烟囱阻力及自拔力计算
烟道阻力损失及烟囱计算根据实例
15.烟道阻力损失及烟囱计算根据实例计算烟囱是工业炉自然排烟的设施,在烟囱根部造成的负压——抽力是能够吸引并排烟的动力。
在上一讲中讲到的喷射器是靠喷射气体的喷射来造成抽力的,而烟囱是靠烟气在大气中的浮力造成抽力的,其抽力的大小主要与烟气温度和烟囱的高度有关。
为了顺利排出烟气,烟囱的抽力必须是足够克服烟气在烟道内流动过程中产生的阻力损失,因此在烟囱计算时首先要确定烟气总的阻力损失的大小。
15.1 烟气的阻力损失烟气在烟道内的流动过程中造成的阻力损失有以下几个方面:摩擦阻力损失、局部阻力损失,此外,还有烟气由上向下流动时需要克服的烟气本身的浮力――几何压头,流动速度由小变大时所消耗的速度头——动压头等。
15.1.1 摩擦阻力损失摩擦阻力损失包括烟气与烟道壁及烟气本身的粘性产生的阻力损失,计算公式如下:t m h dLh λ=(mmH 2O) )1(2h 0204t gw βγ+= (mmH 2O)式中:λ—摩擦系数,砌砖烟道λ=0.05 L —计算段长度,(m ) d —水力学直径)(4m uFd =其中 F —通道断面积(㎡);u —通道断面周长(m );t h —烟气温度t 时的速度头(即动压头)(mmH 2O);0w —标准状态下烟气的平均流速(Nm/s );0γ—标准状态下烟气的重度(㎏/NM 3);β—体积膨胀系数,等于2731; t —烟气的实际温度(℃)15.1.2 局部阻力损失局部阻力损失是由于通道断面有显著变化或改变方向,使气流脱离通道壁形成涡流而引起的能量损失,计算公式如下:)1(202t gw K Kh h t βγ+==(㎜H 2O)式中 K —局部阻力系数,可查表。
15.1.3 几何压头的变化烟气经过竖烟道时就会产生几何压头的变化,下降烟道增加烟气的流动阻力,烟气要克服几何压头,此时几何压头的变化取正值,上升烟道与此相反,几何压头的变化取负值。
几何压头的计算公式如下:)(y k j H h γγ-=(㎜H 2O )式中 H —烟气上升或下降的垂直距离(m ) k γ—大气(即空气)的实际重度 (kg/m 3)y γ—烟气的实际重度(kg/m 3)图15.1 为大气中每米竖烟道的几何压头,曲线是按热空气算出的,烟气重度与空气重度差别不大时,可由图15.1查取几何压头值。
烟囱管径阻力复核计算实例
一、烟囱自生通风力计算基本数据:锅炉三台,每台烟气量:1800m ³/h ,1800m ³/h ,1800m ³/h ,排烟温度为100℃。
烟道长度:Ф700:垂直段L1=155mФ700:水平长度47m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk º-ρ) g (Pa)式中:ρk º—周围空气密度,按ρk º=1.293 Kg/m ³ρ—烟气密度,Kg/m ³g —重力加速度,9.81m/ s ²标准状况下的烟气密度ρ0 =1.34 Kg/m ³则ρ=ρ0 273/273+t =1.34*273/(273+100)=0.98 Kg/m ³ hzs=155*(1.293-0.98)*9.81=475.93Pa2、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=100530pa,最热天气地面环境温度t=35℃ 则ρk=ρk º [273/(273+35)]*100530/101325=1.14 Kg/m ³ 烟囱内每米温降按1D A △t=0.33℃(A=0.8,D1=3*2T ),则出口烟气温度为:100-(155+47)*0.33=33.34℃则烟气内的平均烟温为t pj =100-202*0.33/2=66.67℃烟囱内烟气的平均密度为:ρ=1.34*[273/(273+66.67)]*100530/101325=1.07Kg/m³修正后的hzs=155*(1.14-1.07)*9.81=106.4(pa)二、烟囱阻力计算已知条件:锅炉三台,每台烟气量:1800m³/h,1800m³/h,1800m³/h排烟温度为100℃烟道长度:Ф550:垂直段L1= 155mФ550:水平长度47m入口温度:100℃烟囱出口温度:33.34℃:ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρpa式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取0.02L——烟道总长度,L=202mW——烟气流速,m/s 3*1800m3/h= 3.9m/s3.14*(0.7/2)2*3600d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径ρ——烟气密度,Kg/m³ρ=ρ0·273/(273+t pj)=1.07ρ0——标准状况下烟气密度,1.34 Kg/m³;tpj——烟气平均温度Δh m=0.02*202/0.7*(3.92/2)*1.07=46.96paΔh j =90度弯头个数*0.7*w2/2*p=2*0.7*3.92/2*1.07=11.39Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表1.3=1.3*(3.92/2)*1.07=10.58paΣΔhy=46.96+11.39+10.58=68.93pa自拔力:106.4pa >阻力:68.93pa,理论上自拔力大于阻力,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟。
烟囱计算
烟囱高度的确定具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力,所以可以上升至很高的高度。
这相对增加了烟囱的几何高度,因此烟囱的有效高度为:式中:H—烟囱的有效高度,m;H—烟囱的几何高度,m;SΔH—烟囱抬升高度,m 。
根据《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271—2014)规定,每个新建锅炉房只能设一根烟囱,烟囱高度应根据锅炉房装机总容量确定,按下表规定执行。
由于给定的锅炉型号为:SHS20-25,蒸发量为20t/h。
