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1、烟囱的工作原理烟囱的排烟原理：由于烟囱有一定的高度，烟囱中的热气体受到大气浮力的作用，而具有一定的几何压头03 f 炬，在烟囱底部造成负压一“抽力”。如果这种抽力正好能克服气体在窑炉中流动 的各种阻力，就能使窑内热气体能源源不断地流入烟囱底部，并通过烟囱排入大气。烟囱的抽力，可用烟囱底部和顶部出口截面的伯努力方程求得：效血十竦=十奴十十为取2-2截面为基准面，则有：取此时方程各简化为：即：（户1 一 pj +- f） + A2 L 2烟囱底部负压的绝对值称之为抽力，用hc表示。上式表明，烟囱的抽力是由烟囱的几何压头形成的。但烟囱中气体所具有的几何压头并非全部转 为有用的抽力，实际上一部分要用于
2、克服烟囱本身气体流动的摩擦阻力和满足烟囱中气体动压头 增量。2、影响烟囱抽力的因素：(1) 烟囱的高度：HL hot，烟囱排烟能力强。(2) 烟气平均温度：tavt，Pav|，hc t(3) 空气平均温度：tat，Pa|，hc|(4) 空气的湿度：Pt，Pa|，hc|故：高度一定时，hc冬天把夏天(5) 海拨高度：海拨高度1，大气压I，Pa|，hc|2.2.1. 2烟囱的热工计算1、烟囱的直径(1)烟囱顶部直径吧(m)分析：速度大，直径小，阻力大；速度小，直径大，投资大，有倒风现象。自跋通风=叱=24君橄速度的选取机械通风；施工要求：砖烟囱和混凝土烟囱d女0.8m，顶部厚度女24cm。(2)
3、底部直径： 小型铁皮烟囱通常上下直径一般大圆筒形，也有用砖砌成的方形。 大型的砖、混凝土烟囱是底部直径大的锥体形，斜率为12%。底部直径为：口 = 1.52 加 或 。=d +2、烟囱的高度确定烟囱的高度不仅要考虑热工要求，还要考虑环保要求。机械通风：环保要求高于热工要求自然通风：热工要求、环保要求同样重要（1）烟囱高度确定的方法:据烟囱抽力公式计算1 四g（w任E上耳&因烟囱本身的摩擦力及动压头增量比窑炉系统的总阻力小得多，故烟囱高度也可以近似计算:十学H=皿-岳）顼一-三岳虬2口 2?n =或 &皿- pG式中 h一窑炉系统的总阻力（烟囱抽力数值上与h相等），即：a、克服窑炉沿途的摩擦阻力
4、；b、克服各种局部阻力；c、当气体由上向下流动时，要克服几何压头作用；d、满足动压头的增量。（2）烟囱高度计算的步骤：tl _ KA、估算高度或任一（储备系数K=1.21.3）B、烟囱出口温度勺二勺一澎C、烟囱内平均温度D、烟气的平均密度LjrE、计算出烟囱高度与估计高度误差5%，即:5%3、烟囱热工计算的注意点（1）用夏季最高气温计算空气密度，以保证烟囱在任何季节都有足够的“抽力”。（2）当空气湿度较大时，计算时必须用湿空气密度。（3）高原地区应考虑大气压的影响，见图1 45。（4）如有机场，应不防碍飞机的升降，高度20m。（5）烟囱高度应符合环卫部门规定中各种有害物质的排放标准，尽量减少公
5、害。（6）应考虑对农作物的影响（7）要充分估计烟道积水、积灰和烟囱严密程度对抽力的影响。（8）数台窑合用一烟囱时，应注意：计算高度：hc=hc,max计算直径：V=V1+V2+V3+【例题】设有一个窑炉，其生产的废气量为8000Bm3/h，废气的标态密度为1.34kg/Bm3，废气离 窑到达烟囱底部的温度为600C，自窑内到达烟囱底部的过程中，窑炉系统的总阻力为180Pa， 外界空气温度为30C。试计算烟囱的直径和需要的高度。【解】（1）计算烟囱直径取烟囱出口处的气体流速 = 2砌林，则：4 l = J 4 =1.2WV 龄 0 13500x3.14x2 烟囱底部直径：D=1.5d=1.5X1
6、.2=1.8(m)(2)计算烟囱的高度服=1胡心,2 = 2顷R) 烟囱底部废气的密度:间=,70 = 1.34 x =0.42 (kg/m3)T 273 + 600周围空气的密度:p_ = = 1.293 x = 1.165优gJ职3)T273 + 30216估计烟囱高度:H =罚伽)(亿-闩诡(1.165-0.42) x 9. S 烟囱顶部温度:-0 = 600 - 30 x 1.5 = 555烟囱中废气平均温度:hf 600 +555 =j / / 世 2 烟囱中废气平均密度:= = 1 -34 x0.43 (Ag/m3)T 273 + 577.5烟囱顶部废气流速:七 即叩 273+577.5 ,、 w3 = =x= o. 124/7-xl.22 k36002734烟囱的平均平均直径:,十口 1.2 十 1.3 z -=;技伽)烟囱中废气平均速度:%8000273 + 577.5=3.92伽/矽心=吟一=xr0 , ,2 nn273u k 1.5 x 36004烟囱高度:H=巴 户M 息 j； 户KT如2216 + 抨 x 0.43=31.6(/73)13 92J9.8(1.165-0.43)-0.05x x0.432与估计估计估计高度相差不大，不必重算。
