Дымовая труба Советский патент 1992 года по МПК F23L17/02 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при сооружении и реконструкции дымовых труб с самостоятельными газоотводящими стволами для отвода агрессивных и высокотемпературных газов, например, от газотурбинных установок, пиковых водогрейных котлов, доменных печей и т д.

Известна дымовая труба, содержащая несущую оболочку и установленный с образованием вентилируемого канала составной по высоте газоотводящий ствол, смежные секции которого подвешены к несущей оболочке и соединены компенсатором.

Недостатком известной трубы является невысокая ее долговечность, поскольку при отводе агрессивных и невысокотемпературных газов незащищенный газоотводящий ствол интенсивно разрушается

Известна также труба, содержащая несущую оболочку и установленный с образованием вентилируемого канала составной по высоте газоотводящий ствол, смежные секции которого установлены на консольные пояса и соединены между собой внахлестку с зазором.

Однако при работе этой трубы в переменных режимах защита газоотводящего ствола от высоких температур малоэффективна из-за несоответствия параметров среды в области пограничного слоя параметрам основного газового потока (скорость, температура), что приводит к снижению ее долговечности. Температура газов, например, за газовой турбиной при эксплуатации может достигать порядка 500°С, при которых снижается окалиностойкость металла гаэоотводящего ствола и повышается скорость газовой коррозии. Кроме того, в период останова газовойдурбины нагретый до высоких, температур газоотводящий ствол интенсивно расхолаживается вытекающим из зазора воздухом с образованием трещин в металле, что приводит к снижению надежности работы дымовой трубы.

Целью изобретения является повышение надежности путем защиты от коррозии газоотводящего ствола.

Указан ная цель достигается тем, что дымовая труба, содержащая несущую оболочку и установленный с образованием проходного вентилируемого канала составной по высоте газоотводящий ствол, смежные секции которого закреплены на несущей оболочке и соединены между собой внахлестку с зазором в местах соединений, снабжается кольцевым желобом, разделенным кольцевой перегородкой на две - внутреннюю и наружную полости, последняя из которых заполняется жидкостью и обечайкой с торцовой нижней стенкой, закрепленной на нижней секции, и верхней, заведенной в упомянутую наружную полость и снабженной продольными щелями, а кольцевой желоб размещается вокруг верхней секции и скрепляется с ней своей внутренней полостью.

На чертеже представлена заявляемая

0 дымовая труба, разрез по оси.

Дымовая труба содержит несущую оболочку 1, внутри которой расположен с образованием вентилируемого канала 2 составной по высоте газоотводящий ствол

5 3, верхняя 4 и нижняя 5 секции которого подвешены к несущей оболочке 1 и соединены между собой внахлестку с зазором 6. На верхней секции 4 закреплен кольцевой желоб 7, разделенный перегородкой 8 на

0 две полости - внутреннюю 9 и наружную 10. последняя из которых заполнена жидкостью 11 (например магнитной) На секции 5 газоотводящего ствола закреплена обечайка 12 с торцовой нижней стенкой 13 и верх5 ней стенкой 14, заведенной в наружную полость 10 и снабженной продольными щелями 15.

Дымовая труба работает следующим образом.

0В период останова оборудования, когда

уходящие газы не поступают в газоотводящий ствол, верхняя секция 4 находится в верхнем положении При этом продольные щели 15 верхней стенки 14 обечайки 12 пол5 ностью погружены (затоплены) в слой жидкости 11, что исключает подсос воздуха из вентилируемого канала 2 через камеру 16 и зазор 6 в область пограничного слоя газоотводящего ствола 3.

0 В период пуска оборудования, например газотурбинной установки, температура газов постепенно увеличивается, достигая в номинальном режиме значений 400-500°С. Высокотемпературные газы проходят по га5 зоотводящему стволу из нижней 5 в верхнюю 6 секцию и затем в атмосферу

Под действием температурных удлинений верхняя секция 4 перемещается вниз, так как все секции закреплены в верхней

0 своей части к несущей оболочке 1, одновременно перемещая вниз с собой кольцевой желоб 7 с жидкостью 10. При этом положение обечайки 12 и верхней стенки 14, заведенной в наружную полость 10 кольцевого.

