烟囱的设计计算(加热炉,2013)
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。
烟囱的计算
第 一 章 基 本 知识 第 二 章 燃 料 及燃烧 计算 第 三 章 锅 炉 热平衡 第 四 章 燃 烧 原理及 燃烧设 备 第 五 章 锅 炉 本体布 置及热 力计算 第 六 章 锅 炉 设备的 空气动 力计算 第 七 章 锅 炉 受压元 件的强 度计算 第 八 章 锅 炉 水 循环 及汽水 分离 第 九 章 锅 炉 化学水 处理 第 十 章 锅 炉 房设备 及其布 置 退出
二 、 风 道 流 动总阻 力：§6.4 Nhomakorabea道阻力计算
当
时，
；
当
时，
，（海拔高度
时）。
1. 冷 风 道 阻 力 ：
① 冷风流量：
② 当 时， ；当
时 ， 不 计。
③
计 算 同 烟 道 阻力计 算。
第六章
2. 管 式 空 气 预 热器 连通箱 的 3. 热 风 道 阻 力 ： ① 热风流量： ② 层 燃 炉 流 动热风 道阻力 ：
分 别 计 算 气 阻力系 数，最 后求得 烟道全 压降
第六章
§6.3 烟道阻力计算
二、烟道系统阻力计算
1． 锅 炉 管 束
1） 凝 渣 管
当
，且
时 ， 其 阻 力忽略 不计
当
，且
时 ， 按 横 向冲刷 计算器 阻力
2） 锅 炉 管 束 ① 其 阻 力 为 横向冲 刷、纵 向冲刷 及局部 阻力之 和 ② 横 向 冲 刷 管排只 按一半 管排数 计算， 纵向冲 刷取假 想中 心间距离 ③ 隔 板 的 考 虑方法 ④ 部 分 顺 列 、部分 错列的 管排， 应分别 计算相 加
三、烟囱直径的计算
i——烟 囱 锥 度 ， 0.02~0.03
第六章
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：
钢烟囱计算书计算书
计算书xxxx项目xxxx装置66米钢烟囱文件编号：xxxx钢烟囱设计软件QY-Chimney *********工程建设有限公司2017年10月目录1、设计资料.........................................................17、加强圈间距计算..................................................1、设计资料1．基本设计资料烟囱总高度H = 66.000m烟气温度T gas= 80.00℃烟囱底部高出地面距离: 0mm夏季极端最高温度T sum= 40.00℃冬季极端最低温度T win = -15.00℃最低日平均温度T win = -5.00℃烟囱日照温差△T = 15.00℃基本风压w0 = 0.35kN/m2瞬时极端最大风速: 50.00(m/s)地面粗糙度: B类烟囱筒体几何缺陷折减系数d = 0.50烟囱安全等级: 二级抗震设防烈度: 7度(0.10g)设计地震分组: 第一组建筑场地土类别: Ⅱ类筒壁腐蚀厚度裕度: 2.00mm衬里起始高度: 0.00m设置破风圈: 是2．材料信息序号使用部位材料名称最高使用温度(℃)密度(kg/m3)导热系数l(W/(m·K))1隔热层JM-1001100850.00-----2筒壁钢材Q235(B)2507850.0058.150给定三个温度点下隔热层的导热系数值给定温度(℃)350450550导热系数(W /(m·K))0.2000.2000.240 3．几何尺寸信息烟囱总分段数: 7烟囱筒身分段参数表编号标高(m)烟囱筒壁外直径(mm)分段高度(m)066.002000.00-----160.002000.00 6.00 250.002000.0010.00 340.002000.0010.00 430.004000.0010.00 520.004000.0010.00610.004000.0010.0070.004000.0010.00烟囱总截面数: 18烟囱筒身分节参数表(1)截面编号标高(m)烟囱筒壁外直径(mm)分节高度(m)隔热层厚度(mm)筒壁厚度(mm)材料总厚度(mm)坡度(%)066.002000.00-----100.0010.00110.000.000 160.002000.00 6.000100.0010.00110.000.000 255.002000.00 5.000100.0010.00110.000.000 350.002000.00 5.000100.0010.00110.000.000 445.002000.00 5.000100.0010.00110.000.000540.002000.00 5.000100.0010.00110.000.00010.00 635.003000.00 