故选定烟囱几何高度H s=45m.烟气释放热计算取环境大气温度20℃,大气压力=98kPa=0.35=0.3511.051=122.51kw式中:烟气热释放率,kw;?大气压力,取邻近气象站年平均值;?实际排烟量,/s?烟囱出口处的烟气温度,433.15k;?环境大气温度,取=273.15+20=293.15k烟囱直径的计算烟囱平均内径可由下式计算式中:v Q —实际烟气流量,/s m 3;υ—烟气在烟囱内的流速,m/s ,取20m/s 。
取烟囱直径为DN850mm ; 校核流速19.48m/s 0.853.1411.0514πD 4Q v 22v=⨯⨯==。
烟囱抬升高度的计算式中:s ν—烟囱出口流速,取20m/s ;D —烟囱出口内径,m ;-u —烟囱出口处平均风速,取10m/s .故最终烟囱的有效高度H 为:H= + =45+5.35=50.35m取51m 。
式中: —烟囱抬升高度,m ;—烟囱几何高度,m 。
烟囱高度校核假设吸收塔的吸收效率为80%,可得排放烟气中二氧化硫的浓度为: 二氧化硫排放的排放速率:用下式校核 :式中:σy/σz —为一个常数,一般取0.5-1此处取0.8; 最大地面浓度332max 0.5mg/m <0.0704mg/m 0.8e 5143.1410003.912ρ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 查得国家环境空气质量二级标准时平均2SO 的浓度为30.5mg/m ,所以设计符合要求。
烟囱自拔力计算
式中:流量Nm³/h 温度℃250180动力粘度pa·s 当量直径m 55流速m/s 10.8464312314.56180055密度kg/m³0.6342160610.732218543动力粘度㎡/s0.00002770.0000251雷诺数 1.24E+062.12E+06绝对粗糙度mm33相对粗糙度0.000060.0000640 t pj --烟囱内烟气平均温度,℃; g--重力加速度,取9.81m/s 2。
注:式中,当烟气自下向上流动时取正值,自上向下流动时取负值在垂直烟囱中,由于高差造成的自生通风力Δh sd 可按下式计算:Δh sd --烟囱抽力,Pa;h--计算点之间的垂直距离,m;、 --标准状态下空气和烟气的密度,kg/m 3, 空气取1.293kg/m 3,烟气取1.215kg/m 3; t k --外界空气温度,℃;烟气量截面积(m2)周长(m)当量直径(m)温度(℃)体积流量m3/h 密度 kg/m3流速(m /s )摩擦阻力系数40000019.62515.752507663000.674910.850.0162000019.62515.7518010287910.779214.560.019.819.8156353240401801671.293 1.2931.215 1.215145145取负值。
d 可按下式计算:3,kg/m 3;局部阻力系数动压头(Pa)磨擦阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)139.7011.5139.7051.21 182.6223.9682.62106.57。
燃油燃气锅炉烟囱抽力、阻力计算书
序号烟囱高度H(m)标况下空气密度ρk o(kg/m³)标况下烟气密度ρy o(kg/m³)外界空气温度t k(℃)烟气平均温度t y(℃)烟囱入口温度t y1(℃)烟囱每米的温降Δt(℃)大气压力修正系数C P烟囱抽力(Pa)174 1.293 1.34 4.2105.21200.41221.94烟囱抽力计算书(冬季)计算依据以上数据参考实用供热空调设计手册 P772序号烟气量(m3/h)管径DdL (DN mm)管长L(m)烟气密度ρy o (kg/m ³)烟气流速ω(m/s)摩擦阻力系数λ动压H d (pa)摩擦阻力Δh m 局部阻力系数ξ局部阻力Δhj 总阻力 Δhf=Δhm+Δhj 管段159********.97 4.990.0312.0348.888.90107.11155.99最小负荷时(夏季生活热水)管段12978650 3.50.93 2.4990°弯头(0.7)三通1(0.5)三通2(0.6)调节阀(3)雨帽(1)缓弯头(0.6)个数个数个数个数个数个数210210计算依据冬季运行状态局阻管件烟囱阻力计算书备注:锅炉烟道出口余压:221.94-155.99=69.95pa,满足炉膛出口40~80pa的负压要求。
(红宝书P770)备注:最小负荷各管段流速均大于2.5m/s,满足最小负荷时>=2.5-3m/s(防止空气倒灌)管段1以上数据参考实用以上数据参考实用GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》4.5条:燃油、燃气锅炉烟囱高度不低于8米,锅炉烟囱的具体高度按批复的环境影响评价文件确定。
新建锅炉房的烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱应高出最高建筑物3m以上。
烟囱抽力计算
烟囱抽力计算
一、烟囱抽力计算
1、公式
△P=0.0345H[1/(273+t b)-1/(273+t g)]B
2、参数说明
△P—烟囱的抽力(pa);
H—产生抽力的管道高度(m);
t b—外部空气温度(℃);
t g—计算管段中烟气的平均温度(℃);
B—大气压力(pa)。
二、烟囱抽力计算
1、公式
h抽=H(γ空-γ气)
2、参数说明
(1)高度H的影响:由公式可知,H愈大,也即烟囱愈高,抽力愈大;H愈小,也即烟囱愈低,抽力愈小。
(2)空气重度的影响:由公式可知,在H、γ气不变的情况下,γ空愈大,也即外界空气温度愈低,抽力愈大。
同时一个烟囱,在闸板开度一样的情况下,冬天的抽力比夏天大,晚上的抽力比白天大,这就是冬天、晚上外界空气的温度比夏天、白天低,γ空比较大。
(3)烟气温度的影响:由公式可知,在H、γ空不变的情况下,γ气愈大,也即烟气温度愈低,抽力愈小;γ气愈小,也即烟气温度愈高,抽力愈大。
烟囱阻力计算
