烟囱高度计算
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；—烟囱的几何高度，m；—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：—实际烟气流量，；—烟气在烟囱内的流速，，取20。
取烟囱直径为DN850mm；校核流速。
烟囱抬升高度的计算式中：—烟囱出口流速，取20；—烟囱出口内径，；—烟囱出口处平均风速，取10.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；最大地面浓度查得国家环境空气质量二级标准时平均的浓度为,所以设计符合要求。
烟囱的阻力损失计算标准状况下的烟气密度为，则可得在实际温度下的密度为：烟囱阻力可按下式计算：式中：—摩擦阻力系数，无量纲，本处取0.02；—管内烟气平均流速，；—烟气密度，； —烟囱长度，； —烟囱直径，。
烟囱高度的计算
烟囱高度的计算确定烟囱高度，既要满足大气污染物的扩散稀释要求，又要考虑节省投资；最终目的是保证地面浓度不超过《大气环境质量标准》规定的浓度限值。
烟囱高度的计算方法，目前应用最普遍的是按高斯模式的简化公式。
由于对地面浓度的要求不同，烟囱高度的计算方法有几种，下面介绍按地面最大浓度的计算方法。
1按地面最大浓度的计算方法该法是按保证污染物的地面最大浓度不超过《大气环境质量标准》规定的浓度为《大气环境质量标准》规定的某污染物的浓度限值，限值来确定烟囱高度。
若设CC为其环境本底浓度，则由地面最大浓度的高斯模式得到烟囱高度计算公式：b若设为国家标准规定的浓度限值，为环境本底浓度，按保证则由式（4-10）设计的烟囱高度较矮，当风速小于平均风速从上面计算方法可见，按保证Cmax时，地面浓度即超标。
因此提出对公式中的和稳定度取一定保证率下的值，计算结果即为某一保证率的气象条件下的烟囱高度。
烟囱设计中的几个问题(1)上述烟囱高度计算公式皆是在烟流扩散范围内温度层结是相同的条件下；按锥形烟流高斯模式导出的。
在上部逆温出现频率较高的地区，按上述公式计算后，还应按封闭型扩散模式校核。
在辐射逆温较强的地区，应该用熏烟型扩散模式较核。
(2) 烟流抬升高度对烟囱高度的计算结果影响很大，所以应选用抬升公式的应用条件与设计条件相近的抬升公式。
否则，可能产生较大的误差。
在一般情况下，应优先采用“制订方法和原则”中推荐的公式。
(3) 为防止烟流因受周围建筑物的影响而产生的烟流下洗现象，烟囱高度不得低于它所附属的建筑物高度的 1.5～2.5倍；为防止烟囱本身对烟流产生的下洗现象，烟囱出口烟气流速不得低于该高度处平均风速的1.5倍。
为了利于烟气抬升，烟囱出口烟气流速不宜过低，一般宜在20－30m／s；排烟温度直在100 ℃以上；当设计的几个烟囱相距较近时，应采用集合（多管）烟囱，以便增大抬升高度。
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直径1.4m烟囱计算
直径1.4m烟囱计算书烟囱形式：直径1400mm，高15m，基础顶至10m标高采用φ2600x12的钢管，上段采用φ2596x10钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10m，10-15m，15-20m，20-28.1m共4段。
1、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高(m) 外径B(m)形心高度z (m)风荷载作用面积(m2)形心处的外径(m)z/H高度变化系数脉动影响系数28.1 2.596 24.05 21.03 2.596 0.856 1.39 0.823 20 2.596 17.5 12.98 2.596 0.623 1.20 0.823 15 2.596 12.5 12.98 2.596 0.445 1.07 0.823 15 1.4 7.5 21 1.4 0.5 1.13 0.823 02、风荷载体型系数：总高度为15m，平均直径为近似可按1.4m，μzω0d2=μz*0.6*1.42=1.176μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=15/1.4=10.72，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(10.8-25)=0.523、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。
4、风振系数根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。
