RU601U1 - Свободно стоящая металлическая дымовая труба - Google Patents
Свободно стоящая металлическая дымовая труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU601U1 RU601U1 RU94007555/33U RU94007555U RU601U1 RU 601 U1 RU601 U1 RU 601U1 RU 94007555/33 U RU94007555/33 U RU 94007555/33U RU 94007555 U RU94007555 U RU 94007555U RU 601 U1 RU601 U1 RU 601U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- shell
- height
- lining
- vertical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chimneys And Flues (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
1. Свободно стоящая металлическая дымовая труба содержащая плиту основания и набор и скрепленных между собой болтовым соединением, каждая из которых содержит наружную несущую металлическую обечайку с приваренными к ней фланцами и внутреннюю армированную футеровку, отличающаяся тем, что с целью увеличения . высоты и надежности за счет обеспечения оптимальной жесткости и несущей способности при одновременном снижении силовых грузок, царги выполнены цилиндрическими, цокольная часть трубы содержит на равномерно расположенных по наружному периметру обечаек вертикальных ребер жесткости, имеющих высоту вертикалы грани 0,05 - 0,10 полной высоты трубы, длину горизонтальной грани 0,5 - 0,7 диаметр трубы и скрепленных по этим граням с наружной поверхностью обечаек и плитой основания соответственно, каждая царга содержит набор равномерно расположенных по наружному периметру вертикальных прифланцевых ребер жесткости, имеющих высоту вертикальной грани 0,05 0,20 высоты царги, длину горизонтальной грани 0,8-1,0 ширины наружной части фланца и скрепленных по этим граням с наружной поверхностью обечайки и поверхности фланца соответственно, внутренняя футеровка царг выполнена из жесткого в отвержденном состоянии термокислотоупорного материала с температурным коэффициентом расширения, определяемым следующим соотношением: альфа ф>= альфа об *((Тоб-Тот)/(Тф-Тот)). альфа ф - температурный коэффициент линейного расширения материала футеровки, 1/К; где альфа об - температурный коэффициент линейного расширения металла обечайки царги, 1/К; Тоб - рабочая среднеобъемная температура обечайки, К; Тф - рабочая среднеобъемная температура футеро
Description
j .
СВОБОДНО СТОЯЩАЯ МЕТМ1ШЕСКАЯ ДЫМОВАЯ ТРУБА.
Полезная модель относится к строительству,а более конкрвтжо -к свободно стоящим дымовым трубам и может быть йспожьзована джя сооррсений этого класса повыш@мжой высотностж.
Современные дымовы© трубы энергетических установок представляют собой сложны© инженерные сооружения,важнейшим критерием совершенства ж эффективности которых является высота выброса и рассеивания вредных газообразных и дисперсных веществ,что практически определяется абсолютной высотой самой трубы. Наряду с этим,большое значение имеют простота и надежность конструк да,©е монтажа к эксплуатации при минимально возможных материалоемкости и стоимости.Наиболее полно указанному комплексу требований отвечают свободно стоящи® ДЫМОВЫ® трубы,н© имеющие существенно усложняющих конструкцию внешних поддеривающих элементов типа набора растяжек или несущих пространственных металлических каркасов.В число таких свободно стоящих труб входят металлические дымовые трубы,которые сохраняют свое пд акгическое значение и широкую применяемость,несмотря на конкуренцао труб этого класса других конструкций,например,железобетонных.
Известна свободно стоящая металлическая дымовая труба высотой 60м,включающая плиту основания, коническую цокольную часть высотой около 0,25 общей высоты трубы и вышерасположенную цилиндрическую часть из набора металлических царг, скрепленных между собой кольцевыми стыковыми сварныма швами и жмеющжх внутреннюю кирпичную футеровку ( см.книгу И.А.Шижова и др.Дымовые трубы энергетических установок М., Энергия, 1976, с. 11-12, рис. 1-8 ) .
А ,
04 Н 12/28
..-. ,..,.Ъ
ее большой конусности,необходимость спецжаяьных конструктивных меропршгтий дал обеспечения точной предсварочной стыковка кромок тонкостенных металлических обечаек царг,высокая трудоемкость ж недостаточная надежность кирпичной футеровки,а также отсутствие конструктивных устройств для гашения колебаний трубы от ветровых нагрузок.
Наиболее близким техническим решением является свободно стоящая металлическая труба,вкякяающая плиту основания,коначескую цокольную часть и вышерасположенную цилиндрическую часть,состоящую из набора царг,соединенных между собой болтами,каждая из которых содержит несущую металлическую обечайку с приваренными- к ней фланцами и внутреннюю армированную футеровку ( см.авторское свидетельство СССР № 1500748 по кл. Е 04 Н IS/SS .
НедостатЕэм этой конструкции является разунифицированность цоксшьной конической царги с основным набором цилиндрических царг, а также,как показывает опыт прочностных расчетов высотных труб, значительные,превышающе диаметр цилиндрической части в два и болев раза, диаметры основания конической царги для обеспечешш требуемой жесткости и несущей способности наиболее нагруженной цокольной части трубы.Последнее обстоятельство обычно приводит к необходимости изготовления обечайки и футеровка конической цокольной царги на месте возведения трубы,что значительно усложняет технологический процесс и увеличивает сроки монтажа. В конструкции оте сутствуют конструктивные элементы повышения жесткости тонкостен ных несущих обечаек царг:- и гашения колебаний трубы от ветровых нагрузок.Перечисленные недостатки существенно ограничивают несущую способность конструкции и,как следствие,абсолютную и относительную ( отношение полной высоты трубы к диаметру) высоту трубы. Например,в указанной выше кшгге И.А.Шишкова и др. ( с. 137) не рекомендуется сооружение свободно стоящих металлических дымовых
- $ труй с относительной высотой более 20,что при часто встречающемся диаметре 2,1м означает предельную абсолютную высоту 42м,а при диаметре Зм-высоту не более 60м. Целью полезной модели является устранение указанных недостатков и увеличение высотности свободно стоящей металлической дымовой трубы при сохранении надежной работоспособности за счет комплексного обеспечения оптимальной жесткости и несущей способности с одновременным снижением силовых нагрузок от ветровых воздействий. Указанная цель достигается совокупностью технических решений по отношению к известной конструкции свободно стоящей дымовой трубы, содержащей плиту основания и набор царг,скрепленных между собой болтовыми со единениями, каждая из которых содержит несущую металяическую обечайку с приваренными к ней фланцами и внутреннюю армарованную футеровку,В полезной модели царги выполнены цилиндрическими,цокольная часть трубы снабжена набором разномерно расположенных по наружному периметру обечаек вертикальных ребер жесткости,имеющих высоту вертикальной грани 0,05-0,10 полной высоты трубы,длину горизонтальной грани 0,5-0,7 диаметр трубы и скрепленных по этим граням с наружной поверхностью обечайки: царгк и с шштой основания соответственно,Каждая царга содержит набор |аш ьмерЕо расподоженных по наружномог периметру обечаек вертикальных прифланцевых ребер жесткости,имеющих высоту вертикальной грани 0,05-0,20 высоты царги,длину горизонтальной грани 0,,0 ширины наружной части фланца и скрепленных по этим граням с наружной поверхностью обечайки царги и фланца соответственно,Внутренняя армированная: футеровка царг,: выполнена из жесткого в отвераденном состоянии те1мо:кислотоупорного материала с температурным коэффициентом линейного расширения,удовлетворяющим следущеь/цг соотношению: -.ffPS S/
где оСср -температурный коэффщиент линейного расширения материала футеровки, 1/К;
й1о -температурный коэффициент линейного расширения металла обечайки царшД/К;
о5-ра.( среднеобъемная температура обечайки царгиД; Т,| -рабочая среднеобъемная. температура футеровки,К; Х -температура,отверждения материала футеровки,К.
Верхняя часть трубы на длине 0,25-0,40 полной высоты снабжена аэродинамическими гасителями колебаний, выполненными в виде двух-четырех геликоидных лент шириной 0,01-0,1 диаметра трубы, имеющих шаг 1,0-3,0 диаметра трубы.и равномерно расположенных на наружной поверхности трубы,
Содержащеся в полезной модеяи конструктивные признаки в виде наборов вертикальных ребер жесткости,имеющх определенные размеры,цокольной части трубы i прифланцевой зоны царг в сочетании с однотипной цилиндрической формой царг решают задачу обеспечения оптимальной жесткости и несущей способности трубы, состоя- щей из унифш ярованных по типоразмерам узлов,в зависимости от ее абсолютной высоты.Решению этой задачи служит также внутренняя б утеровка из жесткого в отвержденном состоянии и имеющего оговоренный температурный коэфф щнент линейного расш1рения материала,которая при этих условиях наряду с основной функцией термокислотной защиты выполняет также функщш подкрепляющего элемента для тонкостенной несущей металлической обечайки царги.оффект аэродинамических гасителей колебаний заключается в нарушении когеррентности срыва вихрей ветрового потока при обтекании трубы,происходящем при этом резком снижении циклических поперечных нагрузок и,как
fo
следствие,резкое снижеше амплитуды поперечных колебаний трубы. Все приведенные в полезной модели количествейшые признаки получены и обоснованы по итогам комплекса проектно-расчетных и экспериментальных исследований и проверены с положительными результатами на практике возведения высотных дымовых труб.
Перечисленный перечень конструктивных решений представляет собой совокупность существенных признаков полезной мод ели, обеспечивающих получение требуемого технического результата-увеличение высотности свободно стоящей металлической трубы при сохранешж надежной ее работоспособности.Б настоящее время обоснована и доказана возможность возведешш дымовых труб такой конструкщиссооошшешенйем высоты и диаметра от 20 до 50 и абсолютной высотой до 120м при Диаметре не более 3,2м,
При практической реализации полезной мэделж возможны конкретные варианты выполнешю отдельных узлов,имеющие своей.целью улучшение отдельных технических характеристик трубы,
При расположении царги с проемами для ввода газоходов выше вертикальных цокольных ребер жесткости,данная царга усилена вертикальными ребрами жесткости прямоугольной формы,равномерно расположенными по наружной периметру обечайки в промежутках между проемами и скрепленными по трем граням с наружной поверхностью обечайки до всей высоте и взаимно обращенными друг: к другу поверхностями фланцев.
Для улучшеьшя работоспособности внутренней футеровки фланцы царг могут иметь кольцевое выступание внутрь обечайки царги на величину, равную толщюе футеровки.
Для обеспечения совмещения зашитных и несущих свойств внутренней армированной футеровки в качестве жесткого в отвержденном состоянии термокислотизуупорного материала с требуемым температурным коэффициентом линейного расширения материала может быть исполь 4 - r/SJ
зован торкрет-бетон.
В целях обеспечения дяительной жесткости,надежной герметизации и контрОБКи болтовое фланцевое соединение царг дополнительно скреплено сварнышг швам-i по кольцевой внешней кромке стыка фланцев и периметрам стыков с поверхностью фланца всех головок болтов и гаек.
Длл обеспечения возможности монтажа и его упрощения при сооружении высотных дымовых труб царги верхней части трубы имеют пошшенную массу за счет уменьшенной высоты этих царг до 0,3-1,5 дитютра трубы.