地址:天津市津南区裕和工业小区11门乙Add: No.11 YUHE industrial district JINNAN district TIANJIN CHINA1TIANJIN ALLRIGHT ELETROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD 富康新城烟囱系统阻力计算一、工程基本资料排烟设备:热水锅炉;排烟设备数量:6台;燃料种类:天然气;排烟量:3750m 3/h ·台(经验数据);排烟温度:220℃(经验数据);二、烟气密度的计算220℃时烟气的密度为:742.022*********.12732730=+⨯=+⨯=t ρρ㎏/m3;三、烟囱内部阻力计算A 区组:1、烟囱水平管道37m ,垂直烟囱20m 的摩擦阻力m yc P ∆(Pa )为:pj pj PJ m yc d H P ρωλ22=∆即:m ycP ∆=(0.02×37×6.2×6.2×0.74)÷(2×0.7)=15.04(Pa ) m yc P ∆=(0.02×20×2.76×2.76×0.74)÷(2×0.93)=1.21(Pa )2、出口阻力:c C c yc A Pρω22=∆=1.1×2.76×2.76×0.74÷2=3.1(Pa )3、转向场所阻力:转向场所数量为4处,阻力为:地址:天津市津南区裕和工业小区11门乙Add: No.11 YUHE industrial district JINNAN district TIANJIN CHINA2 TIANJIN ALLRIGHT ELETROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD 机组出口弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.51×6.51×0.74÷2=10.98(Pa )水平管道弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.2×6.2×0.74÷2=9.96×2=19.92(Pa )4、烟道总阻力为:ycP ∆=15.04+1.21+3.1+10.98+19.92=40.25(Pa )B 区组 1、水平管道79m ,垂直烟囱20m 的摩擦阻力m yc P ∆(Pa )为:pj pj PJ m yc d H P ρωλ22=∆即: m ycP ∆=(0.02×79×6.2×6.2×0.74)÷(2×0.7)=32.1(Pa ) m yc P ∆=(0.02×20×2.98×2.98×0.74)÷(2×0.95)=1.38(Pa )2、出口阻力:c Ccyc A P ρω22=∆=1.1×2.98×2.98×0.74÷2=3.61(Pa )3、转向场所阻力:转向场所数量为5处机组出口弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.51×6.51×0.74÷2=10.98(Pa )水平管道弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.2×6.2×0.74÷2=9.96×4=39.84(Pa )地址:天津市津南区裕和工业小区11门乙Add: No.11 YUHE industrial district JINNAN district TIANJIN CHINA3 TIANJIN ALLRIGHT ELETROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD4、烟道总阻力为:ycP ∆=32.1+1.38+3.61+10.98+39.84=87.91(Pa )五、抽力计算(环境温度取20℃)0℃时空气密度是1.293㎏/m 3,20时空气的密度为:20.120273273293.12732730=+⨯=+⨯=t ρρ空㎏/m 316.908.92074.020.18.9=⨯⨯-=⨯⨯-=)()(空H S pj ρρ Pa六、结论:烟囱的抽力大于烟囱阻力,烟气可以正常排放。
烟囱阻力及自拔力计算讲述讲解
代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф1200:垂直段L1=17mФ1200:长度18m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº=1.293 Kg/m³ρ—烟气密度,Kg/m³g—重力加速度,9.81m/ s²h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =1.34 Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =1.34*273/273+170=0.825Kg/m³hzs=12*(1.293-0.825)*9.81=55.1Pa2、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=100.48kpa,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρkº(273/273+29)*100480/101325=1.16 Kg/m³烟囱内每米温降按0.5℃考虑,则出口烟气温度为:170-(17+18)*0.5=152.5℃则烟气内的平均烟温为(170+152.5)/2=161.25℃烟囱内烟气的平均密度为:ρ=1.34*[273/(273+161.25)]*100480/101325=0.853Kg/m³修正后的hzs=17*(1.16-0.853)*9.81=51.2(pa)2、烟囱阻力计算已知条件:锅炉三台,每台烟气量:5100m³/h烟道长度:Ф1200:垂直段L1= 17mФ1200:水平长度18m入口温度:170℃烟囱出口温度:152.5℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρpa式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取0.02L——烟道总长度,L=35mW——烟气流速,m/s 3*5100* m3/h= 