RU60111U1

RU60111U1 - CHIMNEY

Info

Publication number: RU60111U1
Application number: RU2006129331/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадьевич Казунин; Николай Иосифович Грицук; Борис Яковлевич Пейсоходин; Михаил Владимирович Ващилов; Михаил Яковлевич Левин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "РОЛФ" (ЗАО "РОЛФ")
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2007-01-10

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к конструкциям газового тракта от энергетических и водогрейных установок, более конкретно - к дымовым трубам. Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание долговечных, недорогих, легких, быстровозводимых дымовых труб с несколькими газоотводящими стволами. Технический эффект, достигаемый при реализации предлагаемого решения - снижение объема конденсата паров дымовых газов в переходные моменты работы при упрощении и удешевлении конструкции дымовой трубы; все это обеспечивает повышение долговечности и надежности дымовой трубы Указанный эффект достигается тем, что в известной дымовой трубе, включающей несущий ствол и металлические газоотводящие стволы внутри него, разделенные воздушным зазором, в отличие от известного несущий ствол в виде металлической трубы имеет примыкающий к ее внутренней поверхности слой из термостойкого негорючего теплоизолирующего материала, а газоотводящие стволы выполнены из тонколистовой нержавеющей стали и закреплены в несущем стволе через теплоизолирующие элементы. Также несущий ствол может содержать поперечные, расположенные на некотором расстоянии друг от друга усиливающие элементы, на которых через теплоизолирующие элементы прикреплены газоотводящие стволы. Поперечные усиливающие элементы могут быть при этом выполнены из швеллера. Газоотводящие стволы могут состоять из нескольких секций, верхний конец каждой из которых жестко закреплен на соответствующем поперечном усиливающем элементе, а нижний конец свободно входит в верхний конец последующей секции, образуя сплошную трубу, каждая секция которой способна свободно вертикально перемещаться под действием тепловых расширений.The utility model relates to the field of energy, namely, to the construction of the gas path from energy and water heating plants, and more specifically to chimneys. The problem solved by the proposed utility model is the creation of durable, inexpensive, lightweight, quick-build chimneys with several gas exhaust trunks. The technical effect achieved by the implementation of the proposed solution is the reduction in the volume of condensate of flue gas vapors at transient moments of operation while simplifying and cheapening the design of the chimney; all this provides an increase in the durability and reliability of the chimney. This effect is achieved by the fact that in a known chimney including a supporting barrel and metal gas exhaust trunks inside it, separated by an air gap, in contrast to the known supporting barrel in the form of a metal pipe, it adjoins its inner surface a layer of heat-resistant non-combustible heat-insulating material, and gas exhaust trunks are made of stainless steel sheet and are fixed in the carrier barrel through heat-insulating elements. Also, the carrier barrel may contain transverse reinforcing elements located at a certain distance from each other, on which gas-removing trunks are attached through heat-insulating elements. The transverse reinforcing elements can be made of a channel. Gas exhaust trunks can consist of several sections, the upper end of each of which is rigidly fixed to the corresponding transverse reinforcing element, and the lower end freely enters the upper end of the subsequent section, forming a continuous pipe, each section of which is able to freely move vertically under the action of thermal expansions.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к конструкциям газового тракта от энергетических и водогрейных установок, более конкретно - к дымовым трубам.The utility model relates to the field of energy, namely, to the construction of the gas path from energy and water heating plants, and more specifically to chimneys.

Известны дымовые трубы, состоящие из несущего ствола и расположенных внутри него газоотводящих стволов (a.c. SU 634013, oп. 25.11.1978; a.c. SU 12313222, oп. 15.05.1986; a.c. SU 1471032, оп. 07.04.1989; пат. RU 2002997, oп. 15.11.1993; пат. RU 2166045, оп. 10.10.2000; RU ПМ 17799 U1, оп. 27.01.2001), которые широко используются в настоящее время.Chimneys are known, consisting of a bearing barrel and gas exhaust trunks located inside it (ac SU 634013, op. 25.11.1978; ac SU 12313222, op. 05.15.1986; ac SU 1471032, op. 07.04.1989; pat. RU 2002997, Op. 15.11.1993; Pat. RU 2166045, Op. 10.10.2000; RU PM 17799 U1, Op. 27.01.2001), which are widely used at present.

