ДЫМОВАЯ ТРУБА И СПОСОБ ЕЕ МОНТАЖА Российский патент 2000 года по МПК E04H12/28 

Изобретение относится к строительству и ремонту промышленных объектов, эксплуатация которых связана с удалением (транспортировкой) дымовых газов, например тепловых электростанций, в частности к конструкциям сборных дымовых труб и к технологии их монтажа и демонтажа. Изобретение может быть применено для реконструкции или восстановления старых, теряющих несущую способность железобетонных и кирпичных дымовых труб.

Известны дымовые трубы с наружной трубой и внутренней стальной газоотводящей трубой - стволом. Обычно для высоких труб такой ствол выполняется составным. Отдельные секции (царги) устанавливаются последовательно друг над другом и соединяются посредством горизонтальных фланцевых соединений. Подъем и установку секций (царг) осуществляют с помощью специальных грузоподъемных механизмов, например лебедок, кранов, грузовых блоков с направляющими тросами и т.п. (см. Захаров И.В. Ремонт газоходов и дымовых труб электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1991, с. 33-38).

Монтаж такого газоотводящего ствола очень трудоемок и длителен, требует высокой квалификации. Велики транспортные расходы на перевозку элементов ствола от завода-изготовителя до места монтажа, необходимы большие площади для складирования элементов ствола.

Известна конструкция дымовой трубы, содержащей наружную трубу и внутреннюю составную металлическую газоотводящую трубу, состоящую из отдельных секций (обечаек, царг), соединенных последовательно посредством крепежных приспособлений (см. акцептованную заявку Японии N 4-24509, E 04 H 12/28, 1993).

Монтаж такой трубы осуществляется следующим образом. В боковой стенке наружной трубы вблизи ее вершины выполняют окно. Вблизи окна закрепляют подъемный механизм, трос которого может проходить в зазоре между наружной и внутренней трубами. В нижней части наружной трубы вырезают участок, слегка превосходящий по размерам секцию внутренней трубы. Через вырезанный участок внутрь наружной трубы вводят секцию, которая в собранной трубе должна занимать самое верхнее положение. С помощью троса подъемного механизма верхнюю секцию поднимают на высоту, соответствующую длине секции. В образовавшийся зазор между основанием трубы и нижним краем поднятой секции другим механизмом вводят секцию, которая должна быть второй сверху. После точной соосной установки производят фиксирование нижнего конца верхней секции относительно верхнего конца нижележащей секции. Далее операции подъема соединенных между собой секций, установки под ними следующей нижележащей секции и фиксирования повторяют, пока внутри наружной трубы не окажется вся собранная труба. Затем удаляют подъемные механизмы, закрывают окно и вырезанный у нижнего конца наружный трубы участок (см. акцептованную заявку Японии N 4-24509, E 04 H 12/28, 1993).

Недостатки этой дымовой трубы и способа ее монтажа:
- сложность;
- потребность по крайней мере в двух грузоподъемных механизмах для подъема секций и для установки секций в зоне сборки, причем первый должен быть достаточно мощным;
- необходимость обеспечения высокой точности установки секций;
- длительность процесса сборки;
- большие затраты на транспортировку элементов трубы от завода-изготовителя;
- потребность в больших площадях для складирования элементов трубы.

В качестве прототипа устройства выбрана дымовая труба, содержащая наружную трубу и внутренний складывающийся газоотводящий металлический ствол, подвешенный в уровне верхнего конца наружной трубы. Секции внутреннего газоотводящего ствола выполнены с возможностью свободного вхождения и размещения друг в друге по принципу "матрешки" и подвешены к верхней части наружной трубы (см. патент РФ на изобретение N 2101445, заявлен 06.06.96, опубликован 10.01.98, E 04 H 12/28).