5.000100.0016.00116.0010.00 730.004000.00 5.000100.0016.00116.000 823.004000.007.000100.0016.00116.000.000 921.004000.00 2.000100.0016.00116.000.000 1020.004000.00 1.000100.0016.00116.000.000 1119.004000.00 1.000100.0016.00116.000.000 1217.004000.00 2.000100.0016.00116.000.000 1315.004000.00 2.000100.0016.00116.000.000 1412.504000.00 2.500100.0016.00116.000.0001510.004000.00 2.500100.0016.00116.000.000 16 5.004000.00 5.000100.0016.00116.000.000 170.004000.00 5.000100.0016.00116.000.000烟囱筒身分节参数表(2)截面编号标高(m)附加重量(kN)附加风载(kN)洞口数量洞口形状洞口宽度(mm)洞口高度(mm)洞口直径(mm)66.00.000.000--------------------160.00.000.000--------------------255.00.000.000--------------------50.030.000.000--------------------45.040.000.000--------------------40.00.000.000--------------------535.060.000.000--------------------30.070.000.000--------------------23.00.000.001圆形----------1000 821.090.000.001圆形----------100020.0100.000.000--------------------19.0110.000.001圆形----------100017.00.000.001圆形----------1000 1215.0130.000.001圆形----------100012.50.000.001圆形----------2000 1410.0150.000.000--------------------16 5.000.000.000--------------------170.000.000.000--------------------钢平台参数表平台编号标高(m)平台宽度(mm)角度(°)活荷载自重均布(kN/m2)总计(kN)均布(kN/m2)总计(kN)113.001000.0060.00 2.00 5.24 1.00 2.62 215.001000.0060.00 2.00 5.24 1.00 2.62 317.001000.0060.00 2.00 5.24 1.00 2.62 419.001000.0060.00 2.00 5.24 1.00 2.62 521.001000.0060.00 2.00 5.24 1.00 2.62 623.001000.0060.00 2.00 5.24 1.00 2.62 746.001000.00360.00 3.5032.99 1.009.42平台荷载折减系数: 1.00是否设置爬梯: 是爬梯自重(沿高度): 5.00(kN/m) 4．烟囱底座设计参数烟囱底板材料: Q235(B)烟囱底板内径D1: 3500.00mm烟囱底板外径D2: 8000.00mm偏心弯矩M e: 0.00kN.m地脚螺栓材料: Q235(B)地脚螺栓数量n: 6地脚螺栓腐蚀裕量c2: 4.0mm地脚螺栓中心线直径D3: 7500mm 筋板材料: Q235(B)筋板高度hj: 600.00mm盖板材料: Q235(B)盖板类型: 环形盖板是否有垫板: 是垫板厚度td: 20mm 垫板宽度L4: 500mm2、计算依据《烟囱设计规范》 GB 50051-2013（以下简称“烟规”）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012（以下简称“荷载规范”）《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（以下简称“抗震规范”）《钢结构设计规范》GB 50017-2003（以下简称“钢结构规范”）《烟囱设计手册》(中国计划出版社, 2014年5月第1版, 以下简称“烟囱手册”)《塔式容器》NB/T 47041-2014《碳素结构钢》GB/T 700-2006《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）中国建筑工业出版社《钢结构连接节点设计手册》（第二版）中国建筑工业出版社3、筒体自重计算如果存在洞口的话则扣除洞口部位的重量。