Одной из проблем таких дымовых труб является конденсация на внутренней поверхности паров воды, растворов кислот и других, разрушающих веществ. Это приводит к разрушению конструкций и снижению долговечности. Для борьбы с этим существуют различные методы (Д.А.Хворостенков и др. К вопросу о конденсатообразовании в дымовых трубах котельных установок. С.O.K. №8/2005 с.3. http://wvvvv.c-o-k-.ru) Одним из путей решения этой проблемы является тепловая изоляция стволов.One of the problems of such chimneys is the condensation on the inner surface of water vapor, acid solutions and other destructive substances. This leads to the destruction of structures and reduced durability. To combat this, there are various methods (D.A. Khvorostenkov et al. On the issue of condensation in the chimneys of boiler plants. S.OK No. 8/2005 p.3. Http://wvvvv.cok-.ru) One of ways to solve this problem is the thermal insulation of the trunks.

Известна дымовая труба (Труба дымовая. http://oilgas.ru/catalog/group/product; прототип), представляющая собой вертикальные теплоизолированные металлические газоотводящие стволы (газоходы), выполненные из толстолистовой стали (толщина листа 5-8 мм), расположенные в общем несущем стволе (несущей трубе). Ввиду значительного веса каждый из указанных стволов опирается на основание дымовой трубы, а отвод дымовых газов выполнен на расчетной высоте от основания. Удаление образующегося в газоотводящих стволах и стекающего вниз конденсата (раствора кислот) осуществляется с помощью конденсатоотводных труб из нижней (опорной) части дымовых каналов.Known chimney (chimney. Http://oilgas.ru/catalog/group/product; prototype), which is a vertical insulated metal gas exhaust trunks (flues) made of plate steel (sheet thickness 5-8 mm) located in common bearing trunk (support pipe). Due to the considerable weight, each of these trunks rests on the base of the chimney, and the flue gases are removed at a calculated height from the base. The removal of condensate (acid solution) formed in the exhaust pipes and flowing down is carried out with the help of the drain pipes from the lower (supporting) part of the smoke channels.

В такой конструкции теплоизоляция газоотводящих стволов позволяет уменьшить тепловые потери дымовых газов и, соответственно, вывести точку росы (конденсации дымовых газов) за верхний край дымовой трубы.In this design, the thermal insulation of the exhaust pipes allows to reduce the heat loss of the flue gases and, accordingly, to remove the dew point (flue gas condensation) beyond the upper edge of the chimney.

Однако, недостатком таких труб является то, что в случае, когда один из газоотводящих стволов находится в "холодном" состоянии (не работает), при его запуске вновь поступающие горячие дымовые газы интенсивно конденсируются на поверхности ствола до момента прогрева его выше температуры конденсации паров дымовых газов (+60°С), что очевидно - снижает срок службы как самих газоотводящих стволов, так и конденсатоотводящих трубок. При этом встает вопрос утилизации больших объемов отводимого конденсата паров дымовых газов. Кроме того, However, the disadvantage of such pipes is that in the case when one of the exhaust pipes is in a “cold” state (does not work), when it is started, newly incoming hot flue gases intensively condense on the surface of the barrel until it warms up above the condensation temperature of the fumes gases (+ 60 ° С), which is obvious - reduces the service life of both the exhaust pipes themselves and the steam pipes. At the same time, the question arises of the disposal of large volumes of flue gas vapor condensate. Besides,