查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011x15=0.165s ＜0.25s，故不需要考虑顺风向风振影响。
5、各段风荷载的集中力应用《建筑结构荷载规范》中式7.1.1条ωk=βzμsμzω0求风荷载，各分段的集中力Pi=ωk A w，此处A w的为风荷载作用面积，其计算过程见下表：风荷载标值计算标高z (m) 风荷载作用面积μsω0μzβzωk(kN/m2)集中力P k(kN)24.05 21.03 0.52 0.6 1.39 1.86 0.52*0.6*1.39*1.86=0.8121.03*0.81=17.0317.5 12.98 0.52 0.6 1.20 1.60 0.52*0.6*1.2*1.60=0.6012.98*0.60=7.7912.5 12.98 0.52 0.6 1.07 1.38 0.52*0.6*1.07*1.38=0.4312.98*0.43=5.587.5 21 0.52 0.6 1.1 1 0.52*0.6*1.1*1=0.343221*0.3432=7.26、底部产生的弯矩和剪力V k=7.2 kNM k=7.2*7.5=54 kN.m7、叛断是否考虑横向风振当烟囱坡度≤2%时，对于钢烟囱应按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定验算横风向风振影响。
拉索式钢烟囱计算书
拉索式钢烟囱计算书一、设计资料1、钢烟囱高度H=20m，直径D=426mm，厚度t=8mm。
2、基本风压：W0=0.55kN/m23、地面粗糙度类别：B类地面粗糙度指数：0.164、抗震设防烈度：6度设计基本地震加速度：0.05g 设计特征周期0.35s设计地震分组为第一组。
5、钢烟囱阻尼比：0.016、拉索：d=0.014m二、设计依据1、《烟囱设计规范》GB50051-20022、《钢结构设计规范》GB50017-20023、《建筑结构荷载规范》GB50009-20014、《建筑抗震设计规范》GB50011-20105、《高耸结构设计规范》GB50135-2006三、烟囱型式烟囱高度和直径之比：H/D=20/0.426=47>35设一层拉索，拉索数量为3根，平面夹角成120º，拉索与烟囱夹角为30 º。
四、筒身自重计算及拉索自重1、筒壁每延米自重：G1=2x3.14x(0.426/2+0.410/2)x0.008x78.5=1.65 kN/m筒壁总重：G=1.65x20=33 kN2、拉索每延米自重：T1=7N/m拉索长度：S=13/cos30 º=15m3根拉索总重：T=3x7x15=315N=0.315 kN五、风荷载产生的弯矩和拉索拉力计算1、拉索式钢烟囱自振周期，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附录E之E.1.1取：T1=(0.007～0.013)H≈0.013x20=0.26s2、顺风向风压W0=0.55kN/m2，风荷载系数计算。
（1）风压高度变化系数：查《建筑结构荷载规范》表7.2.1，地面粗糙度类别B，（2）风荷载体型系数μs《建筑结构荷载规范》表7.3.1项次36（b）H/D=20/0.426=47>25μz W0d2=1.25x0.55x0.4262=0.125>0.015,Δ≈0,μs=0.6拉索：按《建筑结构荷载规范》表7.3.1项次38拉索α=60 º风荷载水平分量的体型系数W SX =0.85风荷载垂直分量的体型系数W SY =0.40（3） 高度Z 处的风振系数βz 。
烟气抬升高度计算公式
烟气抬升高度计算公式
烟气抬升高度是指烟囱内烟气在自然状态下向上抬升的高度。
正确地计算烟气抬升高度对于设计合适的烟囱及安全排放烟气具有非常重要的意义。
计算烟气抬升高度的公式如下：
H = ((T-Ta)/ΔT) × Ht
其中，H为烟气抬升高度，T为烟气温度，Ta为大气温度，ΔT为烟气温度和大气温度差值，Ht为烟囱的高度。
首先，需要确定计算烟气抬升高度的各项参数。
烟气温度可以通过燃烧产生的热量和排放温度计算得出，大气温度可以通过气象资料或气象站测量得出，烟囱的高度可以通过设计规划或实际测量得出。
根据公式计算即可得到烟气抬升的高度。
在实际应用中，需要注意以下几点：
1. 烟气抬升高度越高，烟气排放的效果越好，但同时也面临着烟囱稳定性和安全性的挑战。
2. 烟囱的高度应当充分考虑周围环境的气象情况和建筑高度，以便发挥出最大的效果。
3. 烟囱的内径和斜率也会影响烟气的抬升高度，需要根据实际情况进行调整。
4. 不同类型的烟气如烟、尘、气体等在排放过程中会产生不同的
影响，需要根据不同类型的烟气进行计算。
总之，正确地计算烟气的抬升高度对于环保和安全具有非常重要
的意义，需要在实际应用中充分考虑各项因素，以便得到最佳的效果。
第八讲 烟囱的设计计算(加热炉,2013)
mg
mg ——烟气的质量流量：kg/h。
二 烟囱的高度
烟囱高度所形成的抽力用于： 克服烟气流动过程中的总压力降； 克服空气通过燃烧器的压力降； 保证炉膛内具有一定的负压； 最低高度：假定烟囱和对流室所产生的抽力应等于烟气 在加热炉和烟囱内流动的压力降。
（一）抽力的计算
抽力是由于炉内烟气的密度差而产生的。 烟囱产生的抽力ΔPI
（5）烟气通过烟囱挡板的压力降 设挡板开度为50%，ζ5 = 4.0
ws2 3.52 Δp5 = ζ 5 ρ g = 4.0 × = 45.709(Pa ) 2 2 × 0.536
（6）烟气在烟囱出口的动能损失
ws2 3.52 Δp6 = ρg = = 11.427(Pa ) 2 2 × 0.536
2
Re =
Ds ⋅ G g
μg
=
1.51 × 3.5 = 1.235 × 10 5 0.0428 × 10 −3
0.7543 = 0.0210 0.38 Re
λ = 0.01227 +
烟气在烟囱内的摩擦损失：
H s ws Hs 3.52 Δp 4 = λ ρ g = 0.0210 × × = 0.159 H s (Pa ) Ds 2 1.51 2 × 0.536
⎛ mg ⎞ ⎜ − Aso ⎟ ⎜ 3600G ⎟ go ⎝ ⎠
1.8
1 Asi.8 = Ns
⎛ dp ′ ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ dp ′′ ⎟ ⎠ ⎝
0.2
3 烟气由对流室至烟囱的压力降ΔP3
ws Δp 3 = ζ 3 ρg 2gc
2
4 烟气在烟囱内的摩擦损失ΔP4
Δp4 = λ H s ws ρg Ds 2 g c
5 烟囱挡板的压力降ΔP5
钢烟囱计算书最终
向基本风压
wcr10：
wcr10=（1.3Vcr1）2 （10/H）2α
0.998
/1600=
wcr10T12= 查GB0009表7.4.3 ξ=
0.07 2.04
横向风振临界风
速对应的顺风向
各截面风压标准
值计算如下：
截面号
标高 μz μs ξ ν1 θν θB ν=
wk=βz
ψz
βz= μsμ
zwcr10
标高3.4m
1 h（m）
0
22 1.284 0.502 2.04 0.81
1
15 1.14 0.502 2.04 0.81
2
8
1 0.502 2.04 0.81
3
0
1 0.502 2.04 0.81
3.4
1 0.502 2.04 0.81
Bz/B0
ν1θ νθB
Z/H
1+ξ （kN/
ψz
νψ z/μs
m2）
1
1 0.81
1 1 2.29 1.47
1 1 0.81 0.681818 0.56 1.82 1.04
1 1 0.81 0.363636 0.19 1.32 0.66
1
1 0.81
0 0.02 1.03 0.52
1 1 0.81 0.154545 0.04 1.06 0.53
6
cnpt
266209092.xlsD2000
2.5 Mpa
导热系数：
700℃：≤
0.25 W/m.K
1000℃：≤
0.25 W/m.K
使用温度：
80 ℃
线变化率：
1000℃X3h：
大气污染控制工程 第十课
2Qσ z − ∆H eπ uCkσ y
y
σ 式中ΔH 根据自选的抬升公式计算；ū 可取当地烟囱高度的长度平均风速； z σ 一般
取 0.5～1.0。
3
2.按地面绝对最大浓度计算 按地面绝对最大浓度计算
→ C max ↓ （4-10）
P
e
6
− ∆ H
6
二、烟囱设计中的若干问题 1.分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率 分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率
，正确选用烟囱高度计算公式。 正确选用烟囱高度计算公式 烟型不同产生的地面最大浓度不同，烟囱 高度的计算公式不同，因此确定烟型很重要。 常用两种方法： 1) 选用最不利的烟型相应的烟囱高度计算公式 2) 选择保证一定的地面最大浓度出现频率和持 续时间的烟型及相应的烟囱高度计算公式。
干绝热过程线 最大混合层高度
日最高地温
图 确定最大混合层高度示意图
T
21
§3-6 厂址选择
一、选择厂址所需的气候资料 3、混合层高度的确定： 大范围内的平均污染浓度，可以认为与混合 层高度和混合层内的平均风速的乘积成反比。 通常定义Dū为通风系数 Dū －单位时间内 为通风系数。 通过与平均风向垂直的单位宽度混合层的空气 层。通风系数越大，污染浓度越小。
