火炬计算

计算公式见《石油化工企业燃料气系

统和可燃性气体排放系统设计规范》肯基亚克站内天然气放空火炬

(SHJ9-

89)

1.火炬筒

体出口直

径

基础数据

气体的质

量流量Q＝84430kg/h 气体的分

子量M=20.33

操作条件

下气体的

温度T=298K

操作条件

下气体的ρ=0.86Kg/m3气体绝热

指数K= 1.3气体常数R＝8314N·

m/kgmol·K

马赫数m=0.5 1).声波在

排放气体

中的传播

速度Vs

Vs＝（KRT/M)0. 5

=398.030295m/s 2).火炬出

口气体允

许线速度

Va

Va＝mVs

＝199.015148m/s 3).火炬筒

体出口截

面积A A=G/3600ρVa

＝0.13702812m2 4).火炬

筒体出口

直径D f

Df＝ 1.128×A0.5

=0.41755525m

取火炬筒

体直径Df

＝0.5m

2.火炬筒

体高度

热辐射率ε＝0.2简化计算火炬头出

口处最大

平均风速Vw=28m/s

火炬筒体

内气体允

许线速度Va=199.02m/s

火炬的热

辐射强度q＝ 1.5kw/m2

最大受热

点到火炬

中心线的

水平距离X=90m

火焰高度h=120D f h＝60m

最大受热

点到地面

的垂直距

离ht＝2m

气体的低

发热值Hv＝51949424J/kg 1).有风时

的火焰倾

斜角φφ＝tg

1(Vw/Va)

＝0.13977537 2).火焰

放出的总

热量Q

Q=2.78×10-7HvG

＝1219332.97kw 3).火炬

筒体高度

hf

无风时hf＝（εQ/4πq-

X^2）^0.5-

h/3+ht

=51.55232m

有风时hf＝（εQ/4πq-(X-hsinφ/3)^2）^0.5-hcos φ/3+ht

=55.21091m 取火炬高

度H=60m 3.核算火

炬筒体无

影响区域

半径

1).火焰

中心至火

炬底部受

热点的距

离R

R=（εQ/4πq）^0.5

＝113.74324m 1).火炬

底部受热

点到火炬

筒体中心

线的水平

距离X

X2＝R2-Y2

＝R2-

(H*(H+L))

=5737.52465

X=75.7464498m