烟囱及其防雨防凝水直筒型风帽的制作方法

1.本技术涉及通风、环保技术领域。具体地说，涉及一种烟囱及其防雨防凝水直筒型风帽。


背景技术：

2.日常生产生活中，在大型火炉、锅炉的烟囱的室外出口处，通常设置有类似伞状的伞形风帽。虽然伞形风帽可以起到较好的防雨效果，但却改变了烟气向上的扩散方向，使烟气扩散的高度降低，且当室外风力较大时，伞形风帽还不能防止烟气“倒灌”现象的发生，对室内外环境造成不利影响。
3.不仅如此，到了冬季，伞形风帽的上表面由于与冷空气接触，烟气在风帽下表面会产生冷凝水，冷凝水会顺伞形风帽的边缘向下滴落，在北方很多寒冷地区，滴落的冷凝水会在烟囱的下部形成冰堆或冰锥，不仅影响环境卫生，而且存在安全隐患。
4.因此，如何提出一种新型风帽，在保证烟囱出口处防雨的同时，能够实现烟气向上扩散，且具备防冷凝水和防倒灌功能，成为本领域需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提出了一种新型风帽，在保证烟囱出口处防雨的同时，能够确保烟气向上扩散，并有效防止风帽冷凝水和烟气“倒灌”现象的发生。
6.根据本技术，提出了一种防雨防凝水直筒型风帽，所述风帽包括筒体和塔芯，所述筒体上下开口并罩设在所述塔芯的外部；所述塔芯包括与所述筒体同轴设置的锥帽和锥环部，所述锥环部包括沿轴向间隔设置的至少两个环状锥台，所述环状锥台沿从下向上的方向渐缩，所述锥帽间隔设置在所述锥环部的上方，所述锥帽以及所述环状锥台之间的相邻的端部之间，位于上方的端面轮廓不小于下方的端面轮廓，最下方的所述环状锥台的底面轮廓与所述筒体的内横截面轮廓一致。
7.优选地，所述环状锥台之间以及所述锥帽和所述锥环部之间通过支撑柱连接。
8.优选地，所述筒体的内横截面为圆形，所述环状锥台为圆台筒，所述锥帽为圆锥形。
9.优选地，所述支撑柱的上端通过支撑环与上方相邻的所述环状锥台或所述锥帽的下边沿相连接，所述支撑环的直径与下方相邻的所述环状锥台的上边沿直径相同。
10.优选地，所述筒体的下边沿设置有用于与烟囱主体出口处连接的风帽支撑柱。
11.优选地，所述支撑柱沿周向均布在所述环状锥台之间以及所述锥帽和所述锥环部之间，和/或，所述支撑柱设置为高度可调节。
12.优选地，各环状锥台及所述锥帽的锥角相等，所述锥角优选30度至60度之间。
13.优选地，所述锥帽以及所述环状锥台之间的相邻的端部之间，位于上方的端面的直径比位于下方的端面的直径大10mm。
14.优选地，所述塔芯为耐高温、耐腐蚀的金属件。
15.此外，本技术还提供了一种烟囱，所述烟囱包括烟囱主体和设置在所述烟囱主体顶部的风帽，所述风帽为前面任意一项所述的防雨防凝水直筒型风帽。
16.根据本技术的技术方案，在平时，烟气可通过锥帽和锥环部之间以及各环状锥台之间的空间流出汇入筒体，并在筒体导流作用下向上排出；下雨时，由于所述锥帽以及所述环状锥台之间的相邻的端部之间，位于上方的端面轮廓不小于下方的端面轮廓，且筒体能够防止外界气流对雨水走向的影响，因而能够确保雨水不会流入烟囱内。其次，由于筒体罩设在塔芯外面，使得塔芯的各环状锥台以及锥帽上下表面温度与流经的烟气温度一致，因此不会产生冷凝水现象。再者，由于筒体可以使烟气免受外界气流的影响，加之筒体和烟囱之间存在的连接间隙，使得风帽的内外气压平衡，有效防止了烟气“倒灌”现象的发生。
17.本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术。在附图中：
19.图1为根据本技术的一种实施方式的风帽内部结构示意图；
20.图2为图1风帽的俯视图；
21.图3为烟气在图1风帽内的走向示意图；
22.图4为雨水在图1风帽内的走向示意图；
23.图5为图1风帽处于关闭状态时的内部结构示意图。
