Литература -->  Доменное производство металла 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

вовсе не допускается. Во многих западных странах имеются специальные утвержденные требования, предъявляемые к кирпичным Д. т.

Железные Д. т. применяют в большинстве случаев в дымососных установках, в установках, имеюш;их временное значение, а также при слабом грунте. Конструктивно железные Д. т. выполняются из конич. железных барабанов, высотой каждый ок. 1 м, склепанных между собой таким образом, что каждый верхний барабан охватывает сна-руяси нижерасположенный. Такая конструкция Д. т. создает меньшее сопротивление проходу газов и, кроме того, устраняет возможность попадания в швы дождевой воды. Толш;ина железа, употребляемого для Д. т., 3+8 мм. Основанием яселезных Д. т. служит чугунная фундаментная нлита, к-рая кренится обыкновенно на кирпичном цоколе. Необходимая высота железных Д. т. и их диам. определяются, как и для кирпичных Д. т.; при этом диам. рекомендуется брать на 30% больше, чем для кирпичных труб, вследствие более сильного охлаждения газов. При статическ. расчете железных Д. т. г. о. приходится учитывать изгибаюгцие усилия, вызываемые давлением ветра. Эти усилия воспринимаются обычно растяжками, которые прикрепляются к кольцам, охватываю-ш;им Д. т. (фиг. 6). Растяжки делают из цепей, из стальных тросов или круглого железа. При расчете железных Д. т., как и кирпичных, принимают: а) к-давление


Фиг. 6.

Фиг. 7.

ветра-равным 150 кг/м; б) коэффициент, принимаемый при определении силы давления ветра для круглых труб=( 0,67). Далее, примем следующие обозначения: Н- высота над крышей в см; -высота в см части Д. т., расположенной выше кольца; 2-высота в cjit части, расположенной ниже кольца; -высота части, находящейся под крышей; D-внешний диаметр Д. т. в см; Di-внутренний диаметр в см; д-толщина

стенки Д. т. в cjw; Р-давление ветра на всю трубу в кг; S-натяясение растяжки в кг;

а - < наклона растяжек; W = ~ сж-

момент сопротивления поперечного сечения кругового кольца; а - напряжение материала яселезной Д. т. в кг/см.

В зависимости от высоты железной Д. т. могут быть три случая крепления: 1) труба растяжками не укрепляется вовсе, 2) труба укрепляется только в одном месте и 3) труба укрепляется по высоте растяжками в двух и более местах.

Случай 1. P=0,015-3-DH=0,01DH7f3.

Изгибающий момент от силы давления ветра

м =p(f +/з) = о,ошя (f+Лз);

наиряясение изгиба

М 0,0ЬОШ(Н +2h,)

кг/см.

(23)

D-Di

Железные Д. т. без растяжек строятся в последнее время весьма значительных размеров (высотой до 60 лг); на фиг. 7 изобра-яшна такая Д. т. высотой 45 м.

Случай 2. Давление ветра на трубу (фиг. 6) Р = 0,01 DH кг. Натяясение наветренной растяжки

0DHC2W (24)

Ствол д. т. испытывает следующие напряжения: 1) от продольного изгиба, вызываемого собственным весом Д. т. и вертика-пь-ной составляющей натяжения растяясек, и 2) от изгиба моментом М вследствие давления ветра Р и момента М вертикальной составляющей натяжения растяясек Влияние первого рода нагрузки незначительно и его учитывают пренебрегая заделкой нижнего конца Д. т. Максимальные значения изгибающий момент приобретает в двух сечениях: у кольца, к которому крепятся растяжки,-Ml, и в сечении, лежащем на высоте

X = {Щ - Щ): 2 (К + К)

от уровня крыши,-Mz-

Mi = 0,005m кгм, Мг = +М2 ,

2 = (. т + 2h,y- hi], (25) М= 0,005 DH а ctg а. (26)

Для расчета отдельн. частей железных Д. т., растяжек, колец и нр., пользуются обычными формулами сопротивления материалов; коэфф-ты прочности на растяжение для растяжек kgl ООО кг/сж, на изгиб для трубы /Cft800 кг/см.

Т.к. давление ветра воспринимается гл. образом растяжками, то подошву основания Д. т. достаточно рассчитать на давление собственного веса

G=G,+ 0 (27)

где Gi-вес в кг самой трубы, определяемый по ее размерам, с добавлением ок. 25% на заклепки и перекрышку шва, и G-вес в кг цоколя и фундамента; при этом допускаемое давление на грунт колеблется в среднем от 0,75 до 1,5 кг/см.



Железобетонные Д. т. нрименяются реже, чем кирпичные и железные, что объясняется гл. обр. особенностями свойств железобетона. Бетон при продолжительном действии на него высокой t° теряет прочность вследствие химич. разложения некоторых составных частей; резкая разница t° между внутренней и внешней сторонами стенки Д. т. вызывает глубокие трещины и разрушения бетонной Д. т. В последнее время за границей (особенно в Америке) тщательно изучают на опытах действие теплоты на всю конструкцию л№лезобетонных Д. т. Как оказывается, главные напряжения материала в этих трубах вызываются высокими t°, вследствие чего при проектировании на эту сторону расчета приходится обращать особое внимание. Согласно установленным правилам, железобетонная Д. т. по всей высоте, от основания до устья, должна снабжаться надежной футеровкой, рассчитанной таким обр., чтобы перепад t° между внутренней и внешней сторонами стенки не превышал 80° (Af>80°). Указанная величина для дымовой трубы с футеровкой определяется следующей формулой:

и - la

Xf а

(28)

где <г-темп-ра газов у поверхности стенки футеровки, f -темн-ра окружающего воздуха, а,--коэфф. теплопередачи от газов к стенке в Cal/.w- час-°С, -коэфф. теплопередачи от стенки к окружающему воздуху в Са1/л12-час-°С, df-толщина футеровки в м\ -средний коэфф. теплопроводности футеровки в QsA-mIm час - С, Я-эквивалентный коэфф. теплопередачи через воздушную прослойку, d-толщина воздушной прослойки в м, X-средний коэфф-т теплопроводности железобетонной стенки в Cal mjm час °С, d- толщина железобетонной стенки в м. Для Д. т. без футеровки величина определяется по более простой ф-ле:

к - ta

W aaJ

(29)

Относительно числовых величин коэфф-тов, входящих в ф-лы (28) и (29), необходимо отметить, что для уточнения их в Америке производятся обширные опыты. Коэфф. теплопроводности железобетонной стенки Я не следует брать слишком большим, и при расчете Д. т. его рекомендуется принимать в пределах 1,2-0,8. Коэффициент теплопередачи от газов к стенке % определяется по следующей формуле:

а,- = 2+10 VW,

где W-максимальная скорость газов в различных сечениях трубы; что касается коэфф. теплопередачи а, то в отношении его пока нет достаточно обоснованных данных. Если окрулающий воздух находится в состоянии покоя, что на практике бывает очень редко, то 6. При более неблагоприятных условиях а может доходить до 20. Средний

коэффициент тенлонроводности футеровки можно принимать ок. 0,7; Я берут по ф-ле:

где Ci-021,5 , а С = 4,5 . Давление ветра, к-рое кладется в основу статич. расчета железобетонных Д. т. определяется в каледом случае следующей ф-лой:

/с = 120 -Ь 0,06Я кг/м , где Я-высота Д. т. от основания до устья в м. Сила давления ветра на всю трубу определяется, как и для кирпичных дымовых труб, по формуле

Р = jc-k-F кг, где X для круглых труб=0,67. Установленные за границей для железобетонных Д. т. требования являются более жесткими и детальными, чем для кирпичных. Применение железобетона позво-тяет сооружать Д. т. весьма большой высоты, что является очень ценным для современных тепловых установок. Одна из самых высоких железобетонных Д. т. построена в Америке в 1927 г. для Ноте Copper С (Канада). Эта труба предназначена для отведения газов от ряда печей с t° 150-1-230° в высокие слои атмосферы. Высота Д. т. 129 лг, диам. верхнего сечения 3,96 м; ее фундамент расположен на скале, на высоте 270 л, над уровнем моря. Разрежение, создаваемое этой трубой, колеблется в пределах 20-35 мм вод. ст., при f° Нарулшого воздуха от -20 до --32°. С внутренней стороны труба изолирована футеровкой с воздушной прослойкой в 50 мм. Футеровка выполнена из материалов, не поддающихся действию кислот. Фундамент представляет собой железобетонное кольцо с диаметрами 10 670 и 7 010 мм.

Лит.: Надежин А. А., Тепловой расчет котельной установки, 5 изд., М.-Л., 1927; Г а в р ил е н к о А. П., Паровые котлы, 2 изд., М.-Л., 1924; Русвурм И. К., Круглые фабричные дымовые трубы, СПБ, 1910; Т е ц н е р Ф. и Г е й н р и х О., Паровые котлы, М., 1927; К и р ш К. В., Котельные установки, М., 1926; Депп Г. Ф., Паровые котлы, СПБ, 1908; Riepert Р. Н., Elsenbeton-Schorn-steine, Charlottenburg, 1924; J ahr H., Anleltung z. Entwerfen u. Berechnung d. Standfestigkelt v. Fabrik-schornsteinen, Hagen, 1920; B. u. E. , 1924, H. 14/15, 21, 23/24, 1925, H. 13, 1928, H. 2. K. Коиюхов.

