004年以来，我国开始大面积FGD脱硫，大量的烟囱出现不同程度损坏，直接和间接损失非常巨大。直到目前为止，仍没有一套经济、有效的防腐解决方案。目前的自立式钢烟囱因阻尼小横风向共振现象明显。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供了一种具有自我保温功能、满足结构强度需要和防腐蚀要求、节省工程造价的钢-玻璃钢复合排烟设施，解决了由于大面积FGD脱硫，大量的烟囱出现不同程度损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，包括两直径不同的钢外筒和玻璃钢内筒，玻璃钢内筒设置于与之配套的钢外筒内，钢外筒上设有支承环，玻璃钢内筒的底部设于支承环上，钢外筒与玻璃钢内筒之间通过聚合物发泡材料复合连接。

优选地，所述的玻璃钢内筒由分段内筒通过承插结构或法兰连接在一起组成。

优选地，所述的玻璃钢内筒由分段内筒通过“L”形承插结构或者“U”形承插结构连接在一起组成；“L”形承插结构包括一端为“L”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“L”形凹槽内；“U”形承插结构为“U”形承插结构包括一端为“U”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“U”形凹槽内。

优选地，所述的钢外筒由多段分段钢筒通过法兰连接在一起组成。

优选地，所述的支承环为加长设置的法兰。

优选地，所述的钢外筒的外侧设有钢塔架。

优选地，所述的钢外筒是整体焊接钢筒。

优选地，所述的钢外筒的外侧设有钢筋混凝土外筒。

优选地，所述的支承环为设于钢外筒内壁上的钢支承环。

本实用新型是利用钢材和玻璃钢(FRP)各自优点，克服各自缺点，从而达到结构承重和防腐蚀双重目的，具体特点如下：

1)排烟设施是一高耸构筑物，主要承受风荷载、地震和温度作用，需要较高的结构强度，外筒采用钢结构，则充分利用了钢材强度高、易于加工的特点。内、外筒有机复合可实现共同受力，大幅降低玻璃钢结构层厚度，降低工程造价。

2)烟气腐蚀是一种高温状态下的腐蚀，较一般腐蚀更难以克服和维护，而玻璃钢对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有很好的抵抗能力，是优异的防腐蚀材料，因此，选用FRP内筒是解决烟气腐蚀的重要途径和手段。但玻璃钢弹性模量较低，结构变形大，不适合建造较大的自立式烟囱。内、外筒有机复合可充分利用钢外筒的强度与弹性模量高的优势，从而弥补玻璃钢弹性模量低、变形大的缺陷，使得复合内筒的强度与防腐性能发挥到最佳状态。

3)因采用聚合物发泡材料，既可以使钢筒与玻璃钢筒有机结合，同时还保证在两筒竖向变形不一致情况下，满足相对“自由”变形，解决了玻璃钢与钢材膨胀系数不完全一致的问题。

4)与单独FRP内筒相比，本实用新型的复合排烟设施具有良好的保温性能，可以降低冷凝液的数量，并提高烟气抬升高度。

5)聚合物发泡材料密度低，富有弹性和粘结性能，当内外筒累计变形差较大时，可以释放温度变形。

本实用新型的复合排烟设施结构简单，并且能够共同受力，既满足了结构强度需要，同时也满足了防腐蚀要求。本实用新型的复合排烟设施具有良好的保温性能，不必另设保温层。本实用新型特别适合既有钢内筒烟囱改造，在不拆除既有钢内筒的前提下，通过利旧达到防腐目的，可大量节省工程造价，经济效益显著。

附图说明

图1为一种分段连接自立式的钢-玻璃钢复合排烟设施的示意图；

图2为一种钢-玻璃钢复合排烟设施的外部为钢塔架的塔架式烟囱的示意图；

图3为图1和图2中一种钢-玻璃钢复合排烟设施的A-A剖视图；

图4为一种钢-玻璃钢复合排烟设施的外部为钢筋混凝土筒壁的套筒式烟囱的示意图；

图5为图4中一种钢-玻璃钢复合排烟设施的B-B剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

本实用新型为一种钢-玻璃钢复合排烟设施，该排烟设施为烟囱，其由内、外筒组成，外筒为钢筒(简称钢外筒1)，内筒为玻璃钢筒(简称FRP内筒，即玻璃钢内筒2)。如图1、图3所示，其包括钢外筒1和玻璃钢(FRP)内筒2，两筒的直径不同；玻璃钢内筒2设置于与之配套的钢外筒1内；玻璃钢内筒2的底部放置在钢外筒1的支承环上；玻璃钢内筒2与钢外筒1通过聚合物发泡材料3将二者如图3所示有机地复合在一起，形成复合体，达到共同受力，从而有效节约内、外筒材料用量，实现防腐与承重两项基本功能。钢外筒1与玻璃钢内筒2之间的距离(即特殊轻质浇筑体厚度t)由热工计算确定。