3.8m/s3.14*(1.2/2)2*3600d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径ρ——烟气密度,Kg/m³ρ=ρ0·273/(273+t pj)=0.826ρ0——标准状况下烟气密度,1.34 Kg/m³;t pj——烟气平均温度Δh m=0.02*35/1.2*(3.82/2)*0.853=3.6 paΔh j =(90度弯头个数*0.7)*w2/2*p=(3*0.7)*3.82/2*0.853=12.9paΔh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表1.1 =1.1*(3.82/2)*0.853=6.8paΣΔhy=3.6+12.9+6.8=23.3pa自拔力:51.2 pa > 阻力:23.3 pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф400:垂直段L1=17mФ400:长度22m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº=1.293 Kg/m³ρ—烟气密度,Kg/m³g—重力加速度,9.81m/ s²h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =1.34 Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =1.34*273/273+170=0.825Kg/m³hzs=12*(1.293-0.825)*9.81=55.1Pa2、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
烟囱阻力计算
地址:天津市津南区裕和工业小区11门乙Add: No.11 YUHE industrial district JINNAN district TIANJIN CHINA1TIANJIN ALLRIGHT ELETROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD 富康新城烟囱系统阻力计算一、工程基本资料排烟设备:热水锅炉;排烟设备数量:6台;燃料种类:天然气;排烟量:3750m 3/h ·台(经验数据);排烟温度:220℃(经验数据);二、烟气密度的计算220℃时烟气的密度为:742.022*********.12732730=+⨯=+⨯=t ρρ㎏/m3;三、烟囱内部阻力计算A 区组:1、烟囱水平管道37m ,垂直烟囱20m 的摩擦阻力m yc P ∆(Pa )为:pj pj PJ m yc d H P ρωλ22=∆即:m ycP ∆=(0.02×37×6.2×6.2×0.74)÷(2×0.7)=15.04(Pa ) m yc P ∆=(0.02×20×2.76×2.76×0.74)÷(2×0.93)=1.21(Pa )2、出口阻力:c C c yc A Pρω22=∆=1.1×2.76×2.76×0.74÷2=3.1(Pa )3、转向场所阻力:转向场所数量为4处,阻力为:地址:天津市津南区裕和工业小区11门乙Add: No.11 YUHE industrial district JINNAN district TIANJIN CHINA2 TIANJIN ALLRIGHT ELETROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD 机组出口弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.51×6.51×0.74÷2=10.98(Pa )水平管道弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.2×6.2×0.74÷2=9.96×2=19.92(Pa )4、烟道总阻力为:ycP ∆=15.04+1.21+3.1+10.98+19.92=40.25(Pa )B 区组 1、水平管道79m ,垂直烟囱20m 的摩擦阻力m yc P ∆(Pa )为:pj pj PJ m yc d H P ρωλ22=∆即: m ycP ∆=(0.02×79×6.2×6.2×0.74)÷(2×0.7)=32.1(Pa ) m yc P ∆=(0.02×20×2.98×2.98×0.74)÷(2×0.95)=1.38(Pa )2、出口阻力:c Ccyc A P ρω22=∆=1.1×2.98×2.98×0.74÷2=3.61(Pa )3、转向场所阻力:转向场所数量为5处机组出口弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.51×6.51×0.74÷2=10.98(Pa )水平管道弯头阻力:pj Cwyc P ρωξ22=∆=0.7×6.2×6.2×0.74÷2=9.96×4=39.84(Pa )地址:天津市津南区裕和工业小区11门乙Add: No.11 YUHE industrial district JINNAN district TIANJIN CHINA3 TIANJIN ALLRIGHT ELETROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD4、烟道总阻力为:ycP ∆=32.1+1.38+3.61+10.98+39.84=87.91(Pa )五、抽力计算(环境温度取20℃)0℃时空气密度是1.293㎏/m 3,20时空气的密度为:20.120273273293.12732730=+⨯=+⨯=t ρρ空㎏/m 316.908.92074.020.18.9=⨯⨯-=⨯⨯-=)()(空H S pj ρρ Pa六、结论:烟囱的抽力大于烟囱阻力,烟气可以正常排放。
烟囱阻力及自拔力计算