具体实施方式
24.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本技术的技术方案。
25.本技术提出了一种防雨防凝水直筒型风帽，所述风帽包括筒体2和塔芯3，所述筒体2上下开口并罩设在所述塔芯3的外部，为了确保烟气能够沿着筒体2向上排出，优选地，所述筒体2的高度不小于所述塔芯3的高度；所述塔芯3包括与所述筒体2同轴设置的锥帽4和锥环部，所述锥环部包括沿轴向间隔设置的至少两个环状锥台5，所述环状锥台5沿从下向上的方向渐缩，所述锥帽4间隔设置在所述锥环部的上方，所述锥帽4以及所述环状锥台5之间的相邻的端部之间，位于上方的端面轮廓(轮廓包括形状和大小，下同)不小于下方的端面轮廓，最下方的所述环状锥台5的底面轮廓与所述筒体2的内横截面轮廓一致，且所述筒体2的内横截面与烟囱主体1出口处的内横截面轮廓一致。
26.所述环状锥台5之间以及所述锥帽4和所述锥环部之间的连接方式有很多种，为了确保连接可靠，优选地，通过在所述环状锥台5之间以及所述锥帽4和所述锥环部之间设置支撑柱6的方式来进行连接。为了便于风帽的制造和使用，优选地，可将设置在各环状锥台5之间以及所述锥帽4和所述锥环部之间支撑柱6的高度设为同一高度。
27.此外，筒体2的内横截面为可以是矩形、圆形或其他各种形状，环状锥台5和锥帽4应设置为与筒体2的内横截面形状一致。优选地，筒体2的内横截面为圆形，对应的，所述环状锥台5为圆台筒，所述锥帽4为圆锥形。
28.其中，所述支撑柱6的上端通过支撑环8与上方相邻的所述环状锥台5或所述锥帽4的下边沿相连接，如图1所示。为了配合方便，所述支撑环8的直径与下方相邻的所述环状锥
台的上边沿直径相同。
29.如此以来，在平时，烟气可通过锥帽4和锥环部之间以及各环状锥台5之间的空间流出汇入筒体2，并在筒体2的导流作用下向上扩散排出，从而有效避免了伞形风帽下烟气扩散高度降低对周边环境带来的不利影响，具体效果如图3所示；下雨时，由于锥帽4以及所述环状锥台5之间的相邻的端部之间，位于上方的端面轮廓不小于下方的端面轮廓，且筒体2能够防止外界气流对雨水走向的影响，有效确保了雨水不会流入烟囱主体1内，具体效果如图4所示。其次，由于筒体2罩设在塔芯3的外面，导致塔芯3的各环状锥台5以及锥帽4上下表面温度与流经的烟气温度一致，因此不会产生冷凝水现象；再者，由于筒体2的保护作用，可以使烟气免受外界气流的影响，可防止烟气“倒灌”现象的发生。
30.由于此风帽是安装在烟囱主体1的出口处的，为了实现风帽和烟囱主体1的可靠连接，在筒体2的下边沿和烟囱主体1出口处的上边沿之间，设置有用于两者连接的风帽支撑柱7。为对筒体2提供沿周向的均匀支撑，优选地，所述风帽支撑柱7沿周向均布在筒体2的下边沿和烟囱主体1出口处的上边沿之间，且风帽支撑柱7的数量不小于2。
31.为了在节省材料的基础上，实现各环状锥台5之间以及所述锥帽4和所述锥环部之间的可靠连接，优选地，所述支撑柱6沿周向均布在所述环状锥台5之间以及所述锥帽和所述锥环部之间，且每一层支撑柱6的高度、数量均相等，数量不小于2。在图2所示的图1风帽的俯视图中，风帽支撑柱7的数量以及每层支撑柱6的数量为4。
