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煙囪工作的原理是什么?
2015/12/18 閱讀次數(shù):[6612]
  煙囪的排煙原理:
 
    由于煙囪有一定的高度,煙囪中的熱氣體受到大氣浮力的作用,而具有一定的幾何壓頭 ,在煙囪底部造成負(fù)壓—“抽力”。如果這種抽力正好能克服氣體在窯爐中流動(dòng)的各種阻力,就能使窯內(nèi)熱氣體能源源不斷地流入煙囪底部,并通過(guò)煙囪排入大氣。
    煙囪的抽力,可用煙囪底部和頂部出口截面的伯努力方程求得:
    
    取2-2截面為基準(zhǔn)面,則有:
    此時(shí)方程各簡(jiǎn)化為:
    
    煙囪底部負(fù)壓的 值稱之為抽力,用hc表示。
    上式表明,煙囪的抽力是由煙囪的幾何壓頭形成的。但煙囪中氣體所具有的幾何壓頭并非全部轉(zhuǎn)為有用的抽力,實(shí)際上一部分要用于克服煙囪本身氣體流動(dòng)的摩擦阻力和滿足煙囪中氣體動(dòng)壓頭增量。
 
    2、影響煙囪抽力的因素:
    (1)煙囪的高度:H↑,hc↑,煙囪排煙能力強(qiáng)。
    (2)煙氣平均溫度:tav↑,ρa(bǔ)v↓,hc↑
    (3)空氣平均溫度:ta↑,ρa(bǔ)↓,hc↓
    (4)空氣的濕度:ψ↑,ρa(bǔ)↓,hc↓
    故:高度一定時(shí),hc冬天>hc夏天
    (5)海撥高度:海撥高度↑,大氣壓↓,ρa(bǔ)↓,hc↓
    2.2.1.2煙囪的熱工計(jì)算
    1、煙囪的直徑
    (1)煙囪頂部直徑
    
    分析:速度大,直徑小,阻力大;速度小,直徑大,投資大,有倒風(fēng)現(xiàn)象。
    
    施工要求:磚煙囪和混凝土煙囪d≮0.8m,頂部厚度≮24cm。
    (2)底部直徑:
    ①小型鐵皮煙囪通常上下直徑一般大圓筒形,也有用磚砌成的方形。
    ②大型的磚、混凝土煙囪是底部直徑大的錐體形,斜率為1~2%。
    底部直徑為:
    
    2、煙囪的高度
    確定煙囪的高度不僅要考慮熱工要求,還要考慮環(huán)保要求。
    機(jī)械通風(fēng):環(huán)保要求高于熱工要求
    自然通風(fēng):熱工要求、環(huán)保要求同樣重要
    (1)煙囪高度確定的方法:
    據(jù)煙囪抽力公式計(jì)算
    
    因煙囪本身的摩擦力及動(dòng)壓頭增量比窯爐系統(tǒng)的總阻力小得多,故煙囪高度也可以近似計(jì)算:
    
    式中 Σh—窯爐系統(tǒng)的總阻力(煙囪抽力數(shù)值上與Σh相等),即:
    a、克服窯爐沿途的摩擦阻力;
    b、克服各種局部阻力;
    c、當(dāng)氣體由上向下流動(dòng)時(shí),要克服幾何壓頭作用;
    d、滿足動(dòng)壓頭的增量。
    (2)煙囪高度計(jì)算的步驟:
    A、估算高度  (儲(chǔ)備系數(shù)K=1.2~1.3)
    B、煙囪出口溫度  
    C、煙囪內(nèi)平均溫度  
    D、煙氣的平均密度
    E、計(jì)算出煙囪高度與估計(jì)高度誤差<5%,即: <5%
    3、煙囪熱工計(jì)算的注意點(diǎn)
    (1)用夏季 氣溫計(jì)算空氣密度,以保證煙囪在任何季節(jié)都有足夠的“抽力”。
    (2)當(dāng)空氣濕度較大時(shí),計(jì)算時(shí)必須用濕空氣密度。
    (3)高原地區(qū)應(yīng)考慮大氣壓的影響,見(jiàn)圖1-45。
    (4)如有機(jī)場(chǎng),應(yīng)不防礙飛機(jī)的升降,高度<20m。
    (5)煙囪高度應(yīng)符合環(huán)衛(wèi)部門(mén)規(guī)定中各種有害物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn),盡量減少公害。
    (6)應(yīng)考慮對(duì)農(nóng)作物的影響
    (7)要充分估計(jì)煙道積水、積灰和煙囪嚴(yán)密程度對(duì)抽力的影響。
    (8)數(shù)臺(tái)窯合用一煙囪時(shí),應(yīng)注意:
    計(jì)算高度:hc=hc,max
    計(jì)算直徑:V=V1+V2+V3+……
   

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