代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф1200:垂直段L1=17mФ1200:长度18m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³ρ—烟气密度,Kg/m³g—重力加速度,s²h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρkº(273/273+29)*100480/101325= Kg/m³烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:170-(17+18)*=℃则烟气内的平均烟温为(170+)/2=℃烟囱内烟气的平均密度为:ρ=*[273/(273+]*100480/101325=m³修正后的hzs=17*()*=(pa)2、烟囱阻力计算已知条件:锅炉三台,每台烟气量:5100m³/h烟道长度:Ф1200:垂直段L1= 17mФ1200:水平长度18m入口温度:170℃烟囱出口温度:℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρpa式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取L——烟道总长度,L=35mW——烟气流速,m/s 3*5100* m3/h=s*2)2*3600d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径ρ——烟气密度,Kg/m³ρ=ρ0·273/(273+t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度,Kg/m³;t pj——烟气平均温度Δh m=*35/*2)*= paΔh j =(90度弯头个数**w2/2*p=(3**2*=Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表=*2)*=ΣΔhy=++=自拔力:pa > 阻力:pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф400:垂直段L1=17mФ400:长度22m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³ρ—烟气密度,Kg/m³g—重力加速度,s²h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
烟风道阻力计算
273 273 + tk
− ρ0y
273 )
273 + ϑyz
Pa (8-45)
Hyz—烟囱高度,m;
ρk 0 、 ρ y0 —在标准状态下空气和烟气的密 度,㎏/m3, ρ k 0 =1.293 ㎏/ m3, ρ y0 ≈1.34
㎏/ m3;
ρk — 大 气 压 力 下 空 气 的 密 度 , ㎏ /
m3, ρ k
=
352 273 + tk
;
ρ y —烟囱内烟气平均容重,㎏/ m3;
ϑyz —烟囱内烟气平均温度,°C,见式(8-52)。
自然通风时,烟道的全部阻力均靠烟囱的自
生风克服,此时烟囱的高度必须满足下式要
求:
hzs
yz
b 101325
−
∆hyz
ρ y0
1.293
101325 b
≥
1.2∆H
第五节 烟 囱 的 计 算
一、自然通风时烟囱高度的计算
采用自然通风的小型锅炉,如图 8—20 所
示。锅炉灰坑的一端与大气相连,而锅炉烟
道出口与烟囱相连。由于外界冷空气和烟囱
内热烟气的密度差使烟囱产生引力,即烟囱
的自生风,计算式如下:
h yz zs
=
H yz g(ρ k
− ρy) =
H yz g(ρ k 0
自生风与大气压
b
b
成正比,因此乘以 101325
修正系数。
由式(8-45)和式(8-46)可得到烟囱高
度:
H yz
=
1.2∆Η
′
y
+
∆hyz
ρy0
1.293
101325 b
烟道阻力计算数据[1]
烟道阻力计算:烟道总长度为30米,包括四个弯头,一个换热器,一个炉膛风压调整阀,其中换热器内径变为1200mm。
烟囱高度为25米。
烟道截面积为:0.25平方米,换算直径为0.56m。
烟道中存在着一个烟道闸门,冷风吸入量按30%计算,实际烟气量为3900NM3/H,此时烟气流速=4.33NM/S。
环形炉出口烟气温度为1100℃,经换热后的温度为868℃,经过一道闸门后的温度为667℃,烟道的平均温度降为5.5℃,共计24米烟道,其总温度降为132度,至烟囱入口处的温度为535℃。
烟道内的平均温度为=0.5*(535+868)=701℃烟气的动压头(1立方米烟气流动时具有的动能)=0.5*4.332*1.32*(1+535/273)=36.6Pa几何压力:=3*9.8*(1.32-1.293)=0.8Pa共有五个弯头,局部阻力系数=5*0.85=4.25,局部动力阻力损失=4.25*36.6=156Pa摩擦阻力损失=0.06*(30+24)/0.56*36.6=212Pa。
合计阻力=0.8+156+212=369Pa烟囱抽力计算:h=24*9.8*(-273*1.293/(273+20)-273*1.32/(273+450))-0.5*4.33^2*1.32*(273+300)/273-0.03*24/(1.3*0.53)*0. 5*4.33^2*1.32*(273+450)/273=-460Pa烟囱入口处的压力为:-460Pa;保证炉膛内的压力为:+30Pa。
烟道阻力损失为:369Pa富裕压力为:369+30-460=-61Pa,能够满足使用的要求。
由于密度的变化以及烟气流通截面积的扩大,换热后的密度变化,换热器内为负压,但换热器与烟气接触的不锈钢板其与空气面接触的温度为390度,与烟气接触面的温度为960度,其强度能够满足-91Pa的要求,为保证其强度,加大助燃空气的换热效率,在空气夹层焊接螺旋状的加强肋,作用一是加强不锈钢板的强度,作用二改变夹层内空气的流动状态,加强空气与钢板之间的换热交换,增强热交换的效果。
柴油发电机烟囱阻力计算书
柴油发电机烟囱阻力计算书柴油发电机烟囱阻力计算书1.引言本文档旨在提供柴油发电机烟囱阻力计算的详细步骤和方法,以指导相关工程师和技术人员进行烟囱阻力的合理计算和设计。
通过合理计算烟囱阻力,可以保证柴油发电机的正常运行和排放的合规性。
2.烟囱阻力概述2.1 烟囱阻力的定义和作用烟囱阻力是指烟囱内气体流动过程中受到的阻碍力,它对烟气的排放和发电机的运行有重要影响。
合理计算烟囱阻力可以优化烟囱设计,提高排放效果和发电机的运行效率。