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。
加热炉工艺与传热计算
• 常用炉管外径： 60,73,89,102,114,127,152,168,193,219,273
• 管心距 • 基本是1.75~2倍管外径
• d辐射段炉膛尺寸
• 炉膛高度＝（1.5~2)X火焰高度,但要确保可见火焰高度不超 过辐射段高度的2/3。
• 常用油气联合燃烧器的火焰高度：
燃烧器放热量，106kcal/h 火焰高度，mm
2传热计算
• 内膜 • 气体、液体、气液两相 • 外膜 • 光管、翅片管、钉头管、垢阻、流速
• 烟气质量流速：1~3kg/m2.s。
• 烟气温度与入口介质温差：一般70～80 ℃ ，最低可为 40～50 ℃
• 如果设计的加热炉烧重质燃料油，对流段应装吹灰器。烧 轻质燃料油如石脑油，买方应规定是否加吹灰器。
序号 加热炉名称
1
常减压炉
平均表面热强度， kcal/m2.h
20000~30000
2
焦化炉
25000~30000
3
重整加热炉
20000~28000
4
减粘炉
20000~25000
5
常规重沸炉
22000~30000
• 辐射段平均热强度通常按管心距为两倍炉管公称直 径的单排管单面辐射考虑。如果直接受火焰辐射， 第一排遮蔽管应按辐射管束确定其平均辐射热强度。
• c辐射管管径及管程数
• 根据经验暂选质量流速。（控制指标是压降）
• 管内面积X管程数X质量流速＝流量
序号 加热炉名称
1
常、减压炉
2
焦化炉
3
重整加热炉
4
减粘裂解炉
5
重沸炉
管内介质质量流速， kg/m2.s 980~1500 1200~2000 170~240 3000~4000 1200~2000
钢烟囱计算实例
食用蚂蚱致过敏性休克13例临床分析摘要】目的：探讨食用蚂蚱引起过敏性休克的临床特点和治疗方法。
方法：回顾分析我院急诊科收治13例食用蚂蚱引起过敏性休克的临床资料。
结果：经过氧疗，应用血管活性药物、抗组织胺药、肾上腺皮质激素，输液及对症治疗，13例全部治愈。
结论：早诊断、及时正确治疗是成功的关键，避免因做辅助检查，转运或搬动患者而贻误抢救时机。
【关键词】蚂蚱；过敏性休克【中图分类号】R7816+7【文献标识码】B【文章编号】1003-5028(2013)10-0241-01油炸蚂蚱作为餐桌上的美味佳肴，深受食客们的喜爱。
但是，可引起部分人过敏反应，甚至过敏性休克而危及生命。
我院急诊科自2008年9月至2012年9月共收治食用蚂蚱导致过敏性休克13例，在此，进行回顾性临床分析，以提高对本病的认识，减少死亡率。
1资料与方法11一般资料：本组共13例，其中男9例，女4例；年龄最小21岁，最大48岁，平均年龄35岁；有过敏史者2例，11例否认有过敏史；均为聚餐时发生。
食用蚂蚱量最少1只，最多6只；首次食用者12例，有食用史1例；出现症状时间最短<1min，最长20min,平均12min；自发病到救治的时间：最短6min，最长65min，平均32min。
12临床表现：本组患者都是在饭店或家中赴宴时，食用油炸蚂蚱后发病的。
出现症状或症状加重，由朋友或家人护送及时来院。
13例患者均不同程度地出现胸闷、心慌、出冷汗、面色苍白或发绀、脉搏细弱或触不到、心率>100次/min、收缩压<80mmHg、脉压<30mmHg的休克表现。
同时出现全身瘙痒10例，荨麻疹及其他皮损9例，血管神经性水肿5例，口唇、舌部及四肢末梢麻木感9例，呼吸困难5例（其中喉头水肿2例），烦躁不安5例，淡漠6例，昏迷2例，头晕9例，晕厥2例，恶心呕吐3例。
13治疗方法：全部病例均平卧，保持呼吸道通畅。
鼻导管或面罩大流量吸氧，立即肌肉注射01%肾上腺素05ml，必要时15~20min后重复一次。
上钢一厂1780热轧3#加热炉烟囱安装方案
1．工程概况1780热轧3＃加热炉钢烟囱，位于距ｋ列13米处（位置见附图（1）），高度为84.4米，标高为＋85米，烟囱筒身总重327吨左右。
它与烟道、空气预热器、烟道闸板共同组成加热炉的排烟系统，并且内侧喷涂耐火材料。
此烟囱设计按板厚共分七段，最上两段囱身（+59.6米到+85米间）外壁设有破风圈。
标高+42米与+83米处设有两个检修平台，烟囱内壁底部标高+1.5m处设有平台，内壁在标高2.15m处起，每隔1.5米还设有L63×6的角钢加强圈；另外，还有直爬梯、人孔、取样孔等附件。
