本发明专利技术涉及一种外壁带螺旋形导流板的烟囱，是一种在钢结构烟囱外壁设置了螺旋形导流板用于引导高速风产生的气流呈部分螺旋状上升，部分反向回转，降低和抵消由作用在烟囱外壁上的气流所产生的横向风载荷，从而增强烟囱外部在自身结构高宽之比较大的情况下的抗弯强度，减小烟囱的横向位移和变形，保证烟囱的结构安全。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种外壁带螺旋形导流板的烟@，具体地说是一种在烟@外壁设置了螺旋形导流板的排烟气的设备。技术背景烟囱广泛应用于冶金，机械，水利水电，化工等种行业中，其主要目的是为了实现有害烟气、粉尘的高空排放，降低对地面的污染。为了实现上述目的，当前该
的发展趋势是增加烟 总体高度，提高烟气排放速度，或采用组合烟 结构集中排放。由于烟囱属于高耸结构，是一种圆形截面的高耸细长柔性结构，其高度尺寸和横向尺寸之比较大，因此烟囱的抗弯强度相对较弱。烟囱属于高耸结构中的直立式塔式结构，主要承受的载荷是高空、空旷地理环境产生的风载荷，据有关资料统计表明，所有自然灾害中，风灾是最为严重的一种，而且风的发生频率相当高，次生灾害也较大。烟囱除了像一般结构一样受有顺风向风载荷外，还受有由于漩涡周期性脱落而引起的横风向载荷等。当漩涡脱落频率与烟囱结构的某阶自振频率相同时，便会发生共振响应。通过对比烟囱80m以上的各标高处的风弯矩，可知，横风荷载产生的影响随着烟 高度，由下至上呈逐步增强的趋势。烟 在使用过程中，在风荷载作用下，尤其是在风力或者局部风速较大的情况下，发现不明情况的晃动，振幅很大。长期风荷载的作用会引起法兰高强螺栓的断裂破环，高强螺栓需定期更换和补充。经分析发现烟 的外径沿高度方向无变化，使得钢烟 下部抗弯刚度较小，烟囱的高径比过大，烟囱的自振频率偏小，在横向载荷的作用下，很容易产生较大的振动和变位。 因此，烟囱结构的抗风设计，是其结构设计中的重要内容。烟囱体表面在接受风的作用后，不但顺风向产生风力，同时在与其垂直的横向也产生风力。在实践工程中，常常将风力分为均勻风(长周期成分)和脉动风(短周期成分) 来加以剖析，均勻风的作用按静力作用来计算，脉动风的作用仍按动力作用来计算，因而， 长周期成分的风荷载相当于静力作用；而短周期成分的风荷载则是动力作用，共同引起烟囱的振动。由于风荷载在空间和时间上是无穷变化的，因此它对烟囱结构的作用效应也是十分复杂的，除了长周期成分和短周期成分风荷载产生的静载荷和动载荷以外，烟 在接受风力作用后还会产生祸流。祸流具有一定频率或周期，从而形成横向风动力作用，产生横向振动，其产生共振时，烟 体本身将会产生很大强振动，使烟 部分失稳或疲劳毁坏。导流板是汽车、航海、航空等多个行业研究的热门课题之一，公知的应用导流板的设备很多，都具有各自的特点。、CN10102720A中公开的导流板，涉及用于车顶的导流板，它借助于支承装置支承得在静止位置和功能位置之间可移动，其中该支承装置包括一个对导流板在张开的功能位置中预加载的弹簧装置。这种导流板可使张开的、可适配车速具有更好的运动特性。CN1420304A中公开的螺旋形烟气导流板，由架设于湿法烟气脱硫除尘系统的捕滴分离器中呈螺旋形上升状排列的数块独立导流板组成，每块导流板皆假设在捕滴筒和离心柱之间，围绕离心柱按一定角度螺旋上升。该导流板用以引导高速烟气流螺旋状上升，从而CN 102537993 A增强系统旋流截流作用，提高旋流对灰水滴及沉淀物的截流捕集能力，进而提高系统的整体脱硫除尘效率。这种导流板是非连续的独立结构，安装于烟囱内壁，主要用于除尘。CN2069072U中公开的烟囱入口低阻力导流装置，它是在烟囱的烟气入口处增加二次曲线型的导流板，其入口角为0 5°，出口角为50 85°，为对称型和非对称型两种， 烟囱两侧负荷相等，采用对称型，反之采用非对称型。由钢筋混凝土或金属成型制造。这种安装于烟囱入口处的一段形导流板结构可使得烟囱入口处的径向方向速度分布均勻，减少了烟囱下部流动阻力，使烟囱总阻力下降118帕以上，不仅减少了风机电耗，而且改善了风机工作环境。