RU2648132C1

RU2648132C1 - Stack

Info

Publication number: RU2648132C1
Application number: RU2017113635A
Authority: RU
Inventors: Владимир Витальевич Кисляков
Original assignee: Владимир Витальевич Кисляков
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-03-22

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to power engineering, in particular to chimneys for the removal of combustion products from energy, metallurgical, chemical and other structures. Chimney contains a cylindrical or conical body with a lower base of a large cone diameter. Coaxial to the body is a tube of a larger diameter tangential to the outer surface of which is a frustum generatrix with a large base at the bottom and consisting of a set of Venturi tubes having a successively bottom-up confuser, a neck in the form of a cylindrical section and a diffuser. In confusers and diffusers, vane swirlers with radial blades are installed, while the confuser blades are installed at the same or different angles to the axis of the tube, in one or different directions relative to the blades of the Venturi diffuser. Body has holes opening into the cylindrical sections of the Venturi tubes.

EFFECT: design allows to increase the heat sink and increase the durability of the pipe.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к дымовым трубам для удаления продуктов сгорания от энергетических, металлургических, химических и других сооружений.The invention relates to energy, in particular to chimneys for removing combustion products from energy, metallurgical, chemical and other structures.

Известна дымовая труба, содержащая ствол и установленный на нем поворотный насадок с завихрителями, отличающаяся тем, что, с целью увеличения высоты подъема дымовых газов завихрители расположены зеркально относительно плоскости, проходящей через ось насадка (авт. свид. СССР №918685).Known chimney containing a barrel and mounted on it a rotary nozzle with swirls, characterized in that, in order to increase the height of the flue gas, the swirls are located mirror-image relative to the plane passing through the axis of the nozzle (ed. Certificate. USSR No. 918685).

Недостатки этой трубы - малый теплоотвод и низкая долговечность.The disadvantages of this pipe are its small heat sink and low durability.

Задача изобретения - увеличение теплоотвода и повышение долговечности.The objective of the invention is to increase heat dissipation and increase durability.

Эта задача осуществляется в устройстве, содержащем цилиндрический или конический корпус с нижним основанием большого диаметра конуса. Коаксиально корпусу установлена труба большего диаметра, касательная к наружной поверхности которой является образующей усеченного конуса с большим основанием внизу и состоящая из набора труб Вентури, имеющих последовательно конфузор, горловину в виде цилиндрического участка и диффузор, установленные снизу вверх, в конфузорах и диффузорах установлены лопаточные завихрители с радиальными лопатками, при этом лопатки конфузора установлены под одинаковыми или различными углами к оси трубы, в одном или различных направлениях относительно лопаток диффузора трубы Вентури, в корпусе выполнены отверстия, выходящие в цилиндрические участки труб Вентури.This task is carried out in a device containing a cylindrical or conical body with a lower base of a large diameter cone. Coaxial to the casing, a pipe of a larger diameter is installed, tangent to the outer surface of which is a generatrix of a truncated cone with a large base at the bottom and consisting of a set of Venturi pipes having a cone in series, a neck in the form of a cylindrical section and a diffuser installed from bottom to top, blade swirls are installed in confusers and diffusers with radial blades, while the blades of the confuser are installed at the same or different angles to the axis of the pipe, in one or different directions, the relative a Venturi pipe diffuser vanes formed in the housing openings facing cylindrical portions of the Venturi tubes.

На фиг. 1 показан общий вид трубы, на фиг. 2 и 3 - варианты установки лопаток в конфузорах и диффузорах.In FIG. 1 shows a general view of the pipe, FIG. 2 and 3 - installation options for blades in confusers and diffusers.