В качестве прототипа способа выбран способ монтажа, защищенный патентом N 2101445 (см. выше). Способ осуществляют путем предварительного размещения секций друг в друге по принципу "матрешки", перемещения собранного комплекта через проем, например, проем газохода, в зону монтажа внутреннего газоотводящего ствола, ступенчатого подъема верхней секции за каждый шаг на высоту секции, соединение в промежутках между подъемами нижнего конца приподнятой секции и смежного верхнего конца нижней секции.

Недостатками прототипов устройства и способа является ограничение по высоте монтажа газоотводящего ствола, т.к. при существенном увеличении высоты трубы происходит значительное увеличение диаметра нижней секции составного внутреннего газоотводящего ствола, что приводит к невозможности использования в качестве проема обычных газоходов или к трудностям с выполнением специальных проемов.

Кроме того, в данном устройстве зазор между наружной трубой и внутренним газоотводящим стволом, как правило, в верхней части очень мал, поэтому подобраться к соединению секций между собой снаружи газоотводящего ствола невозможно, что весьма затрудняет обслуживание трубы, в частности герметизацию стыков секций.

Задачами заявляемого изобретения является обеспечение возможности монтажа сколь угодно высоких дымовых труб с использованием внутреннего складывающегося газоотводящего ствола, разработка упрощенной конструкции элементов складывающегося газоотводящего ствола, обеспечение простой и надежной герметизации соединений элементов ствола.

Указанные задачи решаются за счет того, что в дымовой трубе, содержащей наружную трубу и внутренний складывающийся металлический газоотводящий ствол, секции которого выполнены с возможностью вхождения и размещения друг в друге по принципу "матрешки" и подвешены к верхней части наружной трубы, согласно изобретению, внутренний газоотводящий ствол содержит, по крайней мере, один дополнительный комплект секций, при этом все комплекты расположены последовательно по высоте трубы и подвешены каждый независимо к внутренней части наружной трубы.

Секции выполнены цилиндрическими.

Все смежные секции могут частично перекрывать друг друга и жестко связаны между собой.

Смежные секции соседних комплектов в зоне перекрытия соединены между собой посредством болтового соединения и дополнительно содержат отгибаемые в сторону наружной секции нащельники, выполненные в виде полосок из металлической ленты с пазами для установки на стержень болта под гайки, при этом между инаружной секцией и нащельником нанесен слой герметика.

Указанная задача также решается за счет того, что в способе монтажа дымовой трубы, предусматривающем предварительное размещение секций внутреннего газоотводящего ствола друг в друге по принципу "матрешки", перемещение собранного комплекта через проем в нижней части наружной трубы в зону монтажа газоотводящего ствола, ступенчатый подъем верхней секции за каждый шаг на высоту секции, соединение в промежутках между подъемами нижнего конца приподнятой секции и смежного верхнего конца нижней секции, согласно изобретению, каждый дополнительный комплект секций вводят через проем внутрь наружной трубы после монтажа предыдущего комплекта секций, а подвешивание верхней секции каждого дополнительного комплекта после подъема всего комплекта на заданную высоту производят к соответствующей внутренней части наружной трубы.

Таким образом, заявлена конструкция дымовой трубы со складывающимся металлическим газоотводящим стволом, образованным несколькими (двумя и более) комплектами секций, что обеспечивает возможность монтажа, дымовых труб практически любой высоты без возникновения проблем с недопустимым увеличением диаметра нижней секции.

Использование в газоотводящем стволе цилиндрических секций существенно упрощает конструкцию, а применение для герметизации стыков специального нащельника из изогнутых гибких металлических полосок, легко одеваемых на болты соединения и удерживающих герметизирующий состав, обеспечивает надежность герметизации и простоту обслуживания.

Проведенные патентные исследования не позволили выявить технических решений, характеризующихся аналогичными совокупностями признаков, что позволяет предположить соответствие заявляемых объектов критерию "новизна". Явным образом заявляемые объекты не следуют из изученного уровня техники, то есть имеют "изобретательский уровень". Они могут быть использованы для сооружения новых или ремонта существующих дымовых труб, то есть соответствуют критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 представлена схема дымовой трубы, на фиг. 2 - узел соединения секций смежных комплектов (узел I), на фиг. 3 - узел герметизации стыка смежных секций (узел II), на фиг. 4 - вид на нащельник (вид А), на фиг. 5 - схема монтажа комплекта газоотводящего ствола.