由上述可知，尽管已知公开的导流板技术众多，但是没有一项是用于解决烟囱高径比过大，抗弯强度低，横向位移和变形问题的。为了解决传统烟囱抗横向风载荷能力差的缺点，本专利技术取代传统烟 使用加强筋的方法，首次在烟 外壁上增设了螺旋形导流板， 增强烟囱外部在自身结构高宽之比较大的情况下的抗弯强度，即减小烟囱的横向位移和变形，保证烟囱的结构安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种外壁带螺旋形导流板的烟囱，是一种在钢结构烟囱外壁设置了螺旋形导流板用于引导高速风产生的气流呈部分螺旋状上升，部分反向回转，降低和抵消由作用在烟囱回转外壁上的气流所产生的横向风载荷，从而增强烟囱外部在自身结构高宽之比较大的情况下的抗弯强度，即减小烟囱的横向位移和变形，保证烟囱的结构安全。本专利技术按以下技术方案实现，其包括除尘器1、护栏2、工作台3、筋板4、烟囱体5、 导流板6、联接法兰7、法兰筋板8和通风栅网9，所述的除尘器1安装在烟囱体5的顶部与囱体5匹配连通，烟囱体5由几节烟囱用联接法兰7连结而成，工作台3工装后固定在除尘器1外围，工作台3下面用筋板4与其和囱体5焊接固连，护栏2焊接于工作台3外沿，除尘器1、工作台3、烟囱体5同处于一根中轴线上，在工作台3下面开有通风栅网9，导流板6 呈连续均勻的焊接于烟@体5外壁上，其围绕烟@体5外壁从底部左旋或右旋上升至顶部工作台3的下方，在联接法兰7与烟@体5之间焊接有法兰筋板8，联接法兰7通过螺栓联接固定。所述的烟囱体5为钢结构，直径D2为1 1. 5m，烟囱体壁厚h为16_20mm，每节烟囱的长度L为10 15m，由几节烟囱用联接法兰7连结成烟囱体5，所述的导流板6螺距P为0. 3 0. 5m,厚度H2为10謹，宽度化为0. 25m 0. 30m， 螺旋角角度α为25° 55°。本专利技术工作原理烟囱体5表面受到风荷载时，气流首先接触导流板6，在导流板6 的作用下，绕着烟囱体外5壁螺旋上升，一部分竖直向上，通过通风栅网9从工作台3顶部流出，将横向载荷转换为纵向载荷；一部分气流沿着导流板6绕着烟@体5螺旋回转一周， 形成回转气流，以与风荷载相反的方向流出，抵抗和抵消了部分风荷载作用在烟囱体上的力。本专利技术与现有技术相比具有的优点和积极效果1)螺旋形导流板可提高烟囱对气象条件的抗变能力，即当所处环境风速增大时，引导高速风产生的气流呈螺旋状上升，降低作用在烟 外壁上的气流所产生的横向风载荷。2)螺旋形导流板焊接于烟囱壁外部，起到加强筋的作用，在导流的基础上进一步增强烟囱外部在自身结构高宽之比较大的情况下的抗弯强度，即减小烟囱的横向位移和变形，保证烟囱的结构安全。3)沿着导流板螺旋上升穿过通风栅网的气流，有助于使除尘装置中产生的烟气流速均勻，减少粉尘排出量及有害气体落地浓度。4)可以根据工程要求以及周边环境约束，通过联接法兰7延长烟囱整体高度，适应生产环境、工作要求。5)根据工程要求以及周边环境约束，导流板亦可设计为1条或多条螺旋线结构， 导流板可设计为左旋或者右旋来满足不同的生产环境、工作要求。附图说明附图1为本专利技术的组成结构的主视图。其中，1为除尘器，2为护栏，3为工作台，4 为筋板，5为烟囱体，6为导流板，7为联接法兰，8为法兰筋板；附图2为附图1的A-A剖视放大图。其中，9为通风栅网；附图3为本专利技术的风载导流原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述实施例1 一种外壁带螺旋形导流板的烟囱，包括除尘器1、护栏2、工作台3、筋板 4、烟 体5、导流板6、联接法兰7、法兰筋板8、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邱录军，王庆，江嵩，申懋，陈开德，魏常群，
申请(专利权)人：中国有色金属工业第十四冶金建设公司，
类型：发明
国别省市：
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