32.此外，在实际应用中，当烟囱主体1较高时，烟囱效应产生的热压非常大，能够形成的很大抽力，而现有的常规风帽无法调节烟囱的出口阻力。为了解决这一问题，可将支撑柱6设置为高度可调节的模式，通过提高或降低支撑柱6的高度，来增大或减小各环状锥台5之间以及锥帽4和锥环部之间的连接间隙，从而减小或增大烟囱主体1的出口阻力。具体来说，当烟囱效应导致抽力大于需求时，可通过降低支撑柱6高度的方式来减小各环状锥台5之间以及锥帽4和锥环部之间的连接间隙，从而增大烟囱主体1的出口阻力；反之，可通过提高支撑柱6高度的方式来增大各环状锥台5之间以及锥帽4和锥环部之间的连接间隙，从而减小烟囱主体1的出口阻力。调节支撑柱6高度的方式有很多种，优选地，将支撑柱6设置为具备伸缩功能，通过上下伸缩来调节其高度，且可将高度调节范围设置在0至风帽支撑柱7的高度之间。具体来说，可以采用能够自动伸缩的支撑柱6(例如伸缩杆)，也可通过手动操作的方式伸缩支撑柱6。另外，同一层的支撑柱6应保持相同的长度，以确保相邻环状锥台5之间以及锥帽4和锥环部之间的连接间隙的一致。另外，不同层的伸缩支撑柱6可以具有不同的长度，可以根据需要进行调整。值得注意的是，当所有支撑柱6的高度均缩短到最低时，各环状锥台5之间以及锥帽4和锥环部之间的连接间隙就基本为0，此时，整个风帽处于关闭状态，相当于关闭了烟囱主体1的出口，具体效果如图5所示。
33.为了制作和使用方便，将塔芯3的各环状锥台5及所述锥帽4的锥角设置为相等，优选地，将所述锥角设置为介于30度和60度之间。在图1所示的实施例中，锥角设置为45度。
34.为了确保下雨时，雨水不会进入烟囱主体1内，可设计所述锥帽4以及所述环状锥台5之间的相邻的端部之间，位于上方的端面的直径比位于下方的端面的直径大10mm。这样，在下雨时，如图4所示，雨水沿筒体2自上而下进入风帽，遇到锥帽4和环状锥台5时，雨水会沿锥帽4斜面和环状锥台5斜面的外侧滴落，最后滴落至底层环状锥台5的斜面外侧，从各个风帽支撑柱7之间的间隙流出。由于所述锥帽4以及所述环状锥台5之间的相邻的端部之
间，位于上方的端面的直径比位于下方的端面的直径大10mm，且筒体2能够防止外界气流对雨水走向的影响，因而能够确保雨水不会流入烟囱主体1内。
35.为了确保风帽的正常运转，塔芯3的所有组成部件均采用耐高温(例如耐250℃以上)、耐腐蚀的金属件。筒体2可采用与烟囱主体1相同的材质。
36.此外，本技术还提供了一种烟囱，所述烟囱包括烟囱主体1和设置在所述烟囱主体1顶部的风帽，该风帽为本技术的防雨防凝水直筒型风帽。
37.根据本技术的技术方案，风帽在保证烟囱出口处防雨的同时，能够确保烟气向上扩散，并有效防止了风帽冷凝水和烟气“倒灌”现象的发生。具体来讲，下雨时，由于所述锥帽4以及所述环状锥台5之间的相邻的端部之间，位于上方的端面轮廓不小于下方的端面轮廓，且筒体2能够防止外界气流对雨水走向的影响，因而能够确保雨水不会流入烟囱主体1内；在平时，烟气可通过锥帽4和锥环部之间以及各环状锥台5之间的空间流出汇入筒体2，并在筒体2的导流作用下向上排出。其次，由于筒体2罩设在塔芯3的外面，导致塔芯3的各环状锥台5以及锥帽4上下表面的温度与流经的烟气温度一致，因此不会产生冷凝水现象。再者，由于筒体2可以使烟气免受外界气流的影响，加之筒体2和烟囱主体1之间存在的连接间隙，使得风帽的内外气压平衡，有效防止了烟气“倒灌”现象的发生。此外，通过调节连接各环状锥台5以及锥帽4和锥环部的支撑柱6高度的方式，实现了烟囱出口阻力可调节的问题。
38.以上详细描述了本技术的优选实施方式，但是，本技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可以对本技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本技术的保护范围。
39.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再另行说明。
40.此外，本技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本技术的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。