Предлагаемая дымовая труба содержит наружную железобетонную или кирпичную трубу 1 и внутренний складывающийся газоотводящий металлический ствол, состоящий из нескольких комплектов 2.

Каждый комплект 2 содержит несколько цилиндрических секций (царг, обечаек) 3, выполненных с возможностью вхождения и размещения друг в друге. Все секции 3 одного комплекта 2, расположенные последовательно по высоте и образующие участок ствола, жестко связаны между собой, например, посредством болтового соединения 4, 5 (см. фиг. 3) или сварки.

Верхний комплект 2 секций 3 подвешен к опорному элементу 6 в верхней части наружной трубы 1. Все последующие комплекты 2 секций 3 подвешены к опорным элементам 6, жестко связанным с соответствующими участками наружной трубы 1.

Пространство между смежными краями секций 3 разных комплектов 2 заполнено специальным газонепроницаемым уплотнителем 7.

Узел соединения смежных секций 3 одного комплекта 2 содержит нащельники 8. Каждый нащельник 8 выполнен из нескольких гибких изогнутых металлических полосок с пазами 9 для установки на стержень болтов 4 под гайки 5, при этом слой герметика 10 наносится между наружной секцией 3 и нащельником 8.

Монтаж заявляемой дымовой трубы осуществляется следующим образом.

Сооружают новую или восстанавливают изношенную наружную трубу 1. Затем начинают установку внутреннего газоотводящего ствола. Для этого предварительно подготовленный комплект 2 из вложенных друг в друга секций 3 подают через проем 11, выполненный в нижней части наружной трубы 1, внутрь трубы 1. В качестве такого проема 11, размеры которого должны обеспечивать свободное прохождение комплекта 2 секций 3 в сложенном состоянии, наиболее целесообразно использовать проем для газохода.

Затем трос грузоподъемного механизма, закрепленного на верхней части наружной трубы 1, опускают внутрь трубы и соединяют с внутренней секций 3 подготовленного комплекта 2. Указанную секцию 3 поднимают на один шаг, соответствующий высоте секций 3. Нижнюю часть поднятой секции 3 соединяют с верхней частью следующей секции 3, например, болтами 4. Соединенные секции 3 поднимают еще на один шаг и соединяют между собой нижнюю из приподнятых секций 3 со следующей секцией 3. Далее процесс повторяют, пока все секции 3 первого комплекта 2 не будут соединены между собой в отрезок газоотводящего ствола. После этого весь собранный блок поднимают до оголовка наружной трубы 1 и подвешивают его на опорном элементе 6.

После этого в зону сборки перемещают следующий комплект 2 из вложенных друг в друга секций 3 и процесс ступенчатого подъема с промежуточным соединением секций 3 между собой повторяют аналогичным образом. После сборки второго комплекта 2 верхнюю секцию 3 жестко соединяют с опорным элементом 6, установленным на заданном уровне на внутренней поверхности наружной трубы 1.

Количество используемых комплектов 2 зависит от высоты сооружаемой или реставрируемой трубы.

После сборки газоотводящего ствола осуществляют герметизацию стыков секций 3. Для этого изнутри газоотводящего ствола, слегка ослабив гайки 5, на стержни болтов 4 надевают изогнутые полоски нащельников 8. Размеры пазов 9 соответствуют размерам болтов 4. После этого гайки 5 снова затягивают. В зазор между стенкой наружной секции 3 и нащельником 8 наносят слой герметика 10. В дальнейшем при эксплуатации осуществляют контроль качества герметизирующего слоя 10 и при необходимости его восстанавливают. Отогнутые полоски надежно удерживают слой герметика 10, легко заменяются и не препятствуют газопотоку внутри газоотводящего ствола.

Таким образом, заявляемая дымовая труба и способ монтажа дымовой трубы обеспечивают следующие преимущества:
возможность монтажа сколь угодно высоких дымовых труб;
простота конструкции;
легкость и удобство монтажа; удобство обслуживания.

Изобретение относится к строительству и ремонту промышленных объектов, эксплуатация которых связана с удалением (транспортировкой) дымовых газов, например тепловых электростанций, в частности конструкции сборных дымовых труб и технологии их монтажа и демонтажа. Изобретение может быть применено для реконструкции или восстановления старых, теряющих несущую способность железобетонных и кирпичных дымовых труб. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности выполнения сколь угодно высоких дымовых труб при сохранении простоты конструкции, легкости и удобства монтажа и демонтажа. Дымовая труба содержит наружную трубу 1 и внутренний составной из нескольких комплектов 2 цилиндрических секций 3 металлический газоотводящий ствол. Секции 3 выполнены с возможностью вхождения и размещения друг в друге по принципу "матрешки" и подвешены относительно друг друга. Каждый комплект 2 секций 3, кроме того, подвешен относительно наружной трубы 1. Пространство между смежными краями секций 3 разных комплектов 2 заполнено газонепроницаемым уплотнителем. Все смежные секции 3 жестко связаны между собой, например, посредством болтового соединения. Способ монтажа дымовой трубы предусматривает предварительную подготовку нескольких комплектов 2 секций 3. В каждом комплекте 2 секции 3 размещают друг в друге по принципу "матрешки". Затем осуществляют последовательное перемещение собранных комплектов 2 через проем в нижней части наружной трубы 1 в зону сооружения внутреннего составного газоотводящего ствола. При монтаже каждого комплекта 2 осуществляют ступенчатый подъем верхней секции 3 за каждый шаг на высоту секции, фиксирование в промежутках между подъемами нижнего конца приподнятой секции относительно смежного верхнего конца нижней секции. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Дымовая труба, содержащая наружную трубу и внутренний составной металлический газоотводящий ствол, секции которого выполнены с возможностью вхождения и размещения друг в друге по принципу "матрешки" и подвешены относительно друг друга и относительно верхней части наружной трубы, отличающаяся тем, что внутренний газоотводящий ствол содержит, по крайней мере, один дополнительный комплект секций, при этом все комплекты расположены последовательно по высоте трубы, а для подвешивания верхних секций дополнительных комплектов на внутренней поверхности наружной трубы предусмотрены опорные элементы. 2. Дымовая труба по п.1, отличающаяся тем, что секции выполнены цилиндрическими. 3. Дымовая труба по п.1, отличающаяся тем, что все смежные секции частично перекрывают друг друга и жестко связаны между собой. 4. Дымовая труба по п.3, отличающаяся тем, что смежные секции соседних комплектов в зоне перекрытия соединены между собой посредством болтового соединения и дополнительно содержат отгибаемые в сторону наружной секции нащельники, выполненные в виде полоски из металлической ленты с пазами для установки на стержень болта под гайки, при этом между наружной секцией и нащельником нанесен слой герметика. 5. Способ монтажа дымовой трубы путем предварительного размещения секций внутреннего составного газоотводящего ствола друг в друге по принципу "матрешки", перемещения собранного комплекта через проем в нижней части наружной трубы в зону сооружения внутреннего составного ствола, ступенчатого подъема верхней секции за каждый шаг на высоту секции, фиксирования в промежутках между подъемами нижнего конца приподнятой секции относительно смежного верхнего конца нижней секции, отличающийся тем, что каждый дополнительный комплект секций вводят через проем внутрь наружной трубы после монтажа предыдущего комплекта секций, а подвешивание верхней секции каждого дополнительного комплекта производят относительно соответствующей внутренней части наружной трубы.