22
二、长期平均浓度的计算
在厂址选择和环境评价中，人们更关心的长期 关心的长期 平均浓度的分布。下面讨论长期平均浓度的计算方 平均浓度 O Q 法。 x 污 染 源 气象随提供的风向资料是按16方位给出的，每 C 个方位相当于一个22.5º的扇形。因此，可按每个扇 形计算长期平均浓度。推导时作以下假定 假定： 假定 （1）同一扇形内各角度的风向频率相同，即在同 一扇形内同一距离上,污染物浓度在y方向是相等的。 （2）当吹某一扇形风时，全部污染物都落在这个 扇形里。
80米烟囱计算
筒身体积及自重 体积（m3）
矿渣棉
15.70 16.89 18.02 19.15 20.28 31.89 33.58 35.98
硅藻土
17.43 18.81 20.12 21.43 22.56 47.31 49.98 53.76
六、风荷 载及风弯 矩计算 1风荷载 系数：各 系数取值 及计算公 式按《建 筑结构荷 载规范》 。
依据Ｚ／Ｈ
及ＢＨ／Ｂ０ 查附表Ｆ表
φz－ Ｆ．１．１ 风振系数
计算
截
标高 筒壁外半径
（m） θＢ＝ＢＺ／Ｂ０ θυ
υ１
80
2.61
1
70
2.81
2
60
3.01
3
50
3.21
4
40
3.41
5
30
3.61
6
20
3.81
7
10
4.01
8
0
4.36
0.60 0.64 0.69 0.74 0.78 0.83 0.87 0.92 1.00
（１）风 振系数
βz=(1+ευφ z)/μz
式中 ε
脉动增大系 数。
0.116
0.116
19
耐火砖 16.16 17.51 18.79 20.07 20.74 42.74 45.34 49.02
烟囱自振
周期T1按 《建筑结
构荷载规
范》
GB50009-
2001附录
Ｅ．１．
２－２进
行计算
高度不
超过150m
1.48 s
烟囱的计算
1
2
硅藻土厚度
耐火砖厚度
0.116
30米钢烟囱安装计算书
30米钢烟囱安装计算书烟囱形式：直径2700毫米，高30米，基础顶至10米标高采用φ2700×14的钢管，上段采用φ2687×12钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10米，10-15米，15-20米，20-30米共四段。
一、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高(米) 外径B(米)形心高度z (米)风荷载作用面积(平方米)形心处的外径(米)z/H高度变化系数脉动影响系数30 2.687 24.55 21.241 2.687 0.967 1.40 0.824 20 2.687 18 14.09 2.687 0.734 1.21 0.824 15 2.687 13 14.09 2.687 0.556 1.08 0.824 10 2.700 5.5 27 2.700 0.289 1.01 0.824 0二、风荷载体型系数：总高度为30米，平均直径为近似可按2.7米，μzω0d2=μz×0.6×2.72=4.4μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=30/2.7=11.1，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)×(10.8-25)=0.52三、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。
四、风振系数根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。
查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011×30=0.33s>0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。
由ω0T12=0.6×0.33×0.33=0.065kNs2/平方米，查得脉动增大系数ξ＝1.69+(1.77-1.69)/(0.06-0.04)*(0.065-0.04)=1.873。
烟囱的设计计算(加热炉,2013)
( ) ΔPI
=
ρa − ρg
Hs
g gc
=
354⎜⎜⎝⎛⎞H
s
ΔPI
=
354
×
⎜⎛ ⎝
1 293
−
1 660
⎟⎞H ⎠
s
= 0.672H s （mH2O）
ΔPII
=
354⎜⎜⎝⎛
1 Ta
−1 Tf
⎟⎞ ⎟⎠
H
C
=
354
×
⎜⎛ ⎝
1 293
−
1 843.1
⎟⎞ ⎠
×
