ДЫМОВАЯ ТРУБА Российский патент 1994 года по МПК F23J11/00 

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

Известна дымовая труба (Рихтер Л.А. Газовоздушные тракты тепловых электростанций. М. : Энергия, 1969, с.217), содержащая газоотводящий ствол, газоходы "горячих" и "холодных" газов. Основной недостаток устройства - значительная неравномерность распределения температуры дымовых газов в стволе, а в результате резкое снижение надежности и долговечности ствола.

Наиболее близким техническим решением является дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов и камеру смешения. Основной недостаток устройства снижение эффективности процесса смешения на переменных режимах.

Цель изобретения - повышение долговечности и надежности ствола на переменных режимах.

Указанная цель достигается за счет того, что дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, газоходы, камеру смешения с кольцевым коллектором, сообщающимся с газоходом холодных газов, последовательно расположенными в камере смешения решетками, образованными размещенными в одной плоскости распределителями с выходными отверстиями вдоль образующей боковой поверхности, оси которых расположены в шахматном порядке, причем распределители первой со входа решетки выполнены с большим диаметром выходных отверстий.

Известно, что устройства, реализующие способ смешения на радиальных струях, обладают существенным недостатком, проявляющимся в значительном снижении качества смешения при изменении режима работы. Для обеспечения стабильного значения качества смешения в широком диапазоне изменения режимов работы, необходимо обеспечить незначительные изменения глубины проникновения струй по нормали к линиям тока при значительном изменении режимных параметров. В предлагаемом решении это достигается за счет соударения струй, однако при этом следует иметь в виду что струи, истекающие из отверстий различных диаметров, имеют различную длину активного участка траектории и следовательно должны быть смещены по длине камеры смешения.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что известные технические решения, имеющие признаки, сходные с признаками, отличающими предлагаемое изобретение от прототипа, не обнаружены.

На фиг. 1 приведена предлагаемая дымовая труба, продольный разрез; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид В-В на фиг.1.

Дымовая труба содержит газоотводящий ствол 1, газоходы 2,3 и камеру смешения 4 с коллектором 5, снабженную последовательно расположенными решетками, каждая из которых образована размещенными в одной плоскости поперечного сечения параллельно между собой распределителями 6 с выходными отверстиями 7 меньшего диаметра и 8 большего диаметра соответственно вдоль боковой поверхности. Причем распределители 6 решеток попарно расположены в плоскостях, параллельных оси камеры смешения. Оси выходных отверстий распределителей расположенных в шахматном порядке, расположены в одних параллельных между собой плоскостях, а распределители первой со входа решетки выполнены с большим диаметром выходных отверстий 8.

Устройство работает следующим образом.

"Горячие" газы из газохода 2 поступают непосредственно в камеру смешения 4, а "холодные" газы из газохода 3 - в коллектор 5 и через распределители 6, набранные в последовательно расположенные решетки и отверстия меньшего диаметра 7 и большего диаметра 8, - в камеру смешения 4, где эффективно перемешиваются, в том числе на переменных режимах за счет соударения струй, истекающих из отверстий большего 8 и меньшего 7 диаметров, а полученная смесь поступает в газоотводящий ствол 1.

Исследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне измерения геометрических и режимных параметров = 0-0,80; = 1,0-2,65; d_I/d_II = 1,0-4,0; = 0,1-1,5; = 0-1,0 приведенной схемы подачи струй, подтвердили возможность реализации стабильного значения характеристик качества в широком диапазоне изменения режимных параметров.

Здесь = ; = ; = ; = ;
G - массовый расход
ρ- плотность
d - диаметр
t - шаг между отверстиями
A - характерный размер потока
S - расстояние между решетками распределителей.

Индексы: 1 - поперечные струи, 2 - поток, см - смесь, I - первая решетка распределителей, II - вторая решетка распределителей.

Использование: усреднение температуры при смешении газовых потоков со значительной разницей температур. Сущность изобретения: устройство содержит газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов, кольцевой коллектор, распределители с выходными отверстиями. Горячие газы поступают в камеру смешения, а холодные газы поступают в коллектор и через распределители и отверстия меньшего и большего диаметра попадают в камеру смешения. 3 ил.

ДЫМОВАЯ ТРУБА, содержащая газоотводящий ствол, газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности ствола при работе на переменных режимах, она снабжена кольцевым коллектором, сообщающимся с газоходом холодных газов, последовательно расположенными в камере смешения решетками, образованными расположенными в плоскости, перпендикулярной оси камеры смешения распределителями с выходными отверстиями вдоль образующей боковой поверхности, оси которых расположены в шахматном порядке, причем отверстия распределителей первой со стороны входа газов решетки выполнены большего диаметра.