ДЫМОХОДЫ, каналы, по которым проводятся дымовые газы, т. е. газообразные продукты горения топлива, в целях использования теп.та этих газов на нагревание того или иного предмета. Д. устраиваются так, чтобы обеспечить длительное и возможно лучшее сонрикосновение горячих дымовых газов с нагреваемым предметом. Размеры поперечного сечения Д. обусловливаются в каждом частном случае объемом проходящих через сечение газов и максимальной допустимой скоростью их. В Д. комнатных печей скорость газов берется не более 2 м/ск, в Д. паровых котлов при естественной тяге скорость газов не должна превышать 6-8 .ч/ск (обычно не более 3-4 м/ск). При искусственной тяге, нри помощи дымососов, может быть допущена значительно большая скорость, однако при этом надо иметь в виду, что для получения бо.т1ьшой скорости газов необходимо иметь в дымоходах большое разрежение, что вызывает большой просос наружного холодного воздуха через стенки



Д., если последние сделаны из пористого материала (напр. кирпича). Воздух этот, разжижая газы, будет понижать их t° и, следовательно, ухудшать условия отдачи тепла от газов нагреваемому телу; поэтому большие скорости газов допускаются лишь там, где можно не опасаться засоса воздуха (напр. в трубчатых паровых котлах). В паровых котлах, отапливаемых каменным углем, при напряжении решетки от 70 до 120 кг в час с 1 сечение дьшохода в последнем обороте его, обычно делается равным: f=4t площади решетки; второй оборот будет тогда иметь площадь поперечн. сечения 1,25+1,5/, а первый 1,5+1,75 /. В Д. часто бывает полезно делать сужения для лучшего перемешивания газов; с этой целью делается так называемый порог при входе газов из топочной камеры в дымоход. Наоборот, в местах, где меняется направление двиясения газов, следует площадь поперечного сечения дымохода увеличивать.

Если обозначить через / площадь поперечного сечения Д., через В-часовой расход топлива в КЗ и через V-объем газов, получающихся при сжигании 1 кг данного топлива в м, то скорость газов с в данном сечении д. в м/сгс определится из ур-ия: С-/-3 600=B-V,

865 с

J Ш+W

273-fj ~273~

СОг+СО 100-0,804 J

С, Н, W-содержание углерода, водорода и воды в топливе в % веса, а СОг и СО-содержание в продуктах горения углекислого газа и окиси углерода (продукт неполного горения топлива) в % объема, t-температура газов в расчетном сечении. Если положить

=а, следовательно f=a-K, где К-площадь колосниковой решетки в топке в м, то будем иметь:

с = Е.

Ка- 3600

Если горячими газами омывается металлич. сосуд, наполненный до нек-рого уровня водой, то Д. должны быть устроены так, чтобы горячие газы обогревали только ту часть стенок сосуда, к-рая с другой стороны омыта водой. Т. к. в Д. садится зола, увлекаемая из тонки газами, то Д. должны устраиваться так, чтобы их можно было чистить. В местах наибольшего скопления золы (там, где газы резко меняют направление своего движения) в Д. устраиваются расширения (золоуловительные карманы), снабженные обычно отверстиями для чистки. Чистка карманов значительно облегчается, если золу можно спускать из них через отверстие, находящееся в самой низкой части кармана. Это требует, однако, устройства под Д. особого золового помещения. В современных котельных, работающих на многозольном топливе, как правило, под всеми Д. делается золовый подвал, оборудованный рельсовыми путями для движения золовых вагонеток.

Для регулирования тяги Д. оборудуется в надлежащем месте (обьгано в конце последнего оборота) заслонкой или шибером. Заслонки бывают поворотные (фиг. 1) и опускные (шиберы, фиг. 2). Поворотные заслонки и опускные шиберы управляются обычно с

места стоянки кочегара: первые - при помощи тяг, а вторые-при помощи цепи с противовесом. Для устранения засоса воздуха в Д. через щель опускного шибера полезно на раму шибера сверху ставить коробку из листового железа, через отверстие в верхней стенке к-рой пропускают цепь или трос, идущий от шибера к противовесу. Фирма Gentrup & Petri в Галле приготовляет заслонки в виде жалюзи. Такая заслонка (фиг. 3) состоит из ряда узких 4yryHHbfx пластин, поворачиваемых при помощи тяг. Рама, на которой смонтированы пластины, сделанная из



Фиг. 1.

Фиг. 2.

фасонного железа, закладывается в раме, заделанной в стенку Д. Преимущества конструкции заключаются в том, что газы при прохождении сквозь жалюзи всегда распределяются по всему свободному сечению дымохода, благодаря чему избегается завихрение газов. Этим уменьшается сопротивление дымохода

Сосуд с ртутью

I От глав. 1 naponpoeoi


Фиг. 3.

движению по нему газов. Конструкция Gentrup & Petri легко допускает механизацию управления ею при помощи сервомотора или электромотора мощностью в V2 н*.

Д., отводящий охлажденные газы в трубу, называется боровом. Боров должен отводить газы по кратчайшему направлению и, по возможности, не должен иметь



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155