專利名稱:固定式減壓口防灌煙囪的制作方法
本實用新型涉及一種改進的煙囪，適用于需要排除煙霧、廢氣及需要通風(fēng)的場合。
現(xiàn)有的煙囪主要由煙道和煙道出口構(gòu)成，當(dāng)煙氣產(chǎn)生時，煙氣經(jīng)煙道，由煙道出口排除。但是，在煙道出口外部，由于大氣流動情況時常紊亂不定，來自煙道出口上方的氣流，如過山氣流，向下的垂直分力會抵銷煙道的抽力，阻礙煙氣的排出，嚴(yán)重時能使煙氣從煙道內(nèi)倒灌回流，破壞正常燃燒，污染環(huán)境。現(xiàn)今大量使用的“風(fēng)向轉(zhuǎn)動式煙囪”由于風(fēng)標(biāo)的作用，其煙道出口隨氣流水平分力最大的方向轉(zhuǎn)動，讓煙氣順氣流排除。然而，風(fēng)向轉(zhuǎn)動式煙囪并不能根本解決倒灌、回流問題；此外由于部件相對轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜、工藝要求較高，特別是使用一段時間后，常出現(xiàn)轉(zhuǎn)動不靈，反起不良作用。
本實用新型的任務(wù)是要提供一種改進的煙囪，它能夠根本克服煙氣倒灌及回流問題，亦能克服轉(zhuǎn)動失靈問題。
本實用新型的任務(wù)是以如下方式完成的在煙道出口處，安裝一個由擴張體、整流體、引導(dǎo)體和喉部組成的固定式萬向氣流減壓器。該減壓器中的擴張體是空心的柱體或圓臺、棱臺等臺體，其橫向截面積為圓形、或橢圓形、或正方形、或其它多邊形，其側(cè)壁與對稱線的傾斜角范圍為0度至90度，其底端的幾何形狀和尺寸與煙道出口完全相同，與煙道出口為一體或裝配成一體，其長度范圍為煙道出口周長的0倍至20倍；整流體是空心或?qū)嵭牡腻F體，或者是橫向截面積向頂面方向連續(xù)減小的其它立體幾何體，其橫向截面積為圓形、或橢圓形、或正方形等其它多邊形，其頂面的方向是凸面反對著擴張體出口，頂面的形狀為圓錐頂面、或流線形面、或拋物面、或雙曲面等其它曲面，其高度范圍等于煙道出口周長的0.1倍至10倍，其側(cè)面或曲面上任一點的切線方向與對稱線的傾斜角范圍不大于90度；引導(dǎo)體是空心的柱體或圓臺、棱臺等臺體，其側(cè)壁與對稱線的傾斜角小于10度，其橫向截面積為圓形、或橢圓形、或正方形等其它多邊形，該橫向截面積的最小值應(yīng)大于整流體橫向截面積的最大值，引導(dǎo)體的高度范圍小于煙道出口周長的9倍；喉部的總面積與擴張體出口的面積的比值范圍為0.2至7之間。煙道、擴張體、整流體、引導(dǎo)體由鐵皮、或鋼板、或鑄鐵、或石棉等隔熱材料、或耐火材料、或水泥、磚等建筑材料構(gòu)成。此外，煙道、擴張體、整流體、引導(dǎo)體之間相互固定，相互之間固定用的支承體用鐵件、或鋼筋、或鋼架、或鋼筋混凝土、或磚等建筑材料構(gòu)成，支承體與煙道、與擴張體、與整流體或與引導(dǎo)體之間可以焊牢，或機械裝配起來，便于裝拆維修。
本實用新型同現(xiàn)有的各種煙囪相比，在結(jié)構(gòu)上，它是固定的，不需轉(zhuǎn)動，也就不存在轉(zhuǎn)動失靈的問題；在功能上，它對于來自任何方向的氣流，利用整流體進行能量轉(zhuǎn)換，達到更有效排除煙氣的目的。例如，當(dāng)至上而下或自下而上的氣流一但進入引導(dǎo)體時，由于氣流流經(jīng)的截面積逐漸減小，到了喉部為最小，根據(jù)流體的連續(xù)方程ρVA＝COnSt(常數(shù))，式中ρ為流體密度，V為流體流速，A為流體流經(jīng)的截面積，則氣流在喉部處流速V增到最大；再根據(jù)理想氣體的伯努利方程Z＋ (P)/(γ) ＋ (V2)/(2g) ＝COnSt，式中Z為位能，可忽略， (P)/(γ) 為壓力能， (V2)/(2g) 為動能，則可知氣流在喉部的壓力P降為最小，而煙氣的出口正處在喉部，喉部處壓力的降低，增大了內(nèi)至外正壓差，勢必加大對煙氣的抽力。又例如，當(dāng)水平方向的風(fēng)越大時，氣流流經(jīng)引導(dǎo)體上、下端口處的流速就越大，則引導(dǎo)體上、下端口處的壓力勢必小于大氣壓，所以同樣產(chǎn)生內(nèi)至外正壓差，也勢必加大對煙氣的抽力。其余方向的氣流，可分解成垂直和水平氣流，因而根據(jù)上面的道理，都產(chǎn)生內(nèi)至外正壓差，加大對煙氣的抽力。對燃燒廢氣的有效排除，意味著燃燒得更充分，其結(jié)果不僅減少環(huán)境污染，而且起到節(jié)能作用。對于大型鍋爐，冶金爐等來說，其節(jié)能效果尤為明顯。本裝置適用于家庭、食堂、實驗室、熔爐、等需要排除煙霧和有害氣體的地方，也適用于櫥房、公共場所等需要通風(fēng)換氣的場合，它能使生活和工作環(huán)境得到進一步改善，將產(chǎn)生一定的社會效益和經(jīng)濟效益。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細(xì)描述。