5 желоба 7, и жестко связанного с неподвижной верхней частью нижней секции 5 остается неизменным. В результате температурного удлинения верхней секции 4 и опускания вниз кольцевого желоба 7 в верхней стенке 14 под поверхностью жидкости 11 приоткрываются продольные щели 15, через которые из вентилируемого кана ла 2 сквозь камеру 16 и зазор 6 эжектирует- ся холодный воздух основным потоком уходящих газов, попадая в пограничную об- ласть верхней секции 4, При этом по всей высоте секции 4 на ее внутренней поверхности образуется кольцевая завеса, защищающая поверхность газоотводящего ствола от высокотемпературного воздейст- вия уходящих газов.

С изменением гзраметров основного газового потока (скорость, температура) при переменных режимах изменяются соответственно параметры в области пограничного (пристенного) слоя и температура, удлинение верхней секции 4 и живое сечение щелей 15 над слоем жидкости 11, что автоматически изменяет расход воздуха.

В результате этого восстанавливается прежний режим в области пограничного слоя газоотводящего ствола 3 и прежний температурный режим материала ствола, обеспечивающий надежные и безопасные условия его работы

После останова оборудования и прекращении подачи газов в газоотводящий ствол верхняя секция 4 охлаждается до заданной температуры и перемещает вверх закрепленный на ее нижней части желоб 7 с жид- костью 11, уменьшая живое сечение щелей .15 стенки 14, и при ее полном погружении верхней кромки щелей 15 над слоем жидкости 11 подачи воздуха во внутреннюю полость газоотводящего ствола полностью прекращается.

Высота щелей 15 верхней стенки 14 и слоя жидкости 11 наружной полости 10 кольцевого желоба 7 и высота последнего выбираются с учетом высоты секции и изме- нения их температурного удлинения в заданном диапазоне .изменения параметров уходящих газов.

Температура стенки газоотводящего ствола, при которой прекращается подача охлаждающего воздуха в пристенную область ствола, выбирается из условия минимального расхолаживания последнего после останова оборудования и исключения

низкотемпературной коррозии материала ствола.

Установка в нижней части верхней секции кольцевого желоба, разделенного кольцевой перегородкой на две полости - внутреннюю и наружную, последняя из которых заполнена жидкостью и обечайкой с торцовой нижней стенкой, закрепленной в верхней части нижней секции, и верхней, заведенной в упомянутую наружную полость и снабженной продольными щелями, позволит повысить эффективность защиты газоотводящего ствола от высокотемпературной коррозии во время его работы и от низкотемпературной коррозии во время его останова за счет автоматического поддержания постоянных параметров стенок газоотводящего ствола в заданном диапазоне.

Использование устройства защиты газоотводящего ствола от агрессивных и высокотемпературных газов позволит сэкономить капитальные вложения в дымовую трубу за счет применения менее теплоустойчивых и более дешевых марок сталей для газоотводящего ствола и увеличить долговечность сооружения.

Формула изобретения

Дымовая труба, содержащая газоотводящий ствол, охваченный несущей оболочкой с образованием кольцевого вентилируемого канала и выполненный составным из верхней и нижней секций, заведенных одна в другую соответствующими торцами с образованием кольцевого зазора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем защиты от коррозии газоотводящего ствола, секции снабжены путем защиты от коррозии газоотводящего ствола, секции снабжены в зоне упомянутого зазора кольцевыми желобами, плотно скрепленными своими нижними краями с соответствующей секцией, причем желоб верхней секции разделен кольцевой перегородкой на внутренний и внешний отсеки, а желоб нижней секции расположен с охватом желоба верхней секции и выполнен с отогнутым в полость внешнего отсека последней верхним краем, имеющим продоль- ные щели для образования водяного затвора.

Использование: для отвода агрессивных и высокотемпературных газов, например, от газотурбинных установок, водогрейных кот4 лов и т д. Сущность изобретения1 дымовая труба содержит газоотводящий ствол 3, охваченный несущей оболочкой 1 с образованием кольцевого вентилируемого канала 2 и выполненный составным из верхней 4 и нижней 5 секций, заведенных одна в другую соответствующими торцами с образованием кольцевого зазора 5. Секции снабжены желобами, плотно скрепленными своими нижними краями с соответствующей секцией Причем желоб верхней секции 6 разделен кольцевой перегородкой на внутренний и внешний отсеки, а желоб нижней секции расположен с обхватом желоба верхней секции и выполнен с отогнутыми в полость внешнего отсека последней верхним краем 8, имеющим продольные щели 10 для образования водяного затвора. 1 ил. V-ir-Vсл с 4J чэ о со ел

Редактор Л.Гратилло

Техред М.Моргентал

Заказ 2583 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Корректор О.Кундоик