Устройство содержит корпус 1 цилиндрической или конической формы. Коаксиально корпусу установлен набор труб Вентури, охватывающих корпус. Трубы Вентури установлены одна на другой так, что касательная к наружной поверхности труб Вентури является образующей 2 сужающегося к вершине конуса. Труба Вентури состоит из последовательно снизу вверх расположенных конфузора 3, цилиндрической горловины 4 и диффузора 5. В конфузорах и диффузорах установлены лопаточные завихрители 6 и 7. Лопаточные завихрители состоят из набора радиально расположенных лопаток, установленных под углом к оси трубы. Лопатки конфузоров 3 установлены под углами, равными углам установки лопаток диффузора 5 и в одном направлении в каждой трубе Вентури (фиг. 2). Или под различными углами и направлением (фиг. 3). На корпусе 1 выполнены отверстия 8, выходящие в горловины труб Вентури.The device comprises a housing 1 of a cylindrical or conical shape. Coaxial to the casing is a set of venturi tubes covering the casing. Venturi tubes are mounted one on top of another so that the tangent to the outer surface of the venturi is a generatrix 2 of the cone tapering to the top. The venturi pipe consists of sequentially arranged upward confuser 3, cylindrical neck 4 and diffuser 5. In the confusers and diffusers, blade swirls 6 and 7 are installed. The blade swirls consist of a set of radially spaced blades mounted at an angle to the axis of the pipe. The blades of the confusers 3 are installed at angles equal to the angles of installation of the blades of the diffuser 5 and in one direction in each venturi (Fig. 2). Or at various angles and directions (Fig. 3). On the housing 1, holes 8 are made that extend into the necks of the venturi tubes.

Устройство работает следующим образом. Из дымохода дымовой газ поступает в нижнее основание корпуса 1 и движется вверх под действием естественной и принудительной тяги. Через стенку корпуса 1 дымовые газы нагревают окружающий воздух. Нагретый воздух начинает подниматься по кольцевому каналу, образованному корпусом 1 и стенками труб Вентури. Попадая в конфузор 3, воздух ускоряется. Наибольшая скорость воздуха в цилиндрической горловине 4, где давление уменьшается. Через отверстия 8 дымовой газ засасывается в горловину 4. Повышается температура воздуха, и скорость его возрастает. В следующей трубе Вентури скорость смеси воздуха с дымовым газом увеличивается, так как уменьшается диаметр конуса трубы (образующая 2). И так далее. Лопаточные завихрители 6 и 7 увеличивают турбулизацию воздуха, этим увеличивая теплообмен. Улучшение теплообмена приводит к уменьшению теплонапряженности стенок корпуса и, следовательно, к повышению долговечности трубы.The device operates as follows. From the chimney flue gas enters the lower base of the housing 1 and moves upward under the action of natural and forced draft. Through the wall of the housing 1, flue gases heat the surrounding air. Heated air begins to rise along the annular channel formed by the housing 1 and the walls of the venturi tubes. Entering confuser 3, the air accelerates. The highest air velocity in the cylindrical neck 4, where the pressure decreases. Through holes 8, the flue gas is sucked into the neck 4. The air temperature rises, and its speed increases. In the next venturi, the speed of the mixture of air and flue gas increases, since the diameter of the cone of the pipe decreases (forming 2). And so on. Blade swirlers 6 and 7 increase air turbulization, thereby increasing heat transfer. Improving heat transfer leads to a decrease in the heat stress of the walls of the housing and, consequently, to increase the durability of the pipe.

Claims

A chimney containing a cylindrical or conical body with a lower base of a large cone diameter, characterized in that a pipe of a larger diameter is installed coaxially to the body, tangent to the outer surface of which is a generatrix of a truncated cone with a large base at the bottom and consisting of a set of Venturi pipes having a cone in series, a neck in the form of a cylindrical section, a diffuser installed from the bottom up, in the confusers and diffusers, blade swirls with radial blades are installed, at Ohm, the blades of the confuser are installed at the same or different angles to the axis of the pipe, in one or different directions relative to the blades of the diffuser of the venturi, holes are made in the body that extend into the cylindrical sections of the venturi.