2.2 影响烟囱阻力的因素●烟囱的长度和直径●烟气温度和湿度●烟气流量●烟囱内的污染物含量3.烟囱阻力计算方法3.1 烟囱阻力计算公式根据烟囱的形状和流动特性,可以采用不同的计算公式来计算烟囱阻力。
常用的计算公式有:________●Darcy-Weisbach公式●等效粗糙度法●K值法3.2 烟囱阻力计算步骤1.确定烟囱的形状和尺寸参数,包括烟囱的长度、直径、弯曲程度等。
2.根据烟囱的形状和流动特性选择合适的计算公式。
3.根据所选计算公式,计算烟囱的阻力系数。
4.结合烟气流量、温度和湿度等参数,计算烟囱的实际阻力。
4.附件本文档附有以下文件:________●柴油发电机烟囱阻力计算表格●烟囱设计示例图纸5.法律名词及注释●排放:________指烟囱排放的废气或废水等。
●合规性:________指符合相关法律法规和标准的要求。
●烟气:________指柴油发电机燃烧产生的气体。
●发电机:________指柴油发电机。
不锈钢烟囱烟囱排烟阻力计算书
不锈钢烟囱烟囱排烟阻力计算书一、热水锅炉1、工程基本资料排烟设备:4吨热水锅炉;燃料种类:(天然气);燃料耗量:296m ³/h ·台;排烟温度:110℃;烟囱规格:φ850㎜烟管截面积:S=0.567㎡。
2、烟气量的计算1立方燃料所产生的烟气量为23m 3/h (经验值),则机组的排烟总量为6800m 3/h 。
110℃时烟气的密度为:955.011027327334.12732730=+⨯=+⨯=t ρρ㎏/m 3; 烟气流速为:3.33m/s 。
3、烟囱内部阻力计算(1) 烟囱水平管道85m ,垂直管道27m 的摩擦阻力m yc P ∆(Pa )为:pj pj PJ m ycd H P ρωλ22=∆ 即: m yc P ∆=(0.02×112×3.332×0.955)÷(2×0.85)=13.95(Pa )(2)出口阻力:c Ccyc A P ρω22=∆=1.1×3.332×0.955÷2=5.82(Pa )(3)弯头阻力:90°弯头数量为8只,阻力为:pj Cw yc P ρωξ22=∆=0.7×3.332×0.955÷2×8=29.65(Pa )2只135°缓弯头的总阻力为:0.3×3.332×0.955÷2×2=3.18(Pa )(4)∴ 烟道总阻力为:yc P ∆=13.95+5.82+29.65+3.18=52.60(Pa )4、抽力计算(环境温度取25℃)0℃时空气密度是1.293㎏/m 3,25℃时空气的密度为:18.125273273293.12732730=+⨯=+⨯=t ρρ空㎏/m 3 54.598.927955.018.18.9=⨯⨯-=⨯⨯-=)()(空H S ρρ Pa5、结论烟囱的抽力大于烟囱排烟所产生的阻力20%,烟气可正常排出,依据上面计算,本工程热水锅炉烟囱抽力略大于阻力,烟气可排出但不是很顺畅。
柴油发电机烟囱阻力计算书
柴油发电机烟囱阻力计算书柴油发电机烟囱阻力计算书【章节1:引言】1.1 目的本文档旨在提供一份详细的柴油发电机烟囱阻力计算书,用于确定柴油发电机的烟囱尺寸和设计。
【章节2:背景】2.1 柴油发电机烟囱的作用烟囱是柴油发电机排放烟气的通道,其主要作用是排除废气和烟雾,保护环境和人员健康。
2.2 烟囱阻力的重要性烟囱阻力直接影响到烟气的排放效果和发电机的工作效率。
合理的烟囱阻力设计可以保证烟气的顺利排放,减少对发电机性能的影响。
【章节3:烟囱阻力计算方法】3.1 烟囱阻力的相关参数烟囱阻力的计算需要考虑多个参数,包括烟囱高度、烟囱直径、烟气流速、烟气温度等。
3.2 烟囱阻力计算公式根据烟囱阻力的相关参数,可以使用以下公式计算烟囱阻力:烟囱阻力 = (π烟囱直径^2 烟气流速^2 烟气密度) / (2 烟囱高度)3.3 烟囱阻力计算步骤具体的烟囱阻力计算步骤如下:1) 确定所需的烟囱高度、烟囱直径和烟气流速。
2) 根据环境条件和烟气特性确定烟气密度。
3) 根据上述参数,代入烟囱阻力计算公式进行计算。
【章节4:计算示例】4.1 示例问题描述假设某柴油发电机的烟气流速为10m/s,烟气温度为300°C,环境温度为20°C,环境压力为101.3kPa。
4.2 计算步骤和结果根据上述参数,可以进行如下计算:1) 烟气密度的计算:根据烟气温度和环境压力,利用气体状态方程计算得到烟气密度。
2) 烟囱阻力计算:根据烟囱高度、烟囱直径、烟气流速和烟气密度,代入烟囱阻力计算公式进行计算。
【章节5:附件】本文档涉及的附件包括:1) 柴油发电机技术参数表2) 烟囱设计图纸【章节6:法律名词及注释】1) 柴油发电机:指使用柴油作为燃料的发电机。
2) 烟囱阻力:指烟囱对烟气流动产生的阻碍力。
【结尾】本文档涉及附件:柴油发电机技术参数表、烟囱设计图纸。
本文所涉及的法律名词及注释:1) 柴油发电机:指使用柴油作为燃料的发电机。
烟道阻力损失及烟囱计算讲解
15.烟道阻力损失及烟囱计算烟囱是工业炉自然排烟的设施,在烟囱根部造成的负压——抽力是能够吸引并排烟的动力。
在上一讲中讲到的喷射器是靠喷射气体的喷射来造成抽力的,而烟囱是靠烟气在大气中的浮力造成抽力的,其抽力的大小主要与烟气温度和烟囱的高度有关。
为了顺利排出烟气,烟囱的抽力必须是足够克服烟气在烟道内流动过程中产生的阻力损失,因此在烟囱计算时首先要确定烟气总的阻力损失的大小。
15.1 烟气的阻力损失烟气在烟道内的流动过程中造成的阻力损失有以下几个方面:摩擦阻力损失、局部阻力损失,此外,还有烟气由上向下流动时需要克服的烟气本身的浮力――几何压头,流动速度由小变大时所消耗的速度头——动压头等。
15.1.1 摩擦阻力损失摩擦阻力损失包括烟气与烟道壁及烟气本身的粘性产生的阻力损失,计算公式如下:t m h dLh λ=(mmH 2O) )1(2h 0204t gw βγ+= (mmH 2O)式中:λ—摩擦系数,砌砖烟道λ=0.05 L —计算段长度,(m ) d —水力学直径)(4m uFd =其中 F —通道断面积(㎡);u —通道断面周长(m );t h —烟气温度t 时的速度头(即动压头)(mmH 2O);0w —标准状态下烟气的平均流速(Nm/s );0γ—标准状态下烟气的重度(㎏/NM 3); β—体积膨胀系数,等于2731; t —烟气的实际温度(℃)15.1.2 局部阻力损失局部阻力损失是由于通道断面有显著变化或改变方向,使气流脱离通道壁形成涡流而引起的能量损失,计算公式如下:)1(202t gw K Kh h t βγ+==(㎜H 2O)式中 K —局部阻力系数,可查表。
