ДЫМОВАЯ ТРУБА Советский патент 1995 года по МПК F23J11/00 

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

Известны высокие одноствольные и многоствольные дымовые трубы, применяющиеся для отвода дымовых газов и рассеивания их в атмосфере до безопасной концентрации золы, окислов серы и азота (Рихтер Л.А. Газовоздушные тракты тепловых электростанций. М. "Энергия", 1969, с. 217). Одноствольные дымовые трубы применяются для отвода уходящих газов постоянной температуры, которые подводятся с нижней части газоотводящего ствола трубы с помощью внешнего газохода. Недостатком таких труб является то, что в их конструкции не предусмотрены устройства усреднения температуры газовых потоков, подводимых к трубе от различных источников с различной температурой, что ограничивает область применения одноствольных труб.

Наиболее близким техническим решением является дымовая труба по а.с. N 712612 МКИ F 23 J 11/00 СССР, содержащая газоотводящий ствол и подведенные к нижней ее части газоходы горячих и холодных газов, причем она снабжена камерой смешения, расположенной между стволом и газоходом, а газоход горячих газов конфузорным наконечником с отверстиями на боковой поверхности. Существенный недостаток такого устройства состоит в снижении эффективности смешения при отклонении режима работы от номинального и как следствие повышается неравномерность распределения температур в газоотводящем стволе и снижении его долговечности и надежности.

Цель изобретения повышение надежности и долговечности ствола при одновременном отводе газовых потоков со значительной разницей температур.

Указанная цель достигается за счет того, что дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, подведенные к нижней ее части внешние газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, расположенную между стволом и газоходами, перфорированный наконечник, размещенный в камере смешения, причем она снабжена регулировочным кольцом, установленным перед камерой смешения с возможностью осевого перемещения.

Известно, что качество смешения при поперечной подаче струй определяется глубиной проникновения Θ= H h a_wad;
где Θ- параметр качества смешения;
h глубина проникновения струй;
a_h коэффициент формы струи;
a_w коэффициент скорости;
d диаметр;
ρ плотность;
w скорость.

Индексы: 2 ограничение по передней границе, 3 ограничение по конвективному массопереносу; с струи, см смесь.

Коэффициент a_w учитывает изменение глубины проникновения за счет изменения эпюры скорости набегающего потока. Таким образом, изменения профиля скорости набегающего потока можно менять глубину проникновения и, следовательно, качество смешения на фиксированном режиме работы объекта.

Для устройства, принципиальная схема которого приведена на фиг.1, приближение оси отверстия к оси симметрии регулировочного кольца приводит к увеличению a_w. Таким образом, возникает возможность поддержания неизменного значения качества смешения при изменении режима работы за счет изменения профиля скорости набегающего потока, т.е. изменения компенсируют изменением a_w.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что известные технические решения, имеющие признаки, сходные с признаками прототипа, не обнаружены. Предложенное техническое решение обладает существенными отличиями.

На чертеже приведен продольный разрез устройства.

Дымовая труба содержит газоотводящий ствол 1, в нижней части которого установлена камера смешения 2, к которой подведены внешние газоходы 3 и 4. Газоход 3 горячих газов снабжен газовыпускным отверстием 5. Перед камерой смешения с возможностью осевого перемещения установлено кольцо 6. Перемещение регулировочного кольца 6 осуществляется механизмом 7, а фиксация его положения механизмом 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В камеру смешения 2 по газоводам 3 и 4 поступают потоки холодных и горячих газов. Поток горячих газов попадает в зону смешения через отверстие 5. При этом положение регулировочного кольца 6, определяемое механизмами 7,8, соответствует оптимальному для данного режима работы. При изменении режима работы теплоэнергетического оборудования меняется глубина проникновения струй, а при неизменном значении a_w и качество смешения. Чтобы вернуть значение качества смешения следует изменить a_w так, чтобы сохранило неизменное значение. В предлагаемом устройстве это достигается за счет осевого перемещения регулировочного кольца 6 с помощью механизма 7. Положение кольца фиксируется механизмом 8.

Исследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров ( 0-0,80; 1,0-2,65; 0,01-0,1) показали, что изменение a_w позволяет существенно воздействовать на оптимальное значение , т.е. режим работы объекта. Здесь
где G массовый расход;
d диаметр;
А определяющий геометрический параметр потока;
гидродинамический параметр.

Изобретение относится к энергетике. Использование: усреднение температуры газовых потоков, подводимых от различных источников со значительной разницей температур. Сущность изобретения: устройство содержит газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, перфорированный наконечник, регулировочное кольцо. Поток горячих газов поступает в камеру смешения через отверстия. Положение регулировочного кольца определяется механизмами и является оптимальным для режима работы установок. 1 ил.

ДЫМОВАЯ ТРУБА, содержащая газоотводящий ствол, подведенные к нижней его части внешние газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, расположенную между стволом и газоходами, перфорированный наконечник, размещенный в камере смешения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности ствола при одновременном отводе газовых потоков со значительной разницей температур, она снабжена регулировочным кольцом, установленным перед камерой смешения с возможностью осевого перемещения.