использование толстолистовой нержавеющей стали для изготовления газоотводящих стволов (обычно толщиной 5-8 мм) и теплоизоляция каждого из них существенно утяжеляет и удорожает конструкцию, требует создания мощного фундамента под дымовую трубу, усложняет транспортировку и монтаж самой дымовой трубы на объекте.the use of stainless steel plate for the manufacture of gas exhaust trunks (usually 5-8 mm thick) and the thermal insulation of each of them significantly complicates and increases the cost of construction, requires the creation of a powerful foundation for the chimney, complicates the transportation and installation of the chimney itself at the facility.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание долговечных, недорогих, легких, быстровозводимых дымовых труб с несколькими газоотводящими стволами.The problem solved by the proposed utility model is the creation of durable, inexpensive, lightweight, quick-build chimneys with several gas exhaust trunks.

Технический эффект, достигаемый при реализации предлагаемого решения - снижение конденсатообразрования и, как следствие, снижение объема конденсата паров дымовых газов в переходные моменты работы при упрощении и удешевлении конструкции дымовой трубы.The technical effect achieved by the implementation of the proposed solution is the reduction of condensate formation and, as a result, the reduction of the condensate volume of flue gas vapors at transient times of operation while simplifying and reducing the cost of the construction of the chimney.

Указанный эффект достигается тем, что в известной дымовой трубе, включающей несущий ствол и металлические газоотводящие стволы внутри него, разделенные воздушным зазором, в отличие от известного несущий ствол в виде металлической трубы имеет примыкающий к ее внутренней поверхности слой из термостойкого негорючего теплоизолирующего материала, а газоотводящие стволы выполнены из тонколистовой нержавеющей стали и закреплены в несущем стволе через теплоизолирующие элементы.This effect is achieved by the fact that in a known chimney including a supporting barrel and metal exhaust pipes inside it, separated by an air gap, in contrast to the known supporting pipe in the form of a metal pipe, a layer of heat-resistant non-combustible heat-insulating material adjoins its inner surface, and gas trunks are made of stainless steel sheet and are fixed in the bearing barrel through heat-insulating elements.

Также несущий ствол может содержать поперечные, расположенные на некотором расстоянии друг от друга усиливающие элементы, на которых через теплоизолирующие элементы прикреплены газоотводящие стволы. Поперечные усиливающие элементы могут быть при этом выполнены из швеллера.Also, the carrier barrel may contain transverse reinforcing elements located at a certain distance from each other, on which gas-removing trunks are attached through heat-insulating elements. The transverse reinforcing elements can be made of a channel.

Газоотводящие стволы могут состоять из нескольких секций, верхний конец каждой из которых жестко закреплен на соответствующем поперечном усиливающем элементе, а нижний конец свободно входит в верхний конец последующей секции, образуя сплошную трубу, каждая секция которой способна свободно вертикально перемещаться под действием тепловых расширений.Gas exhaust trunks can consist of several sections, the upper end of each of which is rigidly fixed to the corresponding transverse reinforcing element, and the lower end freely enters the upper end of the subsequent section, forming a continuous pipe, each section of which is able to freely move vertically under the action of thermal expansions.

Несущий ствол дымовой трубы может быть выполнен в виде наружной сплошной металлической трубы и внутренней трубы из металлической сетки, между которыми расположен слой из термостойкого негорючего теплоизолирующего материала.The supporting chimney barrel can be made in the form of an outer continuous metal pipe and an inner pipe of a metal mesh, between which is a layer of heat-resistant non-combustible heat-insulating material.

Термостойким негорючим теплоизолирующим материалом могут служить маты из базальтового волокна.Basalt fiber mats can serve as heat-resistant non-combustible heat-insulating material.

Предлагаемое решение является новым, так как из уровня техники не известна заявляемая совокупность признаков.The proposed solution is new, since the claimed combination of features is not known from the prior art.