烟囱底部最大直径为9m，顶部最小直径为4.324m。
2．施工准备：2.1技术准备：2.1.1认真进行图纸的自审工作，并做好记录，发现问题及时提出，并得到设计部门的明确答复。
2.1.2根据图纸及说明书，做好施工前的技术准备及技术交底工作。
2.1.3施工前，必须有中间交接手续，中间交接手续必须有监理的签字。
2.1.4安装前，根据设计和有关技术文件的要求，检查所安装构件的型号、规格及数量是否与设计相符，并应有出厂合格证。
2.1.5对电焊工、电工、起重工、测量工等特殊技术工种人员加强培训，保证其技术素质，并确保持证上岗。
2.1.6施工用的机械设备及检验、测量的工机具，应完好且在有效检定期内，施工用的原材料、半成品的质量保证资料应齐全。
2.1.7根据施工进度计划、劳动生产率及其它因素，制订各施工各阶段的劳动力计划，并及时组织劳动力进场。
2.1.8 技术标准配备本项目开工前，按需要配备了以下施工及验收规范、工程质量检验评定标准，保证标准的覆盖率达到100%。
a.施工及验收规范和规程GB50026-93------------------------------------------工程测量规范GB50236-98--------------现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范YB9523-95-----------------------冶金建筑安装工人安全技术操作规程GB50205-2001--------------------------钢结构工程施工质量验收规范YB/T9256-96-----------------------------钢结构、管道涂装技术规程b.工程质量检验评定标准GB50252-94----------------------工业安装工程质量检验评定统一标准GB50300－2001-----------------------建筑工程质量检验评定统一标准2.2劳动力需求：2.3工机具需求：2.3材料需求：3．施工方法：3.1烟囱的现场组装3.1.1进场状态3.1.1.1烟囱底座由制造厂制作，经检查合格后分三块直接送到现场。
加热炉设计
轧钢车间加热炉设计 desig Nhomakorabea of reheating furnace for rolling mill
zhagong ehejian Jiarelu sheji 轧钢车l’ed加热炉设计(design of reheating furnaee for rolling mill)对型钢、中厚板、热 轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容 包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布 置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选 择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以 及炉子的检测与自动化操作。 炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉 和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料 和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制 工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合 考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期， 与传统的推钢式加热沪相比，具有加热质量好、热工控 制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推 钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当 代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式 加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性，一般采 用炉底分段传动方式，即在连铸开始浇铸时停止向炉 内装料，而炉子仍按轧制节奏连续出钢，炉子装料侧一 段炉底空出，当热连铸坯送到后即迅速装入炉内，尽量 减少热坯的散热损失，同时集中加热热连铸坯可以有 效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和 步进式加热炉的主要技术经济指标，如单位炉底面积 产量和热耗，基本相同或相近，但步进式加热炉的最高 小时产量则可大大超过推钢式加热炉，热耗也较低。步 进式加热炉的钢坯在炉时间短，其钢坯氧化烧损率、脱 碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的 冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍，因此水系统 投资要高一些，对操作及维
