管式加热炉第八节烟囱的设计.ppt

第8节 烟囱的设计,8.1 烟囱的直径 8.2 烟囱的高度,概述,作用：产生抽力使烟气在加热炉内不断流动 ； 把烟气送到高空排出，减少地面污染,一般圆筒炉或立式炉的烟囱都用钢制的，并且放在炉顶上。烟气的温度应低于500，以免需要过厚的绝热衬里，增加加热炉钢架的负荷。,在自然通风的加热炉中，一个设计良好的烟囱，应保持炉内有一定的负压，使燃料燃烧所需的空气进入炉内，而炽热烟气不漏出炉外。,8.1 烟囱的直径,式中：WG烟气的质量流量，kg/h。,在自然通风时，可以采用烟气的质量流速GS=2.53.5kg/（m2s）来决定烟囱的直径：,8.2 烟囱的高度,8.2.1 烟囱的抽力 8.2.2 烟囱的压力降 8.2.3 烟囱的最低高度,烟囱的高度是这样来确定的，即假定烟囱和对流室所产生的抽力等于烟气在炉中流动的压力降，一般以mmH2O或kg/m2表示。如果烟气流动的压力降超过2030mmH2O，就要考虑装设引风机。,8.2.1 烟囱的抽力,辐射室和对流室本身也具有一定的高度，所以和烟囱一样具有一定的抽力。,计算烟囱高度时，一般不将辐射室的抽力考虑在内。,8.2.1 烟囱的抽力,烟囱所产生的抽力P：,式中：Hs烟囱的最低高度，m； G、W 、a烟气、水和大气的密度，kg/m3； m、Ta烟气和大气的平均温度，；,假定烟气的分子量为29, 则：,8.2.1 烟囱的抽力,对流室所产生的抽力：,式中：Hc对流室的高度，m； Tf对流室烟气的平均温度，。,8.2.2 烟囱的压力降,由辐射室到对流室的压力降：,式中：烟气在对流室入口处的线性流速，m/s； 烟气在对流室入口处的密度，kg/m3； 局部阻力系数，其数值可查表。,8.2.2 烟囱的压力降,对流室的压力降：,烟气通过交错水平排列的光管管排的压降：,式中：MG烟气在对流室最小横截面积处的质量流速， kg/(m2s)； Nc管排数； dP管子与管子之间的间隙，m； G烟气在平均温度下的运动粘度，kg/(ms)。,8.2.2 烟囱的压力降,对流室的压力降：,烟气通过交错排列的钉头管管排的压力降：,于是：,钉头外部区域的质量速度MGO：,8.2.2 烟囱的压力降,烟气由对流室到烟囱的压力降P3：,计算方法仍按辐射室到对流室的压力降计算，只不过式中烟气的密度改用烟囱内烟气的密度，烟气的流速改为烟囱内烟气的流速WS进行计算：,式中：ws烟气在烟囱内的流速，m/s； g烟气在烟囱内的密度，kg/m3。,8.2.2 烟囱的压力降,烟囱的摩擦阻力损失P4：,式中：摩擦阻力系数，根据Re=DSWS/G查有关图表； HS、DS烟囱的直径和高度，m； G烟气在烟囱中的平均密度，kg/m3；,8.2.2 烟囱的压力降,烟道挡板的压力降P5：,式中：5局部阻力系数，可查表； X自由截面占烟囱总面积的百分数，%。,8.2.2 烟囱的压力降,烟囱出口的动能损失P6：,8.2.3 烟囱的最低高度,根据下式即可求得烟囱的最低高度：,说明：,为了避开邻近的建筑物以及满足炼油化工厂有关安全防火的规定，实际高度不能低于附近设备的高度；,8.2.3 烟囱的最低高度,说明：,对于烟囱装在对流室之上的圆筒炉，尚需考虑在烟囱顶部装设环形吊梁，作为检修时吊装炉管之用。为了能吊起炉管，烟囱必须有如下的最低高度： Hs = 2/3 炉管有效长度 + 2.1 m,8.2.3 烟囱的最低高度,说明：,为了使烟囱排出的烟气对周围环境的污染不超过允许的规定值，还必须根据环境保护法规定的要求计算烟囱的高度。如果这一高度超过上述烟囱的最低高度，则应按后者进行设计。,因此，烟囱的高度不仅仅满足提供足够的抽力：,8.2.3 烟囱的最低高度,因此，烟囱的高度不仅仅满足提供足够的抽力：,