钢外筒1是通过法兰4将分段钢筒安装在一起；其内部的玻璃钢内筒2由分段内筒通过承插或法兰连接在一起组成。可采用“L”形的承插结构将分段内筒连接在一起，也可采用“U”形等形式的承插结构连接在一起；

“L”形承插结构包括一端为“L”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“L”形凹槽内；“U”形承插结构为“U”形承插结构包括一端为“U”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“U”形凹槽内。钢外筒1由多段分段钢筒通过法兰4连接在一起组成。

其中，支承环可利用法兰4加长实现；聚合物发泡材料3，既可以使钢外筒1与玻璃钢内筒2有机结合，同时还保证在两筒竖向变形不一致情况下，满足相对变形，解决了玻璃钢与钢材膨胀系数不完全一致的问题。聚合物发泡材料具有密度低，富有弹性和粘结性能，当内外筒累计变形差较大时，可以释放温度变形。

本实用新型的复合排烟设施可采用自立式，其平面图如图1所示，即为套筒烟囱情况下，在不加任何附加支撑的条件下，自身构成一个稳定结构的烟囱。

采用本实用新型的复合自立式烟囱可以增加烟囱阻尼比，大幅度降低风力共振响应。本实用新型的自立式复合烟囱既降低了风振响应，又提供了自我保温功能，具有防腐与降低振动响应等多方面优势。

实施例2

本实用新型的复合排烟设施也可采用钢塔架式，其平面图如图2所示，钢外筒1的外侧设有钢塔架7，在塔架式钢烟囱情况下，复合烟囱主要承担竖向荷载，水平荷载主要由钢塔架7承担。

其他与实施例1相同。

实施例3

本实施例中，本实用新型的复合排烟设施可采用钢筋混凝土套筒式，钢外筒1的外侧设有钢筋混凝土外筒6，其平面图如图4、图5所示，即复合烟囱主要承担竖向荷载，水平荷载主要由钢筋混凝土外筒6承担。钢外筒1是整体焊接钢筒；其内部的玻璃钢内筒2的底部采用焊接在钢外筒1内壁上单独设置的钢支撑环5实现支承，玻璃钢内筒2则采用承插方式将分段内筒连接在一起；而玻璃钢2与钢外筒1则通过聚合物发泡材料3将二者如图5所示有机地复合在一起，达到共同受力，从而有效节约内、外筒材料用量，实现防腐与承重两项基本功能。

本实用新型的复合烟囱可用于新建烟囱，更适合既有钢内筒烟囱改造工程，其平面图如图4所示，可充分利用既有钢内筒，由钢-玻璃钢重新复合一个新的内筒，达到防腐与承重有机结合。

其他与实施例1相同。

Claims (9)

1.一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，包括两直径不同的钢外筒(1)和玻璃钢内筒(2)，玻璃钢内筒(2)设置于与之配套的钢外筒(1)内，钢外筒(1)上设有支承环，玻璃钢内筒(2)的底部设于支承环上，钢外筒(1)与玻璃钢内筒(2)之间通过聚合物发泡材料(3)复合连接。

2.如权利要求1所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的玻璃钢内筒(2)由分段内筒通过承插结构(8)或法兰连接在一起组成。

3.如权利要求2所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的玻璃钢内筒(2)由分段内筒通过“L”形承插结构或者“U”形承插结构连接在一起组成；“L”形承插结构包括一端为“L”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“L”形凹槽内；“U”形承插结构为“U”形承插结构包括一端为“U”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“U”形凹槽内。

4.如权利要求1所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的钢外筒(1)由多段分段钢筒通过法兰(4)连接在一起组成。

5.如权利要求4所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的支承环为加长设置的法兰。

6.如权利要求4所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的钢外筒(1)的外侧设有钢塔架(7)。

7.如权利要求1所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的钢外筒(1)是整体焊接钢筒。

8.如权利要求7所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的钢外筒(1)的外侧设有钢筋混凝土外筒(6)。

9.如权利要求4或7所述的一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，所述的支承环为设于钢外筒(1)内壁上的钢支承环(5)。