15.1.3 几何压头的变化烟气经过竖烟道时就会产生几何压头的变化,下降烟道增加烟气的流动阻力,烟气要克服几何压头,此时几何压头的变化取正值,上升烟道与此相反,几何压头的变化取负值。
几何压头的计算公式如下:)(y k j H h γγ-=(㎜H 2O )式中 H —烟气上升或下降的垂直距离(m )k γ—大气(即空气)的实际重度 (kg/m 3)y γ—烟气的实际重度(kg/m 3)图15.1 为大气中每米竖烟道的几何压头,曲线是按热空气算出的,烟气重度与空气重度差别不大时,可由图15.1查取几何压头值。
柴油发电机烟囱阻力计算
莲花磐基项目2#柴油发电机烟囱计算书柴油发电机烟囱计算工程概况:莲花磐基项目1#发电机,功率为1000kw,烟囱垂直段内筒为SUS304不锈钢,厚度1.0mm;外筒为SUS304不锈钢,厚度0.8mm。
水平段长度为22m。
弯头数量分别为5个。
现计算不锈钢烟囱在满负荷运转时烟气能否顺利排出。
1. 基本数据:单台柴油发电机功率1000KW;单台柴油发电机背压 6.7KPa;单台柴油发电机排烟量12500m3/h;柴油发电机数量 1台;烟囱总长度 172米;(其中垂直高度150米,水平段22m;)90°弯头数量 5个,三通1个2. 烟气流速:W=30m/s 柴油发电机常用烟气流速3.烟气需要的烟囱截面积:F=Vy÷3600÷W(Vy:烟气流量; F:烟囱截面积m2 ; W:烟气流速m/s)单台柴油发电机截面积0.116 m2(计算值) ,实际φ400,截面积0.1256 m2,符合要求.3.烟气在烟囱内的降温:3.1烟气在烟囱内每米高度的降温△t=27A÷N1/2(A:修正系数,取A值为0.8 N:单台发电机功率1000KW)△t =0.7℃/m3.2烟气在烟囱内的总降温T=△t×H( H:烟囱总长度180米)T=126℃3.3烟气在烟囱出口的温度t1=t0-△tt1=374℃(t0:烟气进口温度500℃)3.4烟气平均温度t p= (t1+ t0)÷2tp=437℃3.5烟气平均密度ρp=ρ0273÷(273+tp)(ρ0:标准标态烟气密度 1.34Kg/m3)ρp=0.515Kg/m34.烟囱自然抽力h z=(ρ1-ρp)*(Z2-Z1)h z=116.7Pa(式中ρ1:室外空气密度1.293Kg/m3 ρp: 烟气平均密度 0.5086 kg/m3)Z2:烟囱顶标高 Z1: 烟囱底部标高)5.烟囱阻力5.1烟囱磨檫阻力△ h=λ×(L÷d)×(ρp×W2÷2)△ h=2085.75Pa其中λ:磨檫阻力系数0.02 L:烟道总长180米d:烟囱当量直径0.4ρp: 烟气平均密度 0.515Kg/m3 W: 烟气流速30m/s5.2 90°弯头阻力90°弯头,ξ=0.7;三通,ξ=1△ h1总=(ξ1*w2/2)*ρp *9=162.2 Pa*9=1460pa5.3阻力合计Σ△h=3545.75Pa5.4发电机背压6700 Pa(发电机厂家提供)+烟囱自然抽力116.7 Pa=686.7Pa>阻力合计3545.75Pa 所以完全满足。
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代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算
1、烟囱自生通风力计算
烟道长度:
Ф1200:垂直段L1=17m
Ф1200:长度18m
计算:1、烟囱自生力通风力hzs
hzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)
式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³
ρ—烟气密度,Kg/m³
g—重力加速度, s²
h—计算点之间的垂直高度差,h=12m
标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³
则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³
hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃
则ρk=ρkº(273/273+29)*100480/101325= Kg/m³
烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:
170-(17+18)*=℃
则烟气内的平均烟温为(170+)/2=℃
烟囱内烟气的平均密度为:
ρ=*[273/(273+]*100480/101325
=m³
修正后的hzs=17*()*=(pa)
2、烟囱阻力计算
已知条件:
锅炉三台,每台烟气量:5100m³/h
烟道长度:
Ф1200:垂直段L1= 17m
Ф1200:水平长度18m
入口温度:170℃
烟囱出口温度:℃
ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc
式中Δh m——烟道摩擦阻力
Δh j ——局部阻力
Δh yc——烟囱出口阻力
Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρ pa
式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取
L——烟道总长度,L=35m
W——烟气流速,m/s 3*5100* m3/h
=s
*2)2*3600
d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径
ρ——烟气密度,Kg/m³
ρ=ρ0·273/(273+t pj)=
ρ0——标准状况下烟气密度, Kg/m³;t pj——烟气平均温度Δh m=*35/*2)*= pa
Δh j =(90度弯头个数**w2/2*p
=(3**2*
=
Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表
