塔架式烟囱结构由两部分主要构件组成:
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塔架: 一个高大的、独立的空间桁架结构(通常是钢结构)。
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烟囱(排烟筒/内筒): 一个或多个用于排放烟气的管道,通常由耐腐蚀材料(如碳钢、不锈钢、钛合金或玻璃钢)制成,安装在塔架的内部或依附于塔架外部。简单来说,塔架是“骨头”,提供高度和支撑;烟囱(内筒)是“血管”,负责排烟。
结构特点与组成
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塔架结构:
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形式: 通常为三边形、四边形或更多边的空间桁架(类似通信塔或输电塔)。结构稳定,风阻小。
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材料: 绝大多数为钢结构(角钢、钢管、H型钢等),通过螺栓或焊接连接。也有少数采用钢筋混凝土格构柱形式。
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功能: 提供主要的结构强度和刚度,承受所有垂直荷载(自重、内筒重、附属设施重)、水平荷载(风荷载、地震荷载)以及可能的扭转载荷。其高度决定了烟囱的总高度。
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烟囱(排烟筒/内筒):
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形式: 通常是单筒,但在需要排放多种烟气或需要更高可靠性时,也可能采用多管式(多个小直径筒共用一个塔架)。
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材料: 根据烟气温度、腐蚀性、经济性选择:
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碳钢: 成本低,常用于温度不高、腐蚀性不强的场合,通常需要内衬防腐材料(如耐酸砖、胶泥)。
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不锈钢: 耐腐蚀性好,适用于腐蚀性较强的烟气(如湿法脱硫后的烟气),成本较高。
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钛合金: 耐腐蚀性极佳,尤其耐氯离子腐蚀,成本最高。
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玻璃钢: 重量轻,耐腐蚀性好,安装便捷,常用于中小型或腐蚀性强的场合。
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安装方式:
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塔架内部支撑: 最常见的方式。内筒通过平台和导向支座分段支撑在塔架内部的各个标高层上。支座通常设计为滑动支座(允许内筒因温度变化自由膨胀收缩)或固定支座(在特定位置约束位移)。
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依附塔架外部: 内筒依附固定在塔架的一侧或角部,这种方式较少见,对塔架受力要求更高。
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附属设施:
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检修平台: 沿塔架高度在不同标高层设置,用于安装、检查、维护内筒及其支座、附属设备。
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爬梯或电梯: 提供通往各层平台的通道。
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航空障碍灯: 满足航空安全法规要求。
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避雷系统: 保护烟囱免受雷击。
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附属管道/电缆支架: 用于支撑必要的工艺管道或电缆。
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烟囱与塔架