3.52
ρ1
=
354 1051
=
0.337
kg
m2
w1
=
mg
3600bLC ρ1
=
22500 3600 × 3.2 × 2.142 × 0.337
=
2.706(m
s)
Δp1
=
ζ1
w12 2
ρ1
=
0.396 ×
2.7062 2
× 0.337
=
0.498(Pa)
（2）烟气流过对流室的压力降
对流室截面积 = 3.2 × 2.142 = 6.854 (m2)
钉头区域外部流通面积：
Aso = [b – (dC + 2l) × 8]·LC = [2.142 – (0.127 + 2 × 0.025) × 8] × 3.2 = 2.323 (m2)
钉头区域内部流通面积：Asi = 3.123 – 2.323 = 0.8 (m2) 钉头间隙： d'p = 2 × 0.016 – 0.012 = 0.02 (m)
---辐射传热与管式加热炉
烟道阻力损失及烟囱计算
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。
钢烟囱计算书(包括阻力计算)
1.43 荷载分布影响系数ω
0.675
ωβlft=
2.9
满足！
10 烟囱顶部位 移:
fmax=11ql4/120EI= H/fmax=
8.1258424 mm 2707.4116 >
100 满足！
验算荷载
N＝ 271.8 （kN）
M=
截面抗震调整系数γRE ＝ 0.8 651.9 (kN.m)
7 截面荷载计算:
1. 强度验算
γx= 1.15
局部抗压调整系数k 1.5
σ=N/A2 +M/(γxWt2) （N/mm2） 18./d2 （N/mm2） 329.6
22.000 2.000 2.000
12 12
(m) (m) (m) (mm) (mm)
钢材牌号 Q235
截面面积A1 截面面积A2 旋转半径i1 旋转半径i2 重力荷载代表值GE 自振周期(按烟囱规
范):
74946 74946
703 703 214
(mm2) (mm2) (mm) (mm) (kN)
长细比λ1 63
长细比λ2 63
3 竖向荷载计算:
重力标准值Gk
167 (kN)
平台活荷标准值Qk 47 (kN)
4 风荷载计算:
基本风压ω0 0.35
ω0*T12＝ 0.494
z(m)
z/H
10.0
0.45
20.0
0.91
30.0
1.36
40.0
1.82
22.0
1.00
(kN/m2)
φz 0.06 0.23 0.46 0.79 1.00
>
2. 稳定验算
Nex=π2EA/(1.1λ2)(N) 11251882
烟囱高度四种计算方法
烟囱高度四种计算方法Chimney height is an important consideration in the design and construction of a building. There are four main methods for calculating chimney height, each with its own set of factors and considerations. The first method is the empirical formula, which takes into account the area of the fireplace opening, the fuel type, and the height of the building. The second method is the draft and flue gas velocity method, which considers the velocity of flue gases and the height of the building. The third method is the pressure drop method, which takes into account the resistance to flow in the chimney and the height of the building. The fourth method is the computer simulation method, which uses computational fluid dynamics to model the flow of gases in the chimney and calculatethe required height.烟囱高度是建筑设计和施工中的重要考虑因素。
烧结烟囱高度设计计算
该１ ８ ０ Ｉ ｎ 烧 结 工 程 处 于 常 温 常 压 地 区 ，大 气 密度 ｐ 为
１ ． ２ ９ ｋ ｇ ／ Ｎｍ。 ，烧 结 烟 气 的 密 度 ｐ 为 １ ． ２ ７ ｋ ｇ ／ Ｎｍ ，环 境 空气温度 Ｔ 取 ２ Ｏ ℃ ，人 口烟 气 温 度 Ｔ 取 １ ５ ０ ￣ Ｃ， 出 口烟 气 Ｔ。 取 １ ４ ０ ℃ 。将 参 数 带 人 式 中 得 ：ｈ— Ｈ ×９ ． ８ × （ １ ． ２ ０ —
０． ８２ ） 一 ３． ８Ｈ 。
设 计 计 算 愈 发 重 要 ，所 以 结 合 １ ８ ０ ｍ 的烧结 机工程 的烟 囱
设 计 对 该 问题 进 行 探 讨 。
２ 烟 囱高 度 计 算
确 定 烟 囱高 度 ，既 要 满 足 大 气 污 染 物 的 扩 散 稀 释 要 求 并 保 证 烟 囱 不 被 腐 蚀 ，又 要 考 虑 节 省 投 资 ， 因 此 烟 囱 高 度 是 根 据 烟 囱 的有 效 抽 力 和保 护 环 境 的 要 求 确 定 的 ¨ １ ］ 。
２ ） 动 压 头 增 量 ｈ １ 一 （ “ ； ×ｐ ０ ）／ ２ 一 （ “ ｝ ×ｐ １ ）／ ２ （ ４ ）
式中
—
ｈ —— 动 压 头 增 量 ， Ｐ ａ ；“ ｌ — — 人 口烟 气 流 速 ，“ Ｉ
１８ ００ ０
２ ． １ 烟 囱 出 口 内径 首 先 确 定 烟 囱 出 口内 径 ，其 计 算 式 ：
ｄ＝ ／ ４ ｑ ／ Ｍ。 （ １ ）
６ Ｏ× ７ ｃ × （ ｉ × Ｈ十２ ． ４ ）
／ 。 一
烟Ｉ 囱 皇 Ｊ
平 均 坡 度 ，一 般 取 ０ ． ０ ２ ；Ｐ —— 入 口烟 气 密 度 ，ｌ Ｄ － 一１ ０ ×
钢烟囱计算书最终
钢烟囱计算书:一、设计资料：烟囱高度：H=16.6m基本风压：w=0.5kN/m2地面粗糙度B类a=0.16抗震设防烈度7度0.15场地类别Ⅲ分组二烟气温度Tg=80℃室外计算温度：夏季极端高Ta=39℃冬季极端低Ta=-5℃大气湿度75%烟囱上口内经D0= 1.5上口外径D= 1.8底部外径D1= 1.8二、材料选用：1、材料选择：因处在大气潮湿地区，筒壁钢材选用焊接结构用耐候钢Q235NH。
其质量标准应符合《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-20002、梯子、平台同筒壁3、隔热内衬：选用轻质浇筑料，理化指标如下：重度ρ=8kN/m3耐压强度110℃X16h： 2.5Mpa1000℃X3h： 2.5Mpa导热系数：700℃：≤0.25W/m.K1000℃：≤0.25W/m.K使用温度：80℃线变化率：1000℃X3h：0~-0.8三、计算依据：《烟囱设计规范》GB50051-2002，《钢结构设计规范》GB50017-2002，《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，《建筑结构荷载规范》GB50009-2001四、烟囱形式：1、钢板焊接，圆形，2、浇筑料由底至顶，厚度取0mm。
3、烟囱分节制作吊装，采用现场焊接。
共分7mX2+8m五、筒壁受热温度计算：温度计算简图如右：上口外径D= 1.8底部外径D1= 1.8筒壁外半径r1=900mm筒壁内半径r0=888mmr1/r0= 1.01< 1.1采用平壁法计算内衬厚度t1=0m筒壁厚度t2=0.012m导热系数λ1=0.25m导热系数λ2=58.15аin=38аex=121、热阻计算：R1=t1/λ1=0m2²K/WR2=t2/λ3=0.0002m2²K/WR in=1/аin=0.026m2²K/WR ex=1/аex=0.083m2²K/W总热阻R tot=R in+R1+R2+R ex=0.109m2²K/W2、各点受热温度计算：T ej=T g-（T g-T a）∑R i/R totT0=T g-（T g-T a）R in/R tot=70.2℃T1=T g-（T g-T a）（R in+R1）/R tot=70.2℃T2=T g-（T g-T a）（R in+R1+R2）/R tot=70.2℃筒壁温度<100℃，故钢材强度及弹性模量折减系数rs=1六、筒身自重计算：1、筒壁和内衬体积计算：V=πth(（D+d)/2-t)1、钢烟囱结构自震周期计算：(等截面圆烟囱）T i=2πH2SQRT(W/(E t Ig））/C i=A=π(D2-d2)/4=0.0674m2A1=π(D2-d2)/4=0m2 W=Aρ= 5.291kN/mEt= 2.06E+08kN/m2I=π(D4-d4)/64=0.026924m4H=22mC1= 3.515C2=22.034C3=61.701T1=0.27sT2=0.043sT3=0.015s2、顺风向风压w0=0.5kN/m222m处μz= 1.2μz w0d2= 1.944>0.015μs=0.502据表3.2-2w0T2=0.04ξ= 1.69据表3.2-3B类查GB50009-2001表7.4.4-1:ν1=0.81ζν=1ζB=1ν=ν1ζνζB=0.81顺风向时的风荷载系数及风荷载标准值计算：）i圆形截面2/3高度处直径D= 1.8m 圆形截面斯脱罗哈数St=0.2v cr1=D/T 1S t =33.33m/s v cr2=D/T 2St=209.3m/s v cr3=D/T 3St=600m/s 烟囱雷诺数Re及横向风振判断：μH = 1.284ρ= 1.25V H =SQRT（2000γw μH w 0/ρ）=37.92m/s 2/3处的风速Dm= 1.8m Hm=6m V 10=SQRT（1600w 0)=28.3Vm=(Hm/10)0.16V 10=26.08Re=69000V m D m =3E+063.0X10^5≤Re≤3.5X10^6，跨临界范围VH>Vcr1,第1振型发生横向强风共振VH<Vcr2，第2振型不发生横向共振VH<Vcr3，第3振型不发生横向共振4、横向风振是否起控制作用判定：w cr1=V cr12/1600=0.69kN/m 2w=w cr1SQRT（0.04/δ12+βh 2）=13.87kN/m 2w h =V H 2/1600=0.9kN/m 2第1振型横向风振起控制作用，应计算横向风振效应。
4米烟囱结构计算规则
4米烟囱结构计算规则（最新版）目录1.烟囱的结构和设计要求2.烟囱结构计算的一般步骤3.烟囱结构计算的具体规则4.4 米烟囱结构计算的实例正文一、烟囱的结构和设计要求烟囱是建筑物中用于排放烟气和废气的竖向构筑物。
它需要承受烟气和废气产生的压力，以及外部环境因素如风荷载和地震荷载等。
因此，烟囱的结构和设计要求十分严格。
烟囱的结构形式主要有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢结构烟囱等。
其中，砖烟囱是最常见的一种形式，其主要特点是结构简单、施工方便、成本低廉等。
钢筋混凝土烟囱和钢结构烟囱则具有更好的抗压性能和耐久性。
二、烟囱结构计算的一般步骤烟囱结构计算的主要目的是确保烟囱在各种荷载作用下的稳定性和安全性。
其一般步骤如下：1.确定烟囱的结构形式、尺寸和材料性能等基本参数。
2.计算烟囱的自重和烟气排放引起的荷载。
3.计算风荷载、地震荷载等外部荷载对烟囱的影响。
4.根据荷载计算结果，确定烟囱的强度、刚度和稳定性等性能指标。
5.对烟囱的结构进行优化设计，以满足性能指标要求。
三、烟囱结构计算的具体规则烟囱结构计算的具体规则主要包括以下方面：1.烟囱的自重计算：根据烟囱的材料、尺寸和形状等因素，计算烟囱的自重。
2.烟气排放荷载计算：根据烟气的温度、压力、流速和密度等因素，计算烟气排放荷载。
3.风荷载计算：根据烟囱的高度、形状和风速等因素，计算风荷载。
4.地震荷载计算：根据烟囱所在地区的地震烈度、震源深度和震级等因素，计算地震荷载。
四、4 米烟囱结构计算的实例假设一个砖烟囱，高度为 4 米，截面尺寸为 1 米×1 米，采用 MU10 砖和 M5 砂浆砌筑。
烟囱的自重为 2000kg，烟气排放荷载为 800kg，风荷载为 150kg，地震荷载为 50kg。
根据上述荷载计算结果，烟囱的强度、刚度和稳定性等性能指标如下：1.烟囱的强度：烟囱的允许应力为 0.5MPa，根据烟囱的自重和烟气排放荷载计算得到烟囱的弯矩和剪力，进而计算得到烟囱的强度指标。
烟囱等效高度计算
附录A（标准的附录）等效排气筒有关参数计算A1 当排气筒1和排气筒2排放同一种污染物，其距离小于该两个排气筒的高度之和时，应以一个等效排气筒代表该两个排气筒。
A2 等效排气筒的有关参数计算方法如下：A2.1 等效排气筒污染物排放速率按下式计算Q＝Q1＋Q2式中：Q－等效排气筒某污染物排放速率：Q1、Q2－排气筒1和排气筒2的某污染物排放速率。
A2．2 等效排气筒高度按下式计算H=式中：h－等效排气筒高度；h1、h2－排气筒1和排气筒2的高度。
A2．3 等效排气筒的位置等效排气筒的位置，应于排气筒1和排气筒2的连线上，若以排气筒1为原点，则等效排气筒的位置应距原点为：x=a(Q－Q1)/Q=aQ2/Q式中：x－等效排气筒距排气筒1距离；a－排气筒1至排气筒2的距离；Q1、Q2、Q－同A2．1附录B（标准的附录）确定某排气筒最高允许排放速率的内插法和外推法B1 某排气筒高度处于表列两高度之间，用内插法计算其最高允许排放速率，按下式计算：Q＝Q a+(Q a＋1－Q a)(h－h a)/(h a＋1－h a)式中：Q－某排气筒最市允许排放速率；Q a－比某气筒低的表列限值中的最大值；Q a＋1－比某排气筒高的表列限值中的最小值；h－某排气筒的几何高度；h a－比某排气筒低的表列高度中的最大值；h a＋1－比某排气筒高的表列高度中的最小值。