60m钢烟囱计算书
目录1、设计资料.....................................................................................................................4、筒体截面参数..............................................................................................................14、钢烟囱位移结果.........................................................................................................15、加强圈间距计算.........................................................................................................1、设计资料1.1 基本设计资料烟囱总高度H = 60.300m烟气温度T gas= 95.00℃烟囱底部高出地面距离: 0mm夏季极端最高温度T sum= 40.00℃冬季极端最低温度T win = -4.00℃最低日平均温度T win = -5.00℃烟囱日照温差△T = 20.00℃基本风压?0 = 0.55kN/m2瞬时极端最大风速: 34.00(m/s)地面粗糙度: B类烟囱筒体几何缺陷折减系数? = 0.50烟囱安全等级: 二级抗震设防烈度: 7度(0.10g)设计地震分组: 第一组建筑场地土类别: Ⅱ类筒壁腐蚀厚度裕度: 2.00mm衬里起始高度: 0.00m设置破风圈: 是自定义设计温度下筒壁钢材的许用应力: 117.00MPa 是否计算抽力: 否烟囱总分段数: 181.4 烟囱底座设计参数烟囱底板材料: Q235(B)烟囱底板内径D1: 3000.00mm烟囱底板外径D2: 5000.00mm偏心弯矩M e: 0.00kN.m地脚螺栓材料: Q235(B)地脚螺栓数量n: 20地脚螺栓腐蚀裕量c2: 4.0mm地脚螺栓中心线直径D3: 4500mm筋板材料: Q235(B)筋板高度hj: 600.00mm盖板材料: Q235(B)盖板类型: 环形盖板是否有垫板: 否2、计算依据《烟囱设计规范》 GB 50051-2013《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010《钢结构设计规范》GB 50017-2003《烟囱设计手册》(2014年5月第1版)《不锈钢结构技术规程》CECS 410：2015 《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-2008《钢结构设计手册》（第三版）《钢结构连接节点设计手册》（第二版）不锈钢S31603强度设计值见下表：3、筒体自重计算6、动力特征计算前五阶自振周期分别为:T1 = 0.7670sT2 = 0.2147sT3 = 0.0867sT4 = 0.0427sT5 = 0.0281s7、风荷载计算7.1 横向风振判断7.1.1 第1振型时的临界风速计算V cr1 = D2/3T1S t =4.000.7670 × 0.20= 26.08m/s式中D2/3-----2H/3高度处烟囱的外直径7.1.2 烟囱雷诺数R eR e = 69000V cr1D2/3 = 69000 × 26.08 × 4.00 = 7.20 × 106R e≥ 3.5 × 106，1.2 ×V H > V cr1需要考虑横风向风荷载已经设立破风圈，不考虑横风向作用7.2 风荷载标准值计算7.3 风弯矩标准值计算注: 1、Q i2、M wki = ∑(Q i h i), 单位为kN.m7.4 考虑瞬时极端最大风速时的风荷载计算（只计算顺风向风压）注: 1、Q i2、M wki = ∑(Q i h i), 单位为kN.m8、地震作用及内力计算9、附加弯矩计算10、荷载内力组合11、钢烟囱强度与稳定计算钢烟囱局部稳定验算表(一)(12、考虑瞬时极端最大风速下验算结果13、钢烟囱底座计算13.113.213.313.4 盖板厚度计算构造要求：盖板厚度不小于底板厚度，最终取值为38mm14、钢烟囱位移结果15、加强圈间距计算计算结果：1.塔筒体上部1/3筒高处需设置破风圈，以消除横风向风振;2.标高10.300m处管道按直径1800的开洞计算，根据计算结果，洞口处需要补强；3.沿筒高壁厚变化，厚度分别为16mm，14mm，12mm。