Технический эффект обусловлен тем, что в предлагаемой конструкции дымовой трубы неизолированные (без тепловой изоляции) газоотводящие стволы из тонколистовой нержавеющей стали, находятся в общей, теплоизолированной от внешней среды внутренней полости несущего ствола. Это обеспечивает то, что газоотводящие стволы, имеющие малую металлоемкость, так как изготовлены из тонколистовой стали, быстро The technical effect is due to the fact that in the proposed design of the chimney, non-insulated (without thermal insulation) gas exhaust trunks made of stainless steel sheet are located in a common internal cavity of the bearing barrel that is insulated from the external environment. This ensures that gas exhaust trunks having low metal consumption, as they are made of sheet steel, quickly

прогреваются, и когда хотя бы один из газоотводящих стволов находится в горячем состоянии, общая теплоизолированная от внешней среды внутренняя полость несущего ствола прогревается и температура "холодного" газоотводящего ствола остается выше температуры образования конденсата паров дымовых газов. Как показал опыт, температура всех газоотводящих стволов остается выше температуры образования конденсата паров дымовых газов, содержащих растворы кислот (+60 ÷ +70°С). В результате резко снижается количество конденсата как в работающем газоотводящем стволе, так и при введении в работу "холодного" газоотводящего ствола. Это приводит к повышению долговечности дымовой трубы.warm up, and when at least one of the exhaust pipes is hot, the total internal cavity of the bearing barrel is heated from the external environment and the temperature of the “cold” exhaust pipe remains above the temperature of the formation of flue gas vapor condensate. As experience has shown, the temperature of all gas exhaust trunks remains above the temperature of condensate formation of flue gas vapors containing acid solutions (+60 ÷ + 70 ° С). As a result, the amount of condensate is sharply reduced both in the working exhaust pipe and when the “cold” exhaust pipe is put into operation. This leads to increased durability of the chimney.

Отсутствие теплоизоляции каждого из газоотводящих стволов существенно облегчает и удешевляет конструкцию: металлоемкость - вес снижается в 3-5 раз, стоимость конструкции - в 2-2,5 раза. Упрощение и возможность исполнения конструкции в виде секций приводит к уменьшению объема строительно-монтажных работ при строительстве фундамента под дымовую трубу в 1,5-2 раза, соответственно облегчаются транспортировка и монтаж дымовой трубы на объекте.The lack of thermal insulation of each of the exhaust shafts makes the design much easier and cheaper: metal consumption - the weight is reduced by 3-5 times, the cost of the structure is 2-2.5 times. Simplification and the possibility of designing in the form of sections leads to a decrease in the volume of construction and installation work during the construction of the foundation for the chimney by 1.5-2 times, respectively, the transportation and installation of the chimney at the facility are facilitated.

Наличие поперечных усиливающих элементов на которых закрепляются газоотводящие стволы усиливает всю конструкцию, при этом закрепление на них газоотводящих стволов через теплоизолирующие элементы предотвращает теплообмен при их контакте. Выполнение усиливающих элементов в виде крестовин из швеллера - оптимально простой вариант реализации.The presence of transverse reinforcing elements on which the exhaust pipes are fixed reinforces the entire structure, while the fastening of the exhaust pipes through the heat-insulating elements prevents heat transfer upon contact. The implementation of reinforcing elements in the form of crosses from a channel is an optimally simple embodiment.

Выполнение газоотводящих стволов, как описано выше, из нескольких секций, собранных указанным образом, обеспечивает компенсацию тепловых расширений при нагреве газоотводящего ствола и тем самым позволяет избежать его деформаций и, как следствие, вероятность локальных разрушений. Это также способствует повышению долговечности дымовой трубы. Такая конструкция, также очевидно, существенно упрощает монтаж всей дымовой трубы.The execution of the exhaust pipes, as described above, from several sections assembled in this way, compensates for thermal expansion during heating of the exhaust pipe and thereby avoids its deformation and, as a consequence, the likelihood of local damage. It also contributes to increased durability of the chimney. This design also obviously simplifies the installation of the entire chimney.