=*2)*
=
ΣΔhy=++=
自拔力: pa > 阻力: pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟
代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算
1、烟囱自生通风力计算
烟道长度:
Ф400:垂直段L1=17m
Ф400:长度22m
计算:1、烟囱自生力通风力hzs
hzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)
式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³
ρ—烟气密度,Kg/m³
g—重力加速度, s²
h—计算点之间的垂直高度差,h=12m
标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³
则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³
hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃
则ρk=ρkº(273/273+29)*100480/101325= Kg/m³
烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:
170-(17+22)*=℃
则烟气内的平均烟温为(170+)/2=℃
烟囱内烟气的平均密度为:
ρ=*[273/(273+]*100480/101325
=m³
修正后的hzs=17*()*=(pa)
2、烟囱阻力计算
已知条件:
锅炉两台,每台烟气量:1150m³/h
烟道长度:
Ф1200:垂直段L1= 17 m
Ф1200:水平长度18m
入口温度:170℃
烟囱出口温度:℃
ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc
式中Δh m——烟道摩擦阻力
Δh j ——局部阻力
Δh yc——烟囱出口阻力
Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρ pa
式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取
L——烟道总长度,L=39m
W——烟气流速,m/s 2*1150* m3/h
=5m/s
*2)2*3600
d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径
ρ——烟气密度,Kg/m³
ρ=ρ0·273/(273+t pj)=
ρ0——标准状况下烟气密度, Kg/m³;t pj——烟气平均温度Δh m=*39/*(52/2)*=
Δh j =(90度弯头个数**w2/2*p
=(3**52/2*
=22pa
Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表
=*(52/2)*
=
ΣΔhy=+22+=
自拔力:≥阻力: pa,因此烟囱可以克服自身阻力排烟
代谢病医院DN600烟囱自生通风力及阻力计算
1、烟囱自生通风力计算
烟道长度:
Ф600:垂直段L1=17m
Ф600:长度27m
计算:1、烟囱自生力通风力hzs
hzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)
式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³
ρ—烟气密度,Kg/m³
g—重力加速度, s²
h—计算点之间的垂直高度差,h=12m
标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³
则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³
hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃
则ρk=ρkº(273/273+29)*100480/101325= Kg/m³
烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:
170-(17+27)*=148℃
则烟气内的平均烟温为(170+148)/2=159℃
烟囱内烟气的平均密度为:
ρ=*[273/(273+159)]*100480/101325
=m³
修正后的hzs=17*()*=(pa)
2、烟囱阻力计算
已知条件:
锅炉两台,每台烟气量:2020m³/h
烟道长度:
Ф600:垂直段L1= 17 m
Ф600:水平长度27m
入口温度:170℃
烟囱出口温度:148℃
ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc
式中Δh m——烟道摩擦阻力
Δh j ——局部阻力
Δh yc——烟囱出口阻力
Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρ pa
式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取
L——烟道总长度,L=39m
W——烟气流速,m/s 2*2020* m3/h
=s
*2)2*3600
d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径
ρ——烟气密度,Kg/m³
ρ=ρ0·273/(273+t pj)=
ρ0——标准状况下烟气密度, Kg/m³;t pj——烟气平均温度Δh m=*44/*2)*=
Δh j =(90度弯头个数**w2/2*p
=(5**2*
=
Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表
=*2)*
=7pa
ΣΔhy=++7=
自拔力: pa > 阻力: pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟。