Содержание
Дымовые трубы доставляют воздух, необходимый для горения, и отводят продукты горения (газы) промышленных топок в верхние слои атмосферы.
Современная тепловая техника показывает, что рациональнее применять высокие дымовые трубы, что дает лучшие условия горения и кроме того не загрязняет воздуха ближайших населенных мест.
Дымовые трубы из кирпича
Обычным материалом для дымовых труб являлся обожженный кирпич. Однако при значительной высоте трубы (более 60—70 м) собственный вес таких труб начинает играть такую большую роль в нагрузке, что кирпичные трубы становятся неэкономичными.
Дымовые трубы из железобетона
В этих случаях с успехом применяют дымовые трубы из железобетона, имеющего по сравнению с кирпичом следующие преимущества:
- небольшой собственный вес и в связи с этим облегчение фундамента и меньшие требования к грунту;
- монолитность и следовательно большая прочность (возможность восприятия растягивающих пряжений) и устойчивость, что достигается заделкой арматуры железобетонных труб в фундаменте. Кроме того железобетонные трубы лучше кирпичных сопротивляются усилиям, возникающим при землетрясениях;
- малая воздухопроницаемость и отсутствие щелей.
Недостатки
К недостаткам железобетонных дымовых труб следует отнести сложность их возведения, большую теплопроводность стенок и чувствительность к химическим агентам.
Типы труб
Железобетонные дымовые трубы бывают двух типов: монолитные и выполненные из отдельных элементов, заготовленных заранее. Первый из этих типов — монолитные трубы — выполняется в подвижной (при цилиндрической форме) или переносной (при конической форме) опалубке.
Для увеличения сопротивления высоким температурам газов нижнюю часть трубы делают двойной - при невысоких температуpax (рис. 2), при высоких же температуpax внутри трубы устраивают облицовку из шамотных кирпичей. Последняя конструкция вообще предпочтительнее.
Футеровка
Футеровка должна быть уложена на специальные консоли, выпускаемые из железобетонной стенки через определенные расстояния по высоте таким образом, чтобы горизонтальная деформация футеровки происходила независимо.
Применение
Трубы из готовых камней применяются главным образом в целях экономии на опалубке и ускорения процесса возведения. Фасонным камням придается такое очертание, чтобы обеспечить общую монолитность трубы после возведения и придать ей проектную форму. Камни могут быть открытыми (рис. 3) и закрытыми (рис. 4). В том и другом случаях необходима укладка их в перевязку с пропуском сквозной вертикальной, а в некоторых случаях и горизонтальной арматуры.
Расчет
Расчет железобетонных дымовых труб производят по двум основным факторам:
- расчет прочности и устойчивости под действием собственного веса, ветра и в случае возможности землетрясений инерционных сил сейсмичности;
- расчет на добавочные напряжения, возникающие вследствие разности температур по толщине стенок.
Незначительное различие в величинах термического расширения бетона и железа обычно не учитывается. Напряжения от вертикальной нагрузки определяются по обычной формуле центрального сжатия
σ = N / Fпр
Напряжения, вызываемые горизонтальными нагрузками (ветер), действующими одновременно с вертикальной (собственный вес), определяются, как для полого цилиндрического элемента при внецентренном сжатии (рис. 5), по формуле:
здесь σ бт — напряжение бетона в середине стенки, α — угол, характеризующий положение нейтральной оси и определяемый из табл. (Saliger) или графиков (Morsch), Напряжения от разности температуp определяются в зависимости от ее величины, толщины стенки, модуля упругости, радиуса трубы и других факторов.
Величина возникающего при этом изгибающего момента получается из графика, составленного на основании результатов большого количества специально поставленных опытов с железобетоном, имеющим различного рода насыщение металлом (от 0,3 до 1,5%).