Дымовая труба Советский патент 1984 года по МПК F23J11/00 

со

Эд

:о Изобретение относится к охране окружающей.среды от функционирования энергетических, химических, металлургических, целлюлозно-бумажных и других промышленных предприятий, в результате которого образуются вредные концентрированные (локальные) выбросы в нижние (приземные) слои атмосферы, загрязняющие окружающую среду. В настоящее время для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха и прилегающей территории вокруг промьщ1ленных предприятий, в частности тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанций, предусматривается установка различных очистных сооружений, например фильтров или высоких дымовых (для ТЭС) и вентиляционных (для АЭС) труб. Однако эффективность многих очистных сооружений, например, от окислов серы, азота и других веществ недостаточна, а строительство труб большой высоты обходится весьма дорого и желаемый эффект при наличии инверсий (повьшение температуры воздуха с высотой) не достигается. Кроме того, при соответствующих метеоро логических условиях в различных географических зонах страны и в различные сезоны года может наблюдаться (региональный) специфический ряд для данной местности неблагоприятный метеоро логический фон с явлениями приземной или приподнятой инверсии, низкой облачности и тумана, что приводит к кон центрированному оседанию из шлейфа дыма и направлению аэрозолей на территории электростанции (промпредприятия) в городах и населенных пунктов вблизи нее, а также на земельных угодиях, в лесах и водоемах. В практике известно :усиление тяги в дымоБьпс трубах креплением в верхней части оголовка трубы по всему периметру вертикальных щитов. Усиление тяги достигается энергией ветра, под действием которого воздух поднимается вверх по каналам, образованным вертикальными щитами, и создает эжектирующий эффект в устье трубы. Эффект усиления тяги в данной конструкции возможен только при действии ветра, в противном случае дьмовые газы не могут подняться на большую высоту для рассеивания и рассредоточения выбрасы ваемых аэрозолей. Известна дымовая труба с устройством для принудительного Подъема дьмовых газов, состоящим из установленного коаксиально трубе кольцевого канала, подсоединенного к системе сжатого воздуха по обычной схеме эксплуатации дымовых труб тепловых электростанций l и 2 . С помощью этого технического решения увеличивается высота выброса в атмосферу вредных веществ, однако эта высота недостаточна, так как выбрасываемые аэрозоли могут иметь небольшую аэростатическую Подъемную силу, в результате чего вредные вещества концентрированно выпадают на землю. Для предотвращения локального концентрированного выпада (оседания) из дымовых труб на землю вредных веществ в виде окислов азота, окислов углерода, окислов серы, паров воды, пыли и других вещег;тв в твердом, жидком и газообразном состояниях им необходимо создать дополнительное ускорение, позволяющее пройти через инверсионный слой или низкую облачность в зону постоянных мощных турбулентных воздушных потоков (5001000 м), где они в значительной степени рассеиваются и рассредотачиваются в атмосфере. При этом попавшие в пограничный слой атмосферы загрязняющие вещества и природные примеси подвергаются сложным процессам превращения, как химическим, так и физическим. Процесс превращения и время нахождения в атмосфере выбрасываемых трубами веществ зависит от характеристики атмосферного воздуха (солнечной радиации, температуры, влажности, наличия других примесей и факторов, в первую очередь от высоты выброса аэрозолей в атмосферу). Таким образом, загрязнения, участвующие в круговороте веществ, в значительной степени обезвреживаются и вьгеодятся из атмосферы. Цель - увеличение высоты подъема выбросов дымовых газов. Поставленная цель достигается тем, что в дымовой трубе, содержащей расположенный в верхней части ускори- . тель газового потока, выполненный в виде сопел ускорения, смонтированных по наружному периметру трубы с наклоном к вертикальной оси трубы со смещением по часовой стрелке и источник сжатого воздуха, сопла ускорения смонтированы с выводом выходных отверстий внутрь корпуса дымовой трубы.

Кроме того, сопла ускорения расположены в шахматном порядке.

При этом в каналах установлены патрубки, а на наружной поверхности трубы закреплен кольцевой коллектор, соединенный с патрубками и с мощными источником сжатого воздуха. Каналы могут быть расположены в шахматном порядке. Кроме того, при наличии градирен вблизи электростанции и других промпредприятии предлагаемое устройство позволит при неблагоприятных метеорологических условиях не допустить соединения облака аэрозолей градирни с аэрозолями, выбрасьтаемыми дымовыми и вентиляционными трубами, а также оградить от .всасывания трубой выбрасываемых аэрозолей в заборник воздуха для очередного агрегата промобъекта, ТЭС и АЭС..

На фиг. 1 показана труба с системой сжатого воздуха, общий вид; на фиг. 2 - поперечный разрез верхней части трубы; на фиг. 3 - расположение патрубков в наклонных каналах.

Устройство для принудительного подъема дымовых газов содержит трубу 1, в верхней части которой по ее периметру образованы каналы 2, напра ленные наклонно вверх и под углом к радиусу трубы 1. В каналах 2 установлены патрубки 3, соединенные между собой кольцевым коллектором 4, расположенным на наружной поверхности трубы 1. У основания трубы смонтирован источник сжатого воздуха 5, который соединен с входным концом коллектора А. Источником сжатого воздуха могут служить используемые в настоящее время в народном хозяйстве газотурбинные установки с шумоглушителями различной мощности, например вентиляционная установка УВ-1 с авиадвигателем, отработавшим моторесурс АИ-20 м,: установки ГПА-Ц-6,3 ГПУ-10, соответствующие компрессоры или другая газовоздушная установка, позволяющая создать воздушную струю с необходимым давлением и скорость воздушного потока.

Устройство работает следующим образом.

Включают источник сжатого воздуха 5, и воздух под давлением поступает в коллектор 4 и патрубки 3. Дымовые газы подхватываются струями воздуха с большой скоростью, закручиваются в спираль и выходят из трубы устойчивым столбом.

При отсутствии температурных инверсионных условий или других неблагприятных метеорологических условий устройство может работать как обычная дымовая или вентиляционная труба при наличии же неблагоприятного метеорологического фона или температурных инверсионньк условий включают источник сжатого воздуха и создают устойчивый дымовой столб, обеспечивающий выброс вредных веществ в область постоянных мощных турбулентных потоков воздуха.

Экономический, социальный и экологический эффект предлагаемого технического решения состоит в том, что увеличивается высота подъема газов (аэрозолей) без увеличения высоты дымовых или вентиляционных труб, чем достигается эффект рассеивания и рассредоточения выбрасываемых аэрозолей, обеспечивающий сохранение окружающей среды, в первую очередь в городах,, где размещены электростанции, промышленные предприятия, и в близлежащих населенных пунктах. В отличие от обычных дымовых труб предлагаемое устройство может стабильно работать независимо от действия ветра и атмосферного давления.

-

1. ДЫМОВАЯ ТРУБА, содержащая расположенный в верхней части ускоритель газового потока, вьтолненный в виде сопел ускорения, смонтированных по наружному периметру трубы с наклоном к вертикальной оси трубы со смещением по часовой стрелке, и источник сжатого воздуха, о тличающаяся тем, что, с целью увеличения высоты подъема выбросов дымовых газов, сопла ускорения смонтированы с вьшодом выходных отверстий внутрь корпуса дымовой трубы. 2. Труба по п. 1, о т л и- . чающаяся тем, что сопла ускорения расположены в шахматном рядке.