Выполнение несущего ствола дымовой трубы в виде наружной сплошной металлической трубы и внутренней трубы из металлической сетки, между которыми расположен слой из термостойкого негорючего теплоизолирующего материала, упрощает закрепление этого слоя в дымовой трубе, несущественно влияя на общий вес конструкции. Термостойким негорючим теплоизолирующим материалом могут служить маты на основе базальтового волокна - наиболее удобная в работе форма. Материалы на основе базальтового волокна в настоящее время являются наиболее эффективными теплоизолирующими материалами.The implementation of the supporting chimney barrel in the form of an outer continuous metal pipe and an inner pipe of metal mesh, between which a layer of heat-resistant non-combustible heat-insulating material is located, simplifies the fixing of this layer in the chimney, slightly affecting the overall weight of the structure. Basalt fiber mats can serve as heat-resistant non-combustible heat-insulating material - the most convenient form in operation. Basalt fiber materials are currently the most effective heat insulating materials.

На фигуре представлен пример конкретной реализации предлагаемой полезной модели. Дымовая труба состоит из несущего ствола 1, выполненного из листовой стали ГОСТ 19903-90 толщиной 6 мм; трубы из металлической сетки 2, ограничивающей внутреннюю полость дымовой трубы; между несущим стволом 1 и металлической сеткой 2 расположены The figure shows an example of a specific implementation of the proposed utility model. The chimney consists of a supporting barrel 1 made of sheet steel GOST 19903-90 with a thickness of 6 mm; pipes from a metal mesh 2 bounding the internal cavity of the chimney; between the carrier barrel 1 and the metal mesh 2 are located

базальтовые минераловатные маты 3, толщиной 50-100 мм (в зависимости от климатических особенностей). Газоотводящие стволы 4 из тонколистовой нержавеющей стали марки 316 L толщиной 0,8-1,2 мм крепятся к поперечным крестовинам 5 из швеллера расчетного номера. Все элементы секций 6 газоотводящих стволов 4 изготавливаются вальцовкой и сваркой из тонколистовой стали заводским способом. Несущий ствол может быть выполнен сварным из отдельных секций, прокатываемых из листовой стали на вальцах по шаблону до требуемого диаметра, длиной после сварки элементов до 12 м (под транспортировку а/м транспортом). Поперечные усиливающие элементы 5 в виде крестовин из швеллера приварены к несущему стволу 1. Газоотводящие стволы 4 выполнены из секций, верхние концы каждой из которых жестко, через теплоизолирующие прокладки 7 из листового асбеста толщиной 10 мм закреплены на соответствующих крестовинах. Низ каждой секции свободно, но герметично входит в верхний конец последующей секции образуя сплошную герметичную трубу. За счет такой конструкции достигается компенсация тепловых расширений газоотводящего ствола 4. Для удобства монтажа оптимальная длина каждой секции 6 составляет 4-8 м из расчета веса одной секции не более 100 кг. Сверху дымовая труба закрыта погодозащитной крышкой 8.mineral wool basalt mats 3, 50-100 mm thick (depending on climatic features). Gas exhaust trunks 4 of thin-sheet stainless steel grade 316 L with a thickness of 0.8-1.2 mm are attached to the transverse crosses 5 of the channel of the design number. All elements of sections 6 of the exhaust pipes 4 are made by rolling and welding from sheet steel in the factory way. The bearing barrel can be made welded from separate sections, rolled from sheet steel on rollers according to the template to the required diameter, after welding the elements up to 12 m long (for transportation by vehicles). The transverse reinforcing elements 5 in the form of crosses from a channel are welded to the supporting barrel 1. The gas exhaust pipes 4 are made of sections, the upper ends of each of which are rigidly fixed through heat-insulating gaskets 7 of sheet asbestos 10 mm thick on the corresponding crosses. The bottom of each section freely but tightly enters the upper end of the subsequent section, forming a continuous sealed pipe. Due to this design, the compensation of thermal expansion of the exhaust shaft 4 is achieved. For ease of installation, the optimal length of each section 6 is 4-8 m based on the weight of one section of not more than 100 kg. The chimney is covered with a weatherproof cover 8.

