Главная Статьи Что такое интерцепторы и зачем они нужны на дымовых трубах?

Посещения на сайте

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter

mod_vvisit_counterСегодня14
mod_vvisit_counterВчера190
mod_vvisit_counterНа этой неделе399
mod_vvisit_counterНа прошлой неделе1196
mod_vvisit_counterВ этом месяце4053
mod_vvisit_counterВ прошлом месяце5561
mod_vvisit_counterВсе329858


Online (20 минут назад): 1



Designed by:
IT-INTEGO

Печать

 

Что такое интерцепторы и зачем они нужны на дымовых трубах?


В последнее время часто можно видеть дымовые трубы со спиралью в верхней части ствола. Многие полагают, что эта спираль – исключительно дизайнерская "штучка", не имеющая никакой функциональной нагрузки. Так ли это? И что это такое? Попытаемся сейчас разобраться.

 

Практически все строительные конструкции (кроме подземных) в той или иной степени подвержены воздействию ветрового потока. Причем, степень этого воздействия растет с увеличением высоты и гибкости сооружений.

О возникновении вихревых возбуждений сооружений цилиндрической формы при ветровом воздействии хорошо известно как из литературных источников, так и из практики проектирования и строительства. Это явление может за короткий промежуток времени не только вывести сооружение из нормального режима эксплуатации, но и привести его к аварии . Поэтому очень важно принять меры к предотвращению или уменьшению влияния данного вида колебаний на сооружение еще на этапе его проектирования.

 

Ветровое воздействие, динамическая составляющая которого вызывает колебания сооружений как вдоль, так и поперек ветрового потока, является одним из основных факторов, влияющих на разработку конструктивно-компоновочных решений. При обтекании цилиндрической трубы ветровым потоком в области, находящейся позади трубы, образуются вихри. Вихри периодически отрываются от трубы то с одной, то с другой стороны и создают периодическую пульсацию трубы, вызывающую ее колебания в направлении, перпендикулярном ветровому потоку. Вместе с тем, дымовые трубы подвержены более или менее сильным собственным колебаниям. Когда частота срыва вихрей совпадает с частотой собственных колебаний трубы, возникает критический ветровой резонанс: в этом случае амплитуды колебаний трубы интенсивно возрастают, в результате чего возникают значительные динамические напряжения, которые могут являться причиной разрушения сварных швов или деформации основного металла в околошовных зонах.

 

Для устранения резонансных явлений применяют гасители колебаний, которые позволяют эффективно сокращать вибрации. Гасители колебаний условно можно классифицировать на механические и аэродинамические. Механическими гасителями оснащают составы вагонов, используют при строительстве мостов, высоких памятников , телевизионных башен, небоскребов и во многих других областях. Что такое механический  гаситель колебаний? Это некая масса на подвеске или пружинном элементе, которая может колебаться. Но частота колебаний подобрана таким образом, что эта масса колеблется в противофазе с колебаниями сооружения. За счет силы, которая возникает при этом, и происходит гашение колебаний. Это самое элементарное объяснение происходящему процессу.

 

 

Для снижения колебаний при вихревом возбуждении обтекаемые тела снабжают различными "подавляющими" устройствами, которые разрушают вихри или уменьшают когерентность их срыва по длине сооружения. Весьма эффективным для этих целей оказалось использование системы спиральных ребер. Речь идет об аэродинамических устройствах, получивших название интерцепторы (в некоторой литературе встречается - интерцептеры). Интерцепторы уже давно применяются в авиа и кораблестроении . Они увеличивают аэродинамическое сопротивление, позволяя целенаправленно управлять характером обтекания корпуса судна.

 

На дымовых трубах интерцепторы представляют собой спирали из полосовой стали, приваренные к верхней трети трубы. Для снижения трудоемкости спираль можно выполнять из отдельных пластин, не стыкуемых между собой. Шаг каждой спирали равен 3 - 5 диаметрам трубы, ширина полосы 1/8 - 1/12 трубы, толщина 2 - 3 мм.

 

intercepter

При отсутствии виброгасителей необходимо выполнять поверочный расчет на резонанс, первым шагом которого является определение критической скорости ветра, вызывающего резонансные колебания по формуле:

v (кр) = 5d/Ti ,

где d – диаметр цилиндрической трубы, Ti – i-й период свободных колебаний трубы.

Проверку на резонанс можно не производить, если

v_kritich

где q – нормативный скоростной напор для высоты над поверхностью земли 10 м.

 

Актуальность проблемы использования интерцепторов непрерывно возрастает в связи с увеличением высоты дымовых труб, ужесточением технологических требований к допустимым уровням колебаний. Кроме того, изменяя режима обтекания труб, интерцепторы направляют воздушные потоки вверх, увеличивая тем самым высоту выбросов отводимых дымовых газов, создавая положительную экологическую составляющую в пользу их установки.

Заводы-изготовители дымовых труб начали широко применять интерцепторы в своем производстве. Любой уважающий себя производитель  имеет в ассортиментном ряде дымовые трубы с интерцепторами. Установка интерцепторов не предотвращает самого явления ветрового резонанса, однако позволяет значительно снизить его отрицательное воздействие, уменьшить деформативность сооружения. Амплитуда колебаний дымовых труб поперек ветрового потока при применении интерцепторов уменьшается на 10-30%, что позволяет значительно увеличить ресурс сооружения по усталостной долговечности.

 

"Если хотите отдыхать в тени чьего-либо постамента,
необходимо позаботиться о том, чтобы он на Вас не рухнул"

Владимир Бирашевич, литератор.

 

v_znak