Дымовая труба Советский патент 1992 года по МПК F23J11/00 

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

Известны дымовые трубы (одноствольные и многоствольные), применяющиеся для отвода дымовых газов и рассеивания их в атмосфере до безопасной концентрации вредных примесей на уровне дыхания человека.

Известна также дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол и подведенные к нижней его части газоходы горячих и холодных газов, причем она снабжена, по крайней мере одной камерой смешения, расположенной между стволом и газоходами, а газоход горячих газов - конфузорным наконечником, с перфорированными стенками, размещенными в камере смешения. Отверстия расположены в несколько рядов, причем расположение отверстий в рядах коридорное. Смешение дымовых газов с разной температурой осуществляется на поперечных струях при односторонней подаче со стенки более горячих газов в сносящий поток,

Наиболее близкой к предлагаемой является дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, подведенные к нижней его части внешние газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, расположенную между стволом и газоходами, размещенный в газоходе горячих газов перфорированный наконечник, снабженный расположенными в его отверстиях и выступающими в его полость Г-образными патрубками, выходные отверстия которых ориентированы против направления движения потоков в газоходах.

Установка Г-образных насадков позволяет несколько уменьшить энергетические потери в устройстве. Однако недостатками устройства остаются относительно невысокая долговечность трубы и значительные потери в устройстве

Целью изобретения является повышение долговечности при одновременном отводе газовых потоков со значительной разницей температур.

Указанная цель достигается тем, что в дымовой трубе, содержащей газоотводящий ствол и подведенные к нижней его части внешние газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, расположенную между стволом и газоходами, причем центральный газоход заканчивается нэкон чни- ком, на боковой поверхности которого расположены отверстия, на наружной поверхности наконечника у отверстий расположены элементы торовых поверхностей, входные отверстия которых расположены

навстречу движению газов, а выходные отверстия соосно отверстиям наконечника и в следе за ними.

Кроме того, диаметр торовой поверхности и выходного отверстия составляет 0,3 диаметра отверстия наконечника, а плоскость входного отверстия торовой поверхности касается кромки отверстия наконечника,

0 Поток горячих газов вводится в поток холодных системой поперечных струй Эффективность массообменных процессов при такой схеме организации процесса, следовательно, и характер выполаживания не5 равномерности распределения параметров по длине зоны смешения определяются конвективным переносом масс, глубиной внедрения поперечных струй в сносящий поток. Для реализации оптимальной глубины необ0 ходим значительный перепад давления на отверстиях, что и определяет значительные общие потери в устройстве В данном уст- ройстве потребное значение Д Р достигается за счет полезного использования скоро5 стного напора потока холодных газов. Часть потока в слоях, прилегающих к стенкам наконечника, поступает в торы, а затем истекает из них в виде струй, соосных струям горячих газов. Эти струи играют роль аэро0 динамического подпора, что способствует увеличению глубины внедрения струй горячих газов при прочих равных условиях, а следовательно, для достижения гюпт необходимы меньший перепад давления на от5 верстиях и меньшие потери При do - kdH имеет место наибольшее влияние торов на снижение потерь и эффективность перемешивания, где do - диаметр отверстия торовой поверхности, dH - диаметр отверстия

0 наконечника; к - 0,30 (оптимальное значение, установленное экспериментально). Из- менение k определяет изменение аэродинамического подпора

На фиг,1 приведена принципиальная

5 схема устройства; на фиг.2 - отверстие наконечника с расположенной в зоне его торовой поверхностью; на фиг.З - вид А на фиг.2. Дымовая труба содержит газоотводящий ствол 1, в нижней части которого уста0 новлена камера 2 смешения, к которой подведены внешние газоходы 3 холодных газов и центральный газоход 4 горячих газов. Газоход 4 горячих газов снабжен наконечником 5, на боковых стенках которого

5 расположены отверстия б. На наружной поверхности наконечника 5 у отверстий 6 расположены торы 7. Оси выходных отверстий 8 торов 7 параллельны осям отверстий 6 и расположены в следе за ними по ходу потоков газов. Входные отверстия 9 торов 7 расположены навстречу движения потока холодных газов. Диаметр тора 7 и выходного отверстия 8 на нем равен 0,3 диаметра отверстия б. Плоскость входного отверстия 9 касается кромки отверстия 6.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В камеру 2 смешения по газоходам 3 и 4 поступают потоки холодных и горячих газов. При этом поток холодных газов посту- пает в камеру 2 смешения в виде сносящего потока. Поток горячих газов по газоходу 4 поступает в наконечник 5, а из него через отверстия б в виде системы поперечных струй поступает в камеру 2 смешения, где и осуществляется интенсивный массообмен потоков с разной температурой. Перед сечением ввода поперечных струй часть потока холодных газов (из слоев, прилегающих к стенкам наконечника 5) поступает через от- верстия 9 в торы 7, а из них через отверстия 8 истекает в виде системы струй, параллельных поперечным струям горячего газа. Это способствует увеличению внедрения струй горячих газов в поток, так как струи, истека- ющиеиз торов 7, играют роль механического подпора. Расход, поступающий в тор 7, обусловлен не только ориентацией входного отверстия 9 по отношению к потоку холодных газов, но и наличием перепада давления (статического) на отверстиях 8 и 9, возникающего вследствие подтормаживания потока перед струями и снижения давления в застойных зонах за струями, истекающими из отверстий б. После камеры 2 смешения поток продуктов сгорания с выровненной эпюрой температур поступает в газоотводящий ствол.

Формула изобретения 1. Дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, подведенные к нижней его части внешние газоходы горячих и холодных газов, камеру смешения, расположенную между стволом и газоходами, размещенный в газоходе горячих газов перфорированный наконечник, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности при одновременном отводе газовых потоков со значительной разницей температур, она снабжена элементами торовых. поверхностей, расположенных на наружной поверхности наконечника у отверстий, причем входные отверстия элементов расположены навстречу движению газов, а выходные - соосно отверстиям наконечника и в следе за ними.

2.Труба по п. 1,отличающаяся тем, что диаметр торовой поверхности и выходного отверстия составляет 0,3 диаметра отверстия наконечника.

3.Труба поп.1, отличающаяся тем, что плоскость входного отверстия торовой поверхности касается кромки отверстия наконечника.

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для отвода дымовых газов от энергетических котлов. Целью изобретения является повышение долговечности при одновременном отводе газовых потоков со значительной разницей температур. Дымовая труба содержит газоотводящий ствол 1. камеру смещения 2, внешние газоходы 3 холодных газов, газоход 4 горячих газов, наконечник 5 с отверстиями 6, элементы торовых поверхностей 7. Поток горячих газов поступает в наконечник 5, через отверстия 9 попадает в торовые поверхности 7, а из них через отверстия истекает в виде системы струй. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. W Ё 2 Qs СО кэ Фиг.1

ВидА

1,6

Фие.З