Особенность напряженного состояния дымовых труб-ослабление напряжений по мере перехода от основания трубы к вершкне,позволяет дифференцировать толщину несущих обечаек зависимости от высоты их нахождения в составе трубы.Расчеты показывают,что без ущерба для несущей способност трубы,обечайки верхней ее части на длине 0,25-0,4 полной высоты могут иметь толщину 0,7-0,9 толщины обечаек царг няжерасположенной части,что дает при сооружении эконошда металла.
Для упрощения изготовления и снижеш-ет отходов металла при раскрое аэродЕ намическиго гасителя колебаний,он может быть выполнен из набора одинаковых листовых элементов длиной 0,05-0,30 диаметра трубы,имеющ&1х прямолинейные торцевые и дугообразные эквидистантные боковые грани.Для более точной стыковки торцевых граней при монтаже геликоидной поверхности листовому элементу может быть пррздана винтообразная форма с расхождением торцевых граней на угол 0,05-0,15 рад.
На фиг.1 показана дымовая труба,общий вид; на фиг.2-узел 1 на фит.1; на фиг.З-узел П на фиг.1; на фиг.4-разрез А-А на фиг.1; на фиг.5-вариант выполнения узла П на фиг.1;на фиг.б-вариант выполнения разреза А-А на фиг,1.
с.
основанТШ 1,набор цилиндрических царг 2,каждая из которых включает наружную несущую металлическую обечайку 3 с приваренными к ней флаицш/Е 4, предназначенныки для соединения соседних царг между собой,и внутреннюю армированную футеровку 5. Пркольнал часть трубы имеет набор вертикальных ребер жесткости 6, осуществяяюпщх силовую связь ствола трубы с плитой основш-шя 1. Каждая из царг 2 имеет в прифланцевых зонах набор вертикальных ребер жесткости 7, усилжвающх соединение фланцев 4 с обечайкой 3 и увеличивающих ее УСТОЙЧИВОСТЬ,Внутренняя армированная футеровка 5 выполнена из жесткого в отвержденном состоянии термокислотоупорного материала и в силу обладания определенным температурным коэффициентом линейного расширения этим требованиям удовлетворяет,например,торкрет-бетон) осуществляет постоянное подкрепление тонкостенной несущей обечайки 3,что также увеличивает устойчивость последней.Верхняя часть трубы снабжена аэродинамическим гасителем колебаний 8,выполненным в виде двух-четырех геликоидных лент 9 ( на фиг,1 показан гаситель из двух лент). Соединение царг 2 между собой осуществлено путем стяпшания фланцев 4 при помощи болтов 10 и гаек 11.В конкретных вариантах выполнешзя фланцы 4 царг 2 могут иметь ( см.фжг.б) выступающую внутрь обечайки 3 кольцевую часть шириной, равной толщине футеровки 5,а соединение фланцев 4 при помощи болтов 10 и гаек 11 может быть дополнительно усилено и загерметизировано сварными швами 12,13 и 14. Сложная пространственная конструкция геликоидных лент 9 аэродинамического гасителя колебаний 8 может быть вьшолнена в упрощенном варианте набором одинаковых листовых элементов 15,монтируемых всты один за другим.
Свободно стоящую металлическую дымовую трубу по заявляемой полезной модели изготавливают следующ ™ образом.Все детали и узлы трубы-плита основания 1,набор цокольных ребер жесткости 6,набор царг 2 в сборе,включая нанесение футеровки и установку элементов
.;,
гаштеля колебаний,изготавливают в заводских условиях и в комплекте доставляют на место возведения трубы.На закрепленную.с помощью анкерных болтов на фундаменте,плиту основания 1 монтируют царги 2 цокольной части,которые посредством цокольных ребер жесткости 6 скрепляют сварными швамй с плитой основания 1,Поеле этого производят последовательный монтаж вышерасположенных царг 2 со скреплением их мевду собой болтовым соединением 10,11 и,в случае налишш соответствующих требований проекта,сварными швами 12,13 и 14. Мэнтаж трубы упрощен за счет однотипной ц ЫП-тндрической формы всех царг и трубы в целом, я может быть выполнен с помощью самоходных подъе).1но-монталшых кранов и(11ли}при необходимости,специальных подъемников,устанавливае1ШХ на трубе. После подсоединешш газоходов от энергетической установки труба готова к эксплуатации.
