Вытяжная труба Советский патент 1992 года по МПК E04H12/28 

(Л

С

Использование: строительство высотных вытяжных труб. Сущность изобретения: газоотводящий ствол выполнен из заполненных газом секций кольцевых пневмообо- лочек. Ствол снабжен коаксиально размещенными и имеющими продольные ребра оболочками с теплоизоляцией е зазоре между ними. Секции пневмооболочек обрамлены сеткой из синтетических волокон и покрытием против обледенения, Между секциями установлены флюгеры. На вершине ствола размещена сигарообразная поворотная оболочка с надувными элементами, соплом и флюгером. Опорная часть выполнена в виде плигы, опертой посредством шара с отверстием на покрытое фторопластом основание, с верхом одной из секций пневмооболочек соединены продольные тросы, закрепленные на опорной части посредством барабана подмотки. 3 ил,

Изобретение относится к области строительства, в частности высотных рытяжных труб.

Известна дымовая труба, содержащая несущую железобетонную оболочку и газоотводящий ствол, выполненный из синтетической пленки в виде цилиндрической оболочки, полость которой заполнена сжатым газом.

Недостатком такой трубы является большая материалоемкость и подверженность деформациям от ветровых нагрузок и в связи с этим - низкая надежность.

Известна дымовая труба, установленная над зданием, которая в верхней части имеет надувную конструкцию, выполненную из синтетической пленки. Однако эта труба не самонесущая, конструкция ее не жесткая, следовательно обладает высокой деформируемостью от ветровых нагрузок и

не может быть применена при сооружении высотных дымовых труб.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является вытяжная труба, включающая газоотводящий ствол из заполненных rasoMV секций кольцевых пневмооболочек с диаф-1 рагмами на торцах и каркас, изготовленный из продольных тросов, расположенных внутри и снаружи ствола, а диафрагмы имеют сквозные отверстия и снабжены по наружному диаметру кольцевыми шайбами аэродинамического профиля, причем внутренние тросы и часть наружных жестко прикрепленных к диафрагмам, а остальные наружные тросы пропущены через отверстия в диафрагмах и закреплены на вершине и в основании ствола.

Недостатком известного решения является невозможность выполнения работоспособных самых нижних пневматических

XI о

,со

:о

ю о

секций, поскольку они будут находится под полым весом скрепляющих (создают жесткость конструкции) тросов,

Кроме того, при выполнении сверхвысоких труб (по сравнению с существующими) вес отдельного троса будет настолько большим, что послужит причиной его обрыва в верхней части.

Также неэффективна работа кольцевой шайбы с аэродинамическим профилем, так как набегающий воздушный поток на эту шайбу с лобовой стороны вызывает положительную реакцию, двигающую трубу навстречу ветру, а с тыльной стороны, тормозясь об профиль кольца, вызывает силу, уменьшающую положительный эффект, упомянутый выше.

Воздушный поток, двигаясь по бокам профиля как по кольцу, вызывает крутящий момент, а поскольку он переменный во времени (как и сам ветер), то возникают усталостные напряжения материалов, и в первую очередь в тросах, что существенно сказывается на надежности конструкции,

Целью изобретения является снижение материалоемкости и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что вытяжная труба, включающая газоотводящий ствол из заполненных газом секций кольцевых пневмооболочек с диафрагмами на торцах и продольные тросы, закрепленные на опорной части, согласно изобретению ствол снабжен по крайней мере парой коаксиаль- но размещенных и имеющих продольные ребра оболочек с теплоизоляцией в зазоре между ними, сеткой из синтетических волокон и покрытием против обледенения, флюгерами, установленными между секциями кольцевых пневмооболочек, и размещенной на вершине ствола сигарообразной поворотной оболочкой с надувными концентрическими элементами с соплом и флюгером с поворотными крыльями, при этом опорная часть выполнена в виде плиты, опертой посредством шара с отверстием на покрытое фторопластом основание, а продольные тросы соединены с верхом одной из секций пневмооболочек нижней части ствола и закреплены на опорной части посредством барабана подмотки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенная труба отличается тем, что секции кольцевых пневмооболочек обрамлены прочностной сеткой и имеют покрытие против обледенения, каркас в прототипе выполнен из продольных внутренних и наружных тросов, а в предлагаемом техническом решении - не менее, чем из двух тонкостенных оболочек, расположенных коаксиально и имеющих продольные ребра, пространство между которыми заполнено легкой теплоизоляцией, создающей одновременно повышение жесткости

конструкции.

Аэродинамические элементы - в прототипе установлены с наружной стороны трубы, поверх внешней пневмооболочки, кольцевые шайбы, жестко скрепленные с

0 диафрагмами секций кольцевых пневмооболочек, в предлагаемом техническом решении между секциями предусмотрен флюгер с двумя поворотными крыльями и передним аэродинамическим крылом, имеющим воз5 можность вращаться вокруг каркаса между секциями.

Кроме того, предлагаемое техническое решение отличается от прототипа наличием сигарообразного вращающегося элемента,

0 оболочка которого выполнена из пластика и внутри которого имеются надувные концентрические элементы и сопло для разгона газов, Таким образом, заявляемая вытяжная труба соответствует критерию изобре5 тения новизна,

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило обнаружить решения,

0 обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия.

На фиг. 1 изображена вытяжная труба,

5 разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - пневмооболочка, вид С.

Вытяжная труба включает гибкий эластичный газоотводящий ствол 1, изготовленные из заполненных газом секций

0 пневмооболочки 2 с диафрагмами 3 на торцах, каркас 4, продольных тросов 5, сигарообразную поворотную оболочку 6, вращающуюся вокруг оси трубы, флюгер с поворотными крыльями 8, опорный шар 9 с

5 отверстием посредине для прохода газов,

основание 10 под шар, имеющее отверстие

для прохода газов, стационарная труба 11.

В верхней части вытяжная труба имеет

люк 12, под которым установлено верхнее,

0 покрытое тефлоном кольцо 13, а нижнее 14 -под сигарообразную поворотную оболочку 6.

Сигарообразная поворотная оболочка 6 выполнена из надувных концентрических

5 элементов 15, покрытия 16 из пластика и имеет сопло 17 для разгона газов.

Секции пневмооболочек 2 обрамлены прочностной сеткой 18 из синтетических волокон, например, типа кевлавр-29 и покрытием 19 против обледенения.

Каркас 4 выполнен из трех тонкостенных оболочек 20, 21, 22, расположенных ко- аксиэльно и имеющих продольные ребра, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией 23, создающей одновременно и повышение жесткости конструкции.

Между секциями пневмооболочек установлены флюгеры, имеющие подвижные аэродинамические крылья 24, направляющие элементы 25 и поворотный механизм 26, и переднее аэродинамическое крыло 27. Продольные тросы 5 соединены с верхом одной из секций пневмооболочек нижней части ствола и закреплены на опорной части 29 посредством барабана подмотки 28. Монтажная плита 30 вместе с опорным шаром 9, упирающимся в основание 10, покрытое фторопластом для уменьшения трения, удерживается основанием - стационарной трубой 11, имеющей патрубок 31, для входа газов. В верхней части трубы 1, внутри полости сигарообразной поворотной оболочкой 6 предусмотрены окна 32 для выхода газов в полость,

Устройство работает следующим образом.

Дымовые газы по патрубку 31 для входа газов попадают через трубу-основание 11, отверстие в основании 10 под опорным шаром 9, через отверстие в нем монтажной плите 30, проходят по внутренней полости трубы газоотводящего ствола 1, имеющего каркас из нескольких тонкостенных труб с ребрами (20, 21, 22). Проходя через все секции кольцевых оболочек (вид С), газы попадают через окна 32 для выхода газов в полость сигарообразной поворотной оболочки 6, покрытой пластиком 16 и через сопло 17 выбрасывается в окружающую среду.

Ускоренный в сопле газ попадает на поворотные крылья 8, чем вызывается сила, направляющая верх всего устройства в противоположную сторону и таким образом компенсируется, по крайней мере, часть действующей силы ветра на вытяжную трубу.

При значительных высотах вытяжной трубы, по ее высоте всегда действуют ветры и даже в разном направлении. Для противодействия этому эффекту установлены не ме- нее двух (практически через каждую секцию) аэродинамические устройства, состоящие из элементов 24,25,26 (т. е. флюгер с повторными крыльями и передним аэродинамическим крылом 27), которые разворачиваются на разных высотах согласно действия ветра на этих высотах.

В связи с дешевизной микропроцессорных устройств и исполнительных механизмов по отношению к стоимости трубы, целесообразно применить их для измене- ния угла атаки подвижных аэродинамических крыльев 24 и 27 флюгера, используя поворотный механизм 26.

Продольные торсы 5 стягивают несколько секций кольцевых пневмооболочек в од- ну большую, и тем самым создается большая жесткость конструкции для борьбы с действием ветра.

В нижней части вытяжной трубы такие же тросы 5 соединены с барабанами под- мотки 28, установленными на опорной части 29, и при силе ветра, угрожающей целостности конструкции вытяжной трубы, барабаны 28 подматывают или разматывают тросы 5, чем позволяют уменьшить лобовую силу ветра на трубу, наклоняя в сторону ветра. В пределе, при ураганных ветрах труба принимает горизонтальное положение.

Каждая секция кольцевых пневмооболочек является самонесущей и имеет отри- цательный, порядка одного процента, вес. Тогда суммарный отрицательный вес трубы составит 25-30% для компенсации веса аварийного выхода нескольких секций одновременно из строя.

Опорный шар 9 контактирует с элемен- том 10 через фторопластовое покрытие для того, чтобы уменьшить трение при восстановлении вертикального положения трубы после ветрового действия.

Для погодных условий, содействующих появлению обледенения, предусмотрено использование покрытия 19 антиоледени- тельного действия.

Для увеличения жесткости секций кольцевых оболочек, центральная труба каркаса составлена из нескольких тонкостенных труб с ребрами, между которыми набита легкая теплоизоляция.

Этой же цели служит прочностная сетка 18 из синтетических волокон, прикреплен- ная к верхней и нижней диафрагмам 3 секций кольцевых оболочек.

Применение предлагаемой вытяжной трубы обеспечивает за счет большой разности давлений увеличение силы тяги транс- портируемых газов и дает возможность отказаться от дутьевых, например, вентиляторов при работе предлагаемой трубы в составе тепловой электрической станции.

Устранение грузоподъемного мощного оборудования при возведении вытяжной трубы приводит к удешевлению строительства, ликвидации высотных работ как при строительстве, так и при эксплуатации.

Применение предлагаемой вытяжной трубы позволяет выбрасывать промышленные газообразные продукты на большую высоту, обеспечивая чистоту окружающей среды.

Формула изобретения Вытяжная труба, включающая газоотво- дящий ствол из заполненных газом секции кольцевых пневмооболочек с диафрагмами на торцах и продольные тросы, закрепленные на опорной части, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения надежности, ствол снабжен по крайней мере парой коаксиально размещенных и имеющих продольные реHL1L.4L 7 11 А

fo 16

0

5

бра оболочек с теплоизоляцией в зазоре между ними, сеткой из синтетических волокон и покрытием против обледенения, флюгерами, установленными между секциями кольцевых пневмооболочек, и размещенной на вершине ствола сигарообразной поворотной оболочкой с надувными концентрическими элементами с соплом и флюгером, при этом опорная часть выполнена в виде плиты, опертой посредством шара с отверстием на покрытое фторопластом основание, а продольные тросы соединены с верхом одной из секций пневмооболочек нижней части ствола и закреплены на опорной части посредством барабана подмотки.

Вид.с

фиг.1