Ствол дымовой трубы (варианты)
Использование: относится к области строительства дымовых труб и может быть использовано для промышленных объектов, эксплуатация которых связана с удалением дымовых газов, например тепловых электростанций, объектов металлургии, химической промышленности. Задача: повышение жесткости ствола, обеспечивающей повышение прочности, надежности и долговечности дымовой трубы. Сущность: По первому варианту предлагается ствол дымовой трубы, содержащий наружную несущую металлическую обечайку из скрепленных между собой цилиндрических и/или конических оболочек, при этом оболочки снабжены внутренней железобетонной оболочкой, жестко соединенной с металлической оболочкой. По второму варианту оболочки выполнены, по меньшей мере, из двух вертикальных секторов, снабженных элементами крепления их друг к другу и внутренним железобетонным сектором, жестко соединенным с металлическим сектором.
Изобретение относится к области строительства дымовых труб и может быть использовано для промышленных объектов, эксплуатация которых связана с удалением дымовых газов, например тепловых электростанций, объектов металлургии, химической промышленности.
Известны железобетонные стволы дымовых труб (см. патент на полезную модель №25900 от 17.10.02. МПК Е 04 Н 12/28). Обеспечивая достаточную жесткость конструкции, железобетонные стволы дымовых труб обладают недостатками, связанными с газопроницаемостью ствола. Труба оказывается перегруженной конденсатом, который насыщает ствол дымовой трубы, замерзая, конденсат разрушает трубу.
Этих недостатков нет в дымовой трубе, обечайка ствола которого выполнена из листовой стали (см. патент на полезную модель №32237 от 21.04.03., МПК F 23 J 11/02, F 23 J 13/02).
В качестве прототипа (для обоих вариантов) выбран ствол дымовой трубы, содержащий наружную несущую металлическую обечайку из скрепленных между собой цилиндрических и/или конических оболочек (см. Свидетельство на полезную модель №601 от 01.03.94., опубл. 16.07.95., МКИ Е 04 Н 12/28).
Металлические обечайки стволов дымовых труб являются более прочными. Они легче железобетонных стволов дымовых труб. Металлические обечайки обеспечивают газонепроницаемость ствола.
Но к недостаткам следует отнести недостаточную жесткость ствола. Обечайка ствола от ветрового и температурного воздействия изменяет форму трубы, что приводит к деформации и возникновению избыточного напряжения.
Технической задачей является повышение жесткости ствола, обеспечивающей повышение прочности, надежности и долговечности дымовой трубы.
Поставленная задача по первому варианту решается за счет того, что известный ствол дымовой трубы, содержащий наружную несущую металлическую обечайку из скрепленных между собой цилиндрических и/или
конических оболочек, согласно изобретению, оболочки снабжены внутренней железобетонной оболочкой, жестко соединенной с металлической оболочкой.
По второму варианту ствол дымовой трубы, содержащий наружную несущую металлическую обечайку из скрепленных между собой цилиндрических и/или конических оболочек, согласно изобретению, оболочки выполнены, по меньшей мере, из двух вертикальных секторов, снабженных элементами крепления их друг к другу и внутренним железобетонным сектором, жестко соединенным с металлическим сектором.
Ствол дымовой трубы обладает повышенной жесткостью, прочностью, надежностью и долговечностью. Бетон придает дополнительный вес и повышает жесткость ствола дымовой трубы. Металлический кожух в предлагаемой конструкции ствола является несъемной опалубкой и внешним армированием, что обеспечивает прочность ствола дымовой трубы.
Кроме того, к преимуществам предлагаемой конструкции ствола можно отнести, то, что:
- можно монтировать укрепленные элементы заводского изготовления;
- к минимуму сводятся мокрые процессы (футеровка);
- сокращаются сроки монтажа дымовой трубы;
- сохраняя газонепроницаемость ствола, в условиях избыточного давления можно развивать высокие скорости газовых потоков и ускорить выброс вредных дымовых потоков в атмосферу, что способствует решению экологических проблем.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне, т.к. данные технические решения не следуют явным образом из существующего уровня техники.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (технологиями, материалами, оборудованием), необходимыми для разработки и изготовления предлагаемого ствола дымовой трубы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1-общий вид ствола дымовой трубы;
на фиг.2-вид по «А-А» на фиг.1 (поперечное сечение оболочки ствола по второму варианту).
Ствол 1 свободностоящей дымовой трубы содержит наружную несущую металлическую обечайку 2 из скрепленных между собой цилиндрических 3 и/или конических оболочек 4.
По первому варианту металлические оболочки 3 и 4 снабжены внутренней железобетонной оболочкой 5 жестко соединенной с металлической оболочкой 3, 4.
По второму варианту оболочки 3, 4 выполнены, по меньшей мере, из двух вертикальных секторов б, снабженных элементами крепления их друг к другу (на чертеже не показаны) и внутренним железобетонным сектором 7, жестко соединенным с металлическим сектором 6.
Для металлической оболочки 3, 4 ствола 1 может быть взята сталь класса С255, С245, С235, С345 по ГОСТ 27772-88. Для железобетонных частей 5 и 7 оболочек ствола 3 и 4 использован бетон: В25, W8, F200 по ГОСТ 26633-91. Высота сталебетонных цилиндрических и конических оболочек может составлять от 1,5 м до 6,0 м, толщина металлической оболочки 3 и 4 может быть от 8 мм до 20 мм. Предусмотрены фланцевые монтажные стыки оболочек (на чертеже не показаны). После фиксации секторов 6 и оболочек 3 и 4 при помощи болтов, фланцы свариваются внутри и снаружи ствола трубы 1 сплошным швом. Затем производится бетонирование вертикальных и горизонтальных стыков. Для защиты внутренней поверхности газоотводящего ствола 1 от тепловых (температура 60°С-400°С) и агрессивных воздействий отводимых газов выполнена футеровка (на чертеже не показана) из термокислотостойкого бетона, например, керамзитобетона плотностью 1200 кг/м3, толщиной 120 мм. Футеровочные работы выполняются после установки ствола 1 в проектное положение. Предусмотрена антикоррозионная защита наружной поверхности металлического части ствола 1.
Предлагаемая конструкция ствола будет внедрена в дымовой трубе для ЗАО «НСММЗ» г. Ревда, Свердловской области. Высота монтируемой дымовой трубы 120 м, верхний внутренний диаметр 6,3 м.
1. Ствол дымовой трубы, содержащий наружную несущую металлическую обечайку из скрепленных между собой цилиндрических и/или конических оболочек, отличающийся тем, что оболочки снабжены внутренней железобетонной оболочкой, жестко соединенной с металлической оболочкой.
2. Ствол дымовой трубы, содержащий наружную несущую металлическую обечайку из скрепленных между собой цилиндрических и/или конических оболочек, отличающийся тем, что оболочки выполнены, по меньшей мере, из двух вертикальных секторов, снабженных элементами крепления их друг к другу и внутренним железобетонным сектором жестко соединенным с металлическим сектором.