烟囱计算例题设计资料
设计资料烟囱高度H=120m ，烟囱顶部内直径D0=2.75m,基本风压W0=0.7 kN/ m 2，地面粗糙度类别为B 类；抗震设防烈度为 8度；建筑场地土类别为Ⅲ类；夏季极端最高温度 38.4℃；冬季极端最低温度为30.4℃；烟气最高温度gT =750℃；材料选择及计算指标1.筒壁采用强度等级C25混凝土，HRB335钢筋。
（1）混凝土计算指标：轴心抗压强度标准值 ck f =16.7N/mm 2 ； 轴心抗压强度设计值 c f =11.9N/mm 2 ； 轴心抗拉强度标准值 tk f =1.78N/mm 2 ； 轴心抗拉强度设计值 t f =1.27N/mm 2 ； 弹性模量 c E =2.8×104N/mm 2 ； 线膨胀系数 c =1×10-5℃ ； 重力密度 24 kN/m 3 。
（2）钢筋计算指标：抗拉强度标准值 yk f =335N/mm 2 ； 抗拉强度设计值 y f =300N/mm 2 ； 弹性模量 s E =2×105N/mm 2 ；2.隔热层矿渣棉重力密度 2 kN/m 3 ； 硅藻土砖砌体重力密度 6 kN/m 3； 3.内衬粘土质耐火砖重力密度 19 kN/m 3。
烟囱形式烟囱筒身高度每10m 为一节，共分十二节，外壁坡度为0.02，筒身尺寸见下页表，在烟囱根部相应位置开两个空洞，孔洞所对应的圆心角分别为60度和30度：设计资料烟囱高度H=180m ，烟囱顶部内直径D0=6m,基本风压W0=0.5 kN/ m 2，地面粗糙度类别为B 类；抗震设防烈度为 6度；建筑场地土类别为Ⅲ类；夏季极端最高温度 40℃；冬季极端最低温度为-25℃；烟气最高温度gT =170℃；材料选择及计算指标1.筒壁采用强度等级C30混凝土，HRB335钢筋。
（1）混凝土计算指标：轴心抗压强度标准值 ck f =20.1N/mm 2 ； 轴心抗压强度设计值 c f =14.3N/mm 2 ； 轴心抗拉强度标准值 tk f =2.01N/mm 2 ； 轴心抗拉强度设计值 t f =1.43N/mm 2 ； 弹性模量 c E =3.0×104N/mm 2 ； 线膨胀系数 c =1×10-5℃ ； 重力密度 24 kN/m 3 。
SY-5262-2000-火筒式加热炉规范
SY-5262-2000-火筒式加热炉规范火筒式加热炉规范Specification for fire tube heater目次前言 (Ⅳ)1范围 (1)2引用标准 (1)3定义 (2)4基础数据和炉型选择 (3)5工艺设计 (3)6材料 (4)7强度设计 (7)8结构设计 (11)9附件和仪表 (12)10加工成形与组装 (13)11焊接 (20)12压力试验 (24)GB／T 983－1995不锈钢焊条GB／T 985－1988气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB／T 986－1988埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB／T 3077－1999合金结构钢GB 3087－1999低中压锅炉用无缝钢管GB／T 3274－1988碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB／T 5117－1995碳钢焊条GB／T 5118－1995低合金钢焊条GB／T 5293－1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB 5310－1995高压锅炉用无缝钢管GB 6479－1986化肥设备用高压无缝钢管GB 6654－1996压力容器用钢板GB／T 8163－1999输送流体用无缝钢管GB／T 12459－1990钢制对焊无缝管件GB／T 13401－1992钢板制对焊管件GB／T 14957－1994熔化焊用钢丝GB／T 14958－1994气体保护焊用钢丝GB／T 14982－1994粘土质耐火泥浆GB 50205－95钢结构工程施工及验收规范GB／T 50235－1997工业金属管道工程施工及验收规范JB／T 1611－93锅炉管子技术条件JB／T 1613－93锅炉受压元件焊接技术条件JB／T 1615－91锅炉油漆和包装技术条件JB／T 1619－93锅壳锅炉本体总装技术条件JB／T 1623－92锅炉管孔中心距尺寸偏差JB／T 1625－93 中低压锅炉焊接管孔尺寸JB 2536－80压力容器油漆、包装和运输JB 3375－91锅炉原材料入厂检验JB 4708－92钢制压力容器焊接工艺评定JB／T 4709－92钢制压力容器焊接规程JB／T 4712－92鞍式支座JB 4726－94压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4730－94压力容器无损检测JB／T 4735－1997钢制焊接常压容器JB／T 4736－95补强圈JB／T 4737－95椭圆形封头SY 0031－95石油工业用加热炉安全规程SY／T 0510－1998钢制对焊管件SY／T 0535－94火筒式加热炉热力与阻力计算方法SY／T 0540－94石油工业加热炉型式与基本参数SY／T 0599－1997天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求SY／T 5261－91火筒式加热炉受压元件强度计算方法SY／T 5106－93粘土质耐火砖DL／T 5048－95电力建设施工及验收技术规范一管道焊接接头超声波检验篇3 定义本标准采用下列定义。
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，防止局部污染过重。
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。
但不可无视的是，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到达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 。
假设设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按以下公式计算：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。
烟囱高度计算
烟囱高度计算第一篇：烟囱高度计算烟囱高度核算本项目锅炉房总热容量为2×58MW，已远大于28MW，按照《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），本项目锅炉房烟囱最低高度在本次环评中进行核定。
根据项目可研初步提出的100 m，按2×58MW锅炉房热容量大气污染物的排放进行大气扩散环境影响综合分析评价，以确定其合理性。
从以下几方面来对烟囱高度进行核算：（1）以大气污染物地面绝对最大浓度来确定烟囱几何高度（这里US采用危险风速计算）。
其公式为：H≥2Q⨯σZ/σYs1πeus(Co-CB)-∆H式中：HS1污染源源强，mg/s；ΔH地区污染物背景浓度，mg/m；бz/бy-垂直与横向扩散参数之比。
（2）避免烟囱下洗所需的烟囱最低几何高度对于循环硫化床锅炉HS2=2.5h 式中 HS2—避免烟囱下洗所需烟囱最低高度，m；h —锅炉房屋顶高度，m，这里取30 m。
（3）烟囱实际选取高度烟囱最后确定的选取高度HS应满足以下条件：3①HS应高于或等于HS1和HS2中的较大值；②HS应符合烟囱设计模数系列，即30、45、60、80、100、120、150、180、210、240m高度。
③HS应满足全厂和地区对环境综合评价的要求及烟囱周围半径200m的距离内有建筑物时，应高出最高建筑物3m以上。
（4）烟囱高度核算结果：经过对烟囱高度按以上几方面的核算，得到以下结果：①根据地面绝对最大浓度计算的HS1=32 m；②避免烟囱下洗的HS2=75 m；③烟囱周围半径200m的距离内没有高大建筑物；④实际选取的HS=100 m 〉HS2 〉HS1满足烟囱高度设计基本原则；⑤高烟囱主要解决的是大气污染物能充分利用大气扩散稀释自净能力，减少对近周边空气质量的影响。
随着烟囱的升高，最大落地浓度降低，对近处影响极小，但影响的范围增大。
由于排放标准的日趋严格及区域污染物的总量控制，烟囱排放的大气污染物的浓度已经很低了，其大气污染物占空气质量二级标准的比例已经很小，烟气净化的重点放在净化设备的投资建设上，这样能最大限度直接有效大幅度削减源强，是解决削减源强的根本；而增高烟囱的基础投资是巨大的，且不能降低源强问题。
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( ) 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
第十一节 烟囱的设计计算
烟囱作用： 产生抽力，使烟气在加热炉中不断流动，同 时把烟气送到高空排出，以减少地面污染。
一 烟囱的直径
GS↑直径↓投资费用↓ 阻力↑
在自然通风时，取：G = (2.5 ~ 3.5) kg/(m2.s)
Ds =
4
π
×
(2.5
~
mg
3.5)×
3600
=
0.81.8 12
× ⎜⎛ 0.02 ⎟⎞0.2 ⎝ 0.077 ⎠
=
0.042588
[ ( )] Ggo
=
22500
3600 × (2.323 + 0.173178)
=
2.5
kg
m2s
Tf = 843.1 K 查烟气的粘度μg = 0.0478 mPa.s 烟气流过对流室的压力降：
1 烟气由辐Δp射1 =室ζ1至2wg对12c 流ρ1 室的压力降ΔP1 2 烟气通过对流室的压力降ΔP2
烟气通过错排光管管排的压力降
Δp2
=
Tf 2324
G2 max
N
c
⎜⎜⎝⎛
d G p max
μg
⎟⎞−0.2 ⎟⎠
烟气通过错排钉头管管排的压力降
Δp2
=
Tf 2324
Gg2o
N
c
⎜⎜⎝⎛
d ′p′Ggo
烟囱产生的抽力ΔPI
ΔPI =（ρa - ρg）Hs
g gc
=
354( 1 Ta
−
1 Tm
)
H
s
mmH2O
ρg
=
29 × 22.4
273.15 Tm
=
354 Tm
对流室产生的抽力ΔPⅡ
ΔpII
=
354⎜⎜⎝⎛
1 Ta
−1 Tf
⎟⎞ ⎟⎠
H
c
（二） 压力降的计算
烟气流动的压力降
a. 烟气沿烟道流动的压力降； b. 烟气流过挡板、转弯或截面变化等局部的压力降； c．烟气流过对流室管排的压力降； d．烟气流过空气预热器的压力降(有预热器时)。
解： 1. 烟囱的直径
取烟囱质量流速Gg = 3.5 kg/(m2.s)
Ds =
4×
π Gg
mg × 3600
=
4 × 22500 = 1.51(m)
π × 3.5 × 3600
2. 烟囱和对流室产生的抽力
已知：炉膛高H = 13 m，对流室的高度HC = 3.52 m；辐射室烟气 出口温度T'g = 1051 K，对流室烟气平均温度Tf = 843.1 K，烟囱内烟气 平均温度Tm = 710 – 50 = 660 (K)，大气温度Ta = 20 + 273 = 293 K。
每排炉管光管所占截面积 = dCLCnw = 0.127 × 3.2 × 8 = 3.251 (m2)
每排钉头所占截面积
= 2dsl
×
LC d ′p
nw
=
2 × 0.012 × 0.025 2 × 0.016
× 3.2 × 8
=
0.48 (m2)
每排自由流通面积 = 6.854 – 3.251 – 0.48 = 3.123 (m2)
=
2.775（mH2O）
总抽力：ΔP = ΔPI + ΔPII = 0.672Hs + 2.775
3. 总压力降
（1）烟气由辐射室至对流室的压力降
A2 = b × LC = 4 × 2.142 × 3.2 = 0.283
A1 π 4 ⋅ D2 π × 5.5562
查表7-8，ζ1 = 0.396
( ) 烟气进对流室时的密度：
Hs Ds
ws 2gc
ρg
5 烟囱挡板的压力降ΔP5
Δp5
=ζ5
ws2 2gc
ρg
6 烟囱出口的动能损失ΔP6
Δp6
=
ws2 2gc
ρg
（三）烟囱的最低高度Hs
由抽力确定烟囱高度
ΔP1 + ΔPII = ΔP1 + ΔP2 + ΔP3 + ΔP4 + ΔP5 + ΔP6 + 2 决定烟囱高度的其它因素
钉头端间隙： d''p = dC – 2l = 0.127 – 2 × 0.025 = 0.077 (m)
烟气在钉头外部质量流速：
⎜⎛ mg ⎜⎝ 3600Ggo
−
Aso
⎟⎞1.8 ⎟⎠
=
A1.8 si
Ns
⎜⎜⎝⎛
dp′ dp′′
⎟⎟⎠⎞
0.2
⎜⎛ 22500 ⎜⎝ 3600Ggo
−
2.323
⎟⎞1.8 ⎟⎠
μg
⎟⎞−0.2 ⎟⎠
由下式计算烟气在钉头外部区域的烟气质量流速Ggo
⎜⎛ mg ⎜⎝ 3600Ggo
−
Aso
⎟⎞1.8 ⎟⎠
=
A1.8 si
Ns
⎜⎜⎝⎛
dp′ dp′′
⎟⎟⎠⎞
0.2
3 烟气由对流Δp室3 至= ζ烟3 2w囱gs 2c的ρ压g 力降ΔP3
4 烟气在烟囱内的摩擦损失ΔP4
Δp4
=λ
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。
* 不低于附近的蒸馏塔等设备的顶标高，以避免火灾； * 圆筒炉烟囱的最低高度应能利用烟囱上的炉管吊环吊出
辐射炉管，所以还必须满足由下式计算的最低高度：
* 受航空方面的限制； * 受环境保护方面的限制，必须根据环境保护法规定的要求
计算烟囱高度。
[例7—7]
根据例7—4、7—5及7—6的条件及计算结果，进行烟囱的设计计算。