圖1是本實用新型一種具體結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖2是本實用新型一種具體結(jié)構(gòu)的頂視圖。
在一個圓周長為650mm的圓柱形鐵皮煙道〔1〕出口〔2〕處，焊接上一個鐵皮制成的圓臺形的擴張體〔4〕，擴張體側(cè)壁〔3〕與軸線的傾斜角〔5〕為7度，擴張體高1000mm。在擴張體〔4〕外，套有一個鐵皮做的，高540mm，周長為1300mm的圓柱形引導(dǎo)體〔12〕，其間用φ8mm的鋼筋作支承體〔7、11、13、17、19〕，支承體〔7、17〕一端與擴張體〔4〕焊牢，另一端與引導(dǎo)體〔12〕焊牢。引導(dǎo)體側(cè)壁〔6〕與對稱軸線的傾斜角〔9〕為0度。在引導(dǎo)體〔12〕內(nèi)，擴張體〔4〕上面，安放一個鐵皮制成的圓錐形整流體〔10〕，該整流體〔10〕高400mm，底面直徑與擴張體出口直徑相同，其側(cè)壁與對稱軸線的傾斜角〔15〕為45度，且圓錐頂面〔14〕向上，支承體〔11、13、19〕的一端與整流體〔10〕焊牢，另一端與引導(dǎo)體〔12〕焊牢。整流體〔10〕底面與擴張體出口〔8〕之間的距離形成喉部〔16〕，喉部〔16〕的總面積等于擴張體出口〔8〕面積的1.13倍。這樣，擴張體〔4〕、整流體〔10〕、引導(dǎo)體〔12〕在支承體〔7、11、13、17、19〕的支承下就構(gòu)成了“固定式萬向氣流減壓器”〔18〕，將此“固定式萬向氣流減壓器”〔18〕安裝在煙道出口〔2〕處，即可有效排除煙氣。
權(quán)利要求
1.一個由煙道[1]組成的煙囪，其特征是在煙道出口[2]處，安裝一個由擴張體[4]、整流體[10]、引導(dǎo)體[12]和喉部[16]組成的固定式萬向氣流減壓器[18]。
2.按權(quán)利要求
1所述的煙囪，其特征是a)擴張體〔4〕是空心的柱體或圓臺、棱臺等臺體，其橫向截面積為圓形、或橢圓形、或正方形、或其它多邊形，其側(cè)壁〔3〕與對稱線的傾斜角〔5〕范圍為0度至90度，其底端的幾何形狀和尺寸與煙道出口〔2〕完全相同，與煙道出口〔2〕為一體或裝配成一體，其長度范圍為煙道出口〔2〕周長的0倍至20倍，b)整流體〔10〕是空心或?qū)嵭牡腻F體，或者是橫向截面積連續(xù)向頂面〔14〕方向減小的其它立體幾何體，其橫向截面積為圓形、或橢圓形、或正方形等其它多邊形，其頂面〔14〕的方向是凸面反對著擴張體出口〔8〕，頂面〔14〕的形狀為圓錐頂面、或流線形面、或拋物面、或雙曲面或其它曲面，其高度范圍等于煙道出口〔2〕周長的0.1倍至10倍，其側(cè)面或曲面上任一點的切線方向與對稱線的傾斜角〔15〕范圍不大于90度，c)引導(dǎo)體〔12〕是空心的柱體或圓臺、棱臺等臺體，其側(cè)壁〔6〕與對稱線的傾斜角〔9〕小于10度，其橫向截面積可為圓形、或橢圓形、或正方形等其它多邊形，該橫向截面積的最小值應(yīng)大于整流體〔10〕橫向截面積的最大值，引導(dǎo)體〔12〕的高度范圍小于煙道出口〔2〕周長的9倍，d)喉部〔16〕的總面積與擴張體出口〔8〕的面積的比值范圍為0.2至7之間。
3.按權(quán)利要求
2所述的煙囪，其特征是煙道〔1〕、擴張體〔4〕、整流體〔10〕、引導(dǎo)體〔12〕由鐵皮、或鋼板、或鑄鐵、或石棉等隔熱材料、或耐火材料、或水泥、磚等建筑材料構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求
1、2或3所述的煙囪，其特征是煙道〔1〕、擴張體〔4〕、整流體〔10〕、引導(dǎo)體〔12〕之間相互固定，相互之間固定用的支承體〔7、11、13、17、19〕用鐵件、或鋼筋混凝土、或磚等建筑材料構(gòu)成，支承體〔7、11、13、17、19〕與煙道〔1〕、與擴張體〔4〕、與整流體〔10〕或與引導(dǎo)體〔12〕之間可以焊牢，或機械裝配起來，便于裝拆維修。
專利摘要
本實用新型公開了一種改進的煙囪，它由煙道、擴張體、整流體、引導(dǎo)體和支承體組成。它能根本解決煙氣在排出過程中遇到復(fù)雜氣流時，出現(xiàn)的倒灌、回流問題。當(dāng)任何方向的氣流經(jīng)過它時，氣流自身能使煙氣出口處的壓力減小，即增大內(nèi)至外正壓差，及時有效地排出廢氣，它適用于家庭、食堂、實驗室，熔爐等需要排除廢氣的地方，又適用于廚房、公共場所等需要通風(fēng)換氣的場合，從而使生活和工作環(huán)境得到進一步改善。
文檔編號F23J11/00GK87208458SQ87208458
公開日1987年11月25日 申請日期1987年5月22日
發(fā)明者董昆生 申請人:董昆生導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan