SU1728453A1 - Дымова труба - Google Patents

Abstract

Использование: сооружение и реконструкци  дымовых труб дл  отвода агрессив- ных и высокотемпературных газов. Сущность изобретени : звень  4, 5 газоот- вод щего ствола размещены с перехлестом и оперты на консоли 7 несущего ствола. В местах перехлеста звеньев установлены соединительные элементы в виде составной кольцевой камеры 8 с автоматическим клапаном дл  подачи воздуха. 1 ил. 3 If 15

Description

Изобретение относитс  к теплотехнике и может быть использовано при сооружении и реконструкции дымовых труб с самосто тельными газоотвод щими стволами дл  отвода агрессивных и высокотемпера- турных газов, например, от газотурбинных установок, пиковых водогрейных котлов, доменных печей и т.д.

Известна дымова  труба, включающа  несущий ствол, установленный относитель- но него с вентилируемым зазором составной по высоте газоотвод щий ствол, звень  которого размещены с перехлестом и оперты на консоли несущего ствола и уплотнени  в местах перехлеста звеньев/

Недостатком известного решени   вл етс  то, что здесь не может быть достигнуто снижени  температуры стенки газоотвод - щего ствола, омываемого высокотемпературными газами, до предельно допустимого значени  путем наружного охлаждени  га- зоотвод щего ствола, омываемого воздухом со стороны вентилируемого зазора из-за неэффективности тепломассообмена через стенку воздуха с газами.

Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности дымовой трубы путем повышени  эффективности защиты газоот- вод щего ствола от коррозии и высоких температур .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в дымовой трубе, включающей несущий ствол, установленный относительно него с вентилируемым зазором составной по высоте газоотвод щий ствол, звень  которого размещены с перехлестом и оперты на консоли несущего ствола, и соединительные элементы, установленные в местах перехлестки звеньев газоотвод щего ствола, соеди- нительный элемент выполнен в виде составной кольцевой камеры, верхн   часть которой прикреплена к нижней части верхней секции газоотвод щего ствола, а днище и вертикальна  стенка - к верхней части нижней секции, при этом камера снабжена автоматическими клапанами дл  подачи воздуха.

На чертеже представлена предлагаема  дымова  труба, разрез по оси.

Дымова  труба включает в себ  несу- щий ствол 1, установленный относительно него с вентилируемым зазором 2 составной по высоте газоотвод щий ствол 3, звень  4 и 5 которого размещены внахлестку с зазором 6 и оперты на консоли 7 несущего ство- ла, и соединительные элементы, установленные в местах нахлестки звеньев газоотвод щего ствола. Соединительный элемент выполнен в виде составной кольцевой камеры 8, верхн   часть 9 которой прикреплена к нижней части верхней секции 4 газоотвод щего ствола, а днище 10 и вертикальна  стенка 11 - к верхней части нижней секции 5. Составна  кольцева  камера 8 снабжена автоматическими клапанами 12, которые закрывают отверсти  13, выполненные в днище 10, и соединены с верхней частью камеры штоком 14 и возвратной пружиной 15. На штоке 14 установлена упорна  шайба 16, отсто ща  от верхней части камеры на рассто нии h, которое определ етс  по формуле

h «.-At I .,

где а - коэффициент температурного удлинени  материала газоотвод щего ствола, 1/°С;

At - разность температур стенки газоотвод щего ствола в нагретом и холодном состо нии, °С;

.- длина звена газоотвод щего ствола, м.

Количество клапанов 12, расположенных равномерно по всему периметру камеры 8, определ етс  необходимым количеством воздуха дл  охлаждени  газоотвод щего ствола до безопасных значений температур стенки.

Дымова  труба работает следующим образом.

Гор чие дымовые газы, например, от газотурбинных установок проход т по газоот- вод щему стволу 3 и нагревают его. В результате температурного удлинени  верхней секции 4 газоотвод щего ствола закрепленна  на ней верхн   часть 9 кольцевой камеры 8 перемещаетс  вниз, разжима  пружину 15, котора  удерживает клапан 12 через шток 14 в закрытом состо нии . При достижении стенкой верхней секции 4 газоотвод щего ствола заданной температуры верхн   часть камеры через упорную шайбу 16 воздействует на шток 14, открыва  клапан 12. Через отверстие 13 холодный поток воздуха эжектируетс  из вентилируемого зазора 2 в камеру 8 и, проход  ее, через зазор 6 вытекает в область пограничного сло  17 параллельно основному потоку уход щих газов. Воздух, вытекающий из кольцевой камеры в область пограничного сло , создает на внутренней поверхности секции 4 по всей ее высоте воздушную завесу , котора  оттесн ет высокотемпературные газы от стенки газоотвод щего ствола и охлаждает его, исключа  образование газовой коррозии и окалинообразование внут- ренней поверхности газоотвод щего ствола.

С изменением параметров основного газового потока (скорость, температура) при переменных режимах измен етс  соответственно и температурный режим в области пограничного сло  16 и самой стенки газоотвод щего ствола. С изменением температурного удлинени  стенки секции 4 измен етс  и положение клапана 12 относительно днища 10, в результате чего измен етс  расход охлаждающего воздуха в камеру 8 и в область пограничного сло  17 и восстанавливаетс  прежний температурный режим стенки, соответствующий заранее заданному температурному режиму данного материала газоотвод щего ствола.

При этом регулирование расхода охлаждающего воздуха в область пограничного сло  осуществл етс  автоматически в зависимости от температуры стенки газоотвод щего ствола.

После прекращени  работы установки и остывании газоотвод щего ствола до заданной температуры верхн   часть камеры 8 перемещаетс  вверх и возвратна  пружина 15 возвращает клапан 12 в исходное состо ние , который закрывает отверстие 13. Подача охлаждающего воздуха в камеру 8 прекращаетс .

Температура стенки газоотвод щего ствола, соответствующа  температурному удлинению h секций, выбираетс  такой, что0

бы после останова газоотвод щий ствол не остывал до температуры точки росы и не происходило низкотемпературной коррозии .

Установка составной кольцевой камеры и автоматических клапанов в местах перехлеста звеньев газоотвод щего ствола позвол ет повысить эффективность защиты газоотвод щего ствола от воздействи  высокотемпературных и агрессивных газов, поддержива  температурный режим стенок газоотвод щего ствола в заданном безопасном диапазоне.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Дымова  труба, включающа  несущий ствол, установленный относительно него с вентилируемым зазором составной по высоте газоотвод щий ствол, звень  которого

   размещены с перехлестом и оперты на консоли несущего ствола, и соединительный элемент, установленный в местах перехлеста звеньев газоотвод щего ствола, отличающа с  тем, что, с целью повышени 

   долговечности трубы, соединительный элемент выполнен в виде составной кольцевой камеры, верхн   часть которой прикреплена к нижней части верхней секции, а днище и вертикальна  стенка - к верхней части

   нижней секции, при этом камера снабжена автоматическими клапанами дл  подачи воздуха.