ДЫМОВАЯ ТРУБА Российский патент 1997 года по МПК F23J11/00 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для отвода дымовых газов от энергетических котлов.

Известна дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол и подведенные к нижней части ее газоводы горячих и холодных газов, причем она снабжена камерой смещения, расположенной между стволом и газоходом, а газоход горячих газов наконечником с отверстиями на боковой поверхности. Существенный недостаток такого устройства состоит в снижении эффективности смешения при отклонении режима работы от номинального и, как следствие, снижении долговечности и надежности.

Цель изобретения повышение долговечности и надежности ствола.

Указанная цель достигается тем, что в дымовой трубе, содержащей газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, размещенные в ней распределители, оси которых перпендикулярным оси камеры смешения, а боковая поверхность выполнена с отверстиями, причем отверстия снабжены насадками, одни из которых наклонены в сторону входа в камеру смешения, а другие в сторону выхода из нее, причем однонаправленные насадки установлены в пределах одного распределителя с чередованием, а в соседних распределителях со смещением на величину шага насадок, а угол наклона насадкой не менее 30-40^o.

Исследования показывают, что использование двух видов насадкой с различным значением угла атаки (например, ±α). Здесь "+", "-" наклон оси насадка в сторону входа и выхода камеры смешения соответственно позволяет реализовать значительную неравномерность распределения скорости в следе за струями различных видов и, как следствие, турбулентную составляющую массопереноса в пределах вторичной зоны. Чтобы этот эффект реализовался на минимальной длине, предложено расположение насадков различных видов в чередующемся порядке и напротив насадков другого вида. Для рассматриваемой схемы интенсивность турбулентной составляющей массопереноса возрастает при уменьшении модуля a, однако при (±30-40^o) наступает ограничение по эффекту Коанда, при этом происходит существенные изменения, приводящие к значительному снижению качества смешения.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что отсутствуют известные технические решения, в которых имеются признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа.

Данное техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 приведен продольный разрез устройства; на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.

Дымовая труба состоит из газоотводящего стекла 1, в нижней части которого установлена камера смешения 2, к которой подведены внешние газоходы 3 и 4 горячих и холодных газов. Газоход горячих газов сообщается с коллектором 5 и распределителем 6, на боковой поверхности которых выполнены насадки двух видов 7, 8 с различным значением угла атака, причем насадки расположены в чередующемся порядке и напротив другого вида в соседнем распределителе, причем угол атаки для насадкой, принадлежащих к различным видам выполняются в диапазоне ±(30-40^o).

"+" наклон оси насадка в сторону входа в камеру смешения.

"-" наклон оси насадка в сторону выхода из камеры смешения.

Устройство работает следующим образом: в камеру смешения 2 поступает холодный поток из газохода 4, туда же из газохода 3 через коллектор 5, распределители 6 и насадки двух видов 7, 8 поступает горячий газ и тщательно перемешивается, а смесь поступает в газоотводящий ствол 1. Как показано выше, повышение эффективности смешения достигается за счет интенсификации турбулентной составляющей массопереноса.

Исследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров
для приведенной схемы подачи струй, подтвердили возможность интенсификации процесса смешения.

Здесь
,
G массовый расход, β плотность, d диаметр, t-шаг, А характерный размер потока, a угол атаки струй. Индексы: 1 поперечные струи, 2- поток, 0-насадок, СМ-смесь.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для отвода дымовых газов от энергетических котлов. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности ствола. Дымовая труба содержит газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов, распределители, насадки, имеющие различное направление, причем однонаправленные установлены с расположением в пределах распределителя с чередованием, а в соседних распределителях - со смещением на величину шага насадок. Угол наклона насадков не менее 30-40^o. Горячий поток поступает в распределители и через насадки попадает в камеру смешения, где смешивается с холодным потоком. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, размещенные в ней распределители, оси которых перпендикулярны оси камеры смешения, а боковая поверхность выполнена с отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности ствола, отверстия снабжены насадками, одним из которых наклонены в сторону входа в камеру смешения, а другие в сторону выхода из нее, причем однонаправленные насадки установлены с расположением в пределах одного распределителя со смещением на величину шага насадок. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что угол наклона насадков не менее 30 40^o.