Газоотводящие стволы в нижней части заканчиваются отводами 9 и горизонтальными выходами 10 для соединения с внешними газоходами. Несущий ствол 1 жестко соединен с основанием дымовой трубы 11, которое крепится к анкерным болтам фундамента при помощи стандартных крепежных элементов 12.Gas exhaust trunks in the lower part end with branches 9 and horizontal outlets 10 for connection with external gas ducts. The bearing barrel 1 is rigidly connected to the base of the chimney 11, which is attached to the anchor bolts of the foundation using standard fasteners 12.

Предлагаемая дымовая труба работает так же, как другие дымовые трубы с несколькими газоотводящими стволами. Через внешние газоходы, выходы 10 и отводы газоотводящих стволов 9 отводимый дым поступает в газоотводящие стволы 4 и выбрасывается в атмосферу. За счет того, что газоотводящие стволы 4 не имеют теплоизоляции, выполнены из тонкого металлического листа и заключены в теплоизолированном от внешней среды пространстве полости несущего ствола 1, температура всех газоотводящих стволов 4 как работающих, так и не работающих поддерживается выше +60°С, то есть выше температуры конденсации кислотных паров дымовых газов. В результате, долговечность дымовой трубы возрастает.The proposed chimney works in the same way as other chimneys with several exhaust pipes. Through external flues, exits 10 and outlets of the exhaust pipes 9, the exhaust smoke enters the exhaust pipes 4 and is released into the atmosphere. Due to the fact that the exhaust pipes 4 do not have heat insulation, are made of thin metal sheet and are enclosed in the cavity space of the carrier barrel 1 that is insulated from the external environment, the temperature of all exhaust pipes 4, both working and not working, is maintained above + 60 ° C, then is above the condensation temperature of the acid fumes of the flue gas. As a result, the longevity of the chimney increases.

Таким образом, предлагаемая дымовая труба, по сравнению с известными, является более долговечной; легкой - вес снижается в 3-5 раз; дешевой - стоимость снижается - в 2-2,5 раза; конструкция позволяет снизить объем строительно-монтажных работ при строительстве фундамента под дымовую трубу в 1,5-2 раза.Thus, the proposed chimney, in comparison with the known, is more durable; light - weight is reduced by 3-5 times; cheap - the cost is reduced - 2-2.5 times; the design allows to reduce the volume of construction and installation work during the construction of the foundation for the chimney by 1.5-2 times.

Claims

1. The chimney, including the bearing barrel and metal exhaust pipes inside it, separated by an air gap, characterized in that the supporting barrel in the form of a metal pipe has a layer of heat-resistant non-combustible heat-insulating material adjacent to its inner surface, and the exhaust pipes are made of stainless steel sheet and fixed in the carrier barrel through heat-insulating elements.

2. The chimney according to claim 1, characterized in that the supporting barrel contains transverse reinforcing elements located at a certain distance from each other, on which gas exhaust trunks are attached through heat-insulating elements.

3. The chimney according to claim 2, characterized in that the transverse reinforcing elements are made of channel.

4. Smoke pipe according to claim 2, characterized in that the gas exhaust trunks consist of several sections, the upper end of each of which is rigidly fixed to the corresponding transverse reinforcing element, and the lower end freely enters the upper end of the subsequent section, forming a continuous pipe, each section which is able to freely move vertically under the influence of thermal expansions.

5. Smoke pipe according to claim 1, characterized in that the supporting barrel is made in the form of an outer continuous metal pipe and an inner pipe of metal mesh, between which is a layer of heat-resistant non-combustible heat-insulating material.

6. The chimney according to claim 1, characterized in that the heat-resistant non-combustible heat insulating material is a material based on basalt fiber in the form of mats.