Опыт изготовления и монтажа первых дыьювых труб по заявляемой полезной модели показал,что наряду с увеличением высотности и обеспечением надежной .работоспособности,конструкция и технология ее производства позволяют осуществлять возведение трубы в сжатые сроки,составляющие 7-15 суток,что особенно важно при замене вьшедщах из строя труб действующих энергетических установок.
. ГГГАз У
Claims (9)
1. Свободно стоящая металлическая дымовая труба содержащая плиту основания и набор и скрепленных между собой болтовым соединением, каждая из которых содержит наружную несущую металлическую обечайку с приваренными к ней фланцами и внутреннюю армированную футеровку, отличающаяся тем, что с целью увеличения . высоты и надежности за счет обеспечения оптимальной жесткости и несущей способности при одновременном снижении силовых грузок, царги выполнены цилиндрическими, цокольная часть трубы содержит на равномерно расположенных по наружному периметру обечаек вертикальных ребер жесткости, имеющих высоту вертикалы грани 0,05 - 0,10 полной высоты трубы, длину горизонтальной грани 0,5 - 0,7 диаметр трубы и скрепленных по этим граням с наружной поверхностью обечаек и плитой основания соответственно, каждая царга содержит набор равномерно расположенных по наружному периметру вертикальных прифланцевых ребер жесткости, имеющих высоту вертикальной грани 0,05 0,20 высоты царги, длину горизонтальной грани 0,8-1,0 ширины наружной части фланца и скрепленных по этим граням с наружной поверхностью обечайки и поверхности фланца соответственно, внутренняя футеровка царг выполнена из жесткого в отвержденном состоянии термокислотоупорного материала с температурным коэффициентом расширения, определяемым следующим соотношением: альфа ф>= альфа об *((Тоб-Тот)/(Тф-Тот)). альфа ф - температурный коэффициент линейного расширения материала футеровки, 1/К; где альфа об - температурный коэффициент линейного расширения металла обечайки царги, 1/К; Тоб - рабочая среднеобъемная температура обечайки, К; Тф - рабочая среднеобъемная температура футеровки, К; Тот -температура отверждения материала футеровки, К; а верхняя часть трубы на длине 0,25 - 0,45 полной высоты снабжена аэродинамическими гасителями колебаний, выполненными в виде двух - четырех равномерно расположенных по наружному периметру геликоидных лент шириной 0,01 - 0,1 диаметра трубы, имеющих шаг 1,0 - 3,0 диаметра трубы.
2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что царга с проемами для ввода газоходов, расположенная выше вертикальных цокольных ребер жесткости, содержит набор вертикальных ребер жесткости прямоугольной формы, равномерно расположенных по наружному периметру в промежутках между проемами и скрепленных по трем граням с наружной поверхностью обечайки по всей ее высоте и взаимно обращенными друг к другу поверхностями фланцев.
3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что с целью улучшения работоспособности внутренней футеровки, фланцы царг выполнены с кольцевым выступанием внутрь обечайки на величину, равную толщине футеровки.
4. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве жесткого в отвержденном состоянии термокислотоупорного материала футеровки использован торкрет бетон.
5. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что с целью обеспечения длительной жесткости, надежной герметизации и контровки, болтовое фланцевое соединение царг скреплено сварными швами по кольцевой внешней кромке стыка фланцев и периметрам стыков с поверхностью фланцев всех головок болтов и гаек.
6. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения монтажа верхней части трубы за счет снижения массы высокорасположенных царг, царги верхней части трубы выполнены высотой 0,3 - 1,5 диаметра трубы.
7. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и массы, несущие металлические обечайки царг верхней части трубы на длине 0,25 - 0,4 полной высоты трубы выполнены толщиной 0,7 - 0,9 толщины обечаек нижерасположенных царг.
8. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления и снижения отходов при раскрое металла аэродинамического гасителя колебаний, он выполнен из набора одинаковых листовых элементов длиной 0,05 - 0,20 диаметра трубы, имеющих прямолинейные торцевые и дугообразные эквидистантные боковые грани.
9. Труба по пп. 1 и 8 отличающаяся тем, что с целью улучшения монтажной стыковки торцевых граней листовых элементов геликоидной поверхности, каждому элементу придана винтообразная форма с расхождением торцевых прямолинейных граней на угол 0,05 - 0,15 рад.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94007555/33U RU601U1 (ru) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Свободно стоящая металлическая дымовая труба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94007555/33U RU601U1 (ru) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Свободно стоящая металлическая дымовая труба |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU601U1 true RU601U1 (ru) | 1995-07-16 |
Family
ID=48262976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94007555/33U RU601U1 (ru) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Свободно стоящая металлическая дымовая труба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU601U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539066C2 (ru) * | 2013-04-29 | 2015-01-10 | Ооо "Паол" | Опорный элемент |
RU2568594C2 (ru) * | 2011-06-10 | 2015-11-20 | Воббен Пропертиз Гмбх | Башня ветроэнергетической установки |
-
1994
- 1994-03-01 RU RU94007555/33U patent/RU601U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568594C2 (ru) * | 2011-06-10 | 2015-11-20 | Воббен Пропертиз Гмбх | Башня ветроэнергетической установки |
RU2539066C2 (ru) * | 2013-04-29 | 2015-01-10 | Ооо "Паол" | Опорный элемент |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10876269B2 (en) | Foundation for a windmill | |
CN210827542U (zh) | 中心筒构件、中心筒和塔筒基础 | |
CN109339250A (zh) | 节点加强型拼装钢管混凝土连接结构及其施工方法 | |
CN207277562U (zh) | 装配式圆钢管混凝土柱-h形钢梁一体式法兰外环板节点 | |
CN102561787B (zh) | 防腐蚀复合烟囱单元及其烟囱 | |
RU601U1 (ru) | Свободно стоящая металлическая дымовая труба | |
CN109235236B (zh) | 基于法兰连接的装配式空心管墩及其施工方法 | |
CN102877682A (zh) | 一种火电烟囱的防腐装置及其施工方法 | |
CN216578490U (zh) | 一种装配式拼腔钢-混凝土的风机塔筒 | |
CN202416973U (zh) | 防腐蚀复合烟囱单元及其烟囱 | |
CN207260437U (zh) | 混凝土组合柱 | |
CN211446942U (zh) | 一种支撑结构 | |
CN114412269A (zh) | 一种单筒式抗腐蚀烟囱及施工方法 | |
SU1260466A1 (ru) | Узловое соединение элементов купола | |
CN210621952U (zh) | 一种钢结构连接构件 | |
CN215563834U (zh) | 一种用于套筒烟囱的钢制平台环梁及其应用结构 | |
CN209723400U (zh) | 采用一种套筒快速连接的装配整体式框架梁柱节点 | |
CN209194711U (zh) | 一种半组合装配式钢框架体系 | |
CN107620501B (zh) | 一种应用于双层钢结构冷却塔的装配式节点 | |
CN209194853U (zh) | 一种半组合钢管混凝土预制柱 | |
CN214498253U (zh) | 一种对接式单节内筒及使用该单节内筒的排烟套筒 | |
CN110886409A (zh) | 一种快速装配式钢筋混凝土墙结构 | |
CN215164723U (zh) | 一种装配式钢管桩顶部盖板 | |
CN210195381U (zh) | 一种装配式冷却塔 | |
CN219952881U (zh) | 用于大跨越抱杆的可拆式标准节装置 |