B2 某排气筒高度高于本标准表列排气筒高度的最高值，用外推法计算其最高允许排放速率。
按下式计算：Q＝Q b(h／h b)2式中：Q－某排气筒的最高允许排放速率；Q b－表列排气筒最高高度对应的最高允许排放速率；h－某排气筒的高度；h b－表列排气筒的最高高度；B3 某排气筒高度低于本标准表列排气筒高度的最低值，用外推法计算其最高允许排放速率，按下式计算：Q＝Q c(h/h c)2式中：Q－某排气筒最高允许排放速率；Q c－表列排气筒最低高度对应的最高允许排放速率；h－某排气筒的高度；h c－表列排气筒的最低高度。
锅炉烟囱高度计算手册
烟囱高度计算1简介烟囱的作用有二：一是产生自生通风力（抽力），克服烟、风道的流动阻力；二是把烟尘和有害气体引向高空，增大扩散半径，避免局部污染过重。
高烟囱排放可使污染物在垂直方向及水平方向在更大范围内散布，因此对降低地面浓度的作用是很明显的。
但不可忽视的是，建设过高的烟囱对企业投资是一种负担，因为烟囱的造价大体上与烟囱高度的平方成正比，况且过高的烟囱对周边的景观环境也会造成不协调影响。
因此烟囱高度应设置在一个合理的范围内才能达到环境效益和经济效益的相统一。
2 烟囱高度计算2.1 烟囱出口直径计算烟囱出口直径计算公式：d =√4Q V πu 0Q V =B c q v,g ×T 0273式中：Q V ——烟气实际流量，m 3/sB c ——燃料消耗总量，kg/s ；q v,g ——标准状态下的烟气流量，Nm 3/kg ；u 0——烟囱出口处的烟气流速，m/s ；T 0——烟囱出口处的烟气温度，K 。
2.2按环保要求计算的烟囱高度下面介绍按污染物地面最大浓度来确定烟囱高度的计算方法。
该法是按保证污染物的地面最大浓度不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值来确定烟囱高度。
地面最大浓度的公式：ρmax =2Q πeuH e 2(σz σy) 式中：ρmax ——地面最大污染物浓度，mg/m 3；Q——烟囱单位时间内排放的污染物，mg/s ；u——烟囱出口处的平均风速，m/s ；H e ——烟囱的有效高度，m ；σz 、σy ——扩散系数在垂直及横向的标准差，m 。
烟囱有效高度H e 计算式：H e =H s +∆H式中：H s ——烟囱的几何高度，m ；∆H ——烟囱的抬升高度，m 。
若设ρ0为《环境空气质量标准》规定的某污染物的浓度限值，ρb 为其环境原有浓度，按保证ρmax ≤ρ0−ρb ，则由地面最大浓度的公式得到烟囱高度计算公式：H s≥√2Qπeu(ρ0−ρb)×σzσy−∆H烟气抬升高度∆H按下列公式计算：当Q H≥21000kW，且∆T≥35K时：城市和丘陵的烟气抬升高度：∆H=1.303Q H1/3H s2/3/u平原和农村的烟气抬升高度：∆H=1.427Q H1/3H s2/3/u 当2100≤Q H<21000kW，且∆T≥35K时：城市和丘陵的烟气抬升高度：∆H=0.292Q H3/5H s2/5/u平原和农村的烟气抬升高度：∆H=0.332Q H3/5H s2/5/u 当Q H<2100kW，或∆T<35K时：∆H=2(1.5u0d+0.01Q H)/u式中：∆T——烟囱出口的烟气温度与环境温度之差，K；Q H——烟气的热释放率，kW；u——烟囱出口处的平均风速，m/s；u0——烟囱出口处的实际烟速，m/s；d——烟囱的出口内径，ｍ。
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烟囱高度计算
排出的总粉尘量Q m/(kg/h)6
在Y方向上的湍流扩撒系数C y1
在Z方向上的湍流扩散系数C z1
粉尘的日平均最高允许浓度S max/(mg/m3)0.15
烟囱出口处平均风速V/(m/s) 根据国内气象资料统
3
计，离地10-300m高度范围内，平均风速为3-6m/s
烟囱出口气流速度Vs/(m/s)15
烟囱出口内径Ds/m0.6
烟囱出口处烟气绝对温度Ts/K318
烟囱出口处周围大气环境温度Ta/K288
烟囱有效高度H e/m29.50204011烟羽抬升高度Δh/m 4.958490566烟囱实际高度H/m24.54354954地面可能出现最大浓度的距离X max442.5306016说明
该计算参考《钢铁企业采暖通风设计手册》P277
计算公式是Holland(赫兰)计算式，适应中性大气状况，当大气状况非稳定状况下，应将计算结果增加10-20％，对稳定状况，则应降低10-20％。