1、.,煙囪,材料工程1301班 第四小組,.,工業(yè)煙囪：,.,.,家用煙囪,.,認(rèn)識(shí)煙囪：,煙囪是最古老、最重要的防污染裝置之一。煙囪的發(fā)明極早。當(dāng)原始人發(fā)現(xiàn)火時(shí)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)道理：哪里有火，哪里必有煙。最早的煙囪即是室內(nèi)的通氣孔。當(dāng)把“火”帶進(jìn)室內(nèi)做飯和取暖時(shí)煙也隨之而入。這就迫使人們不得不設(shè)法在屋頂和墻壁上開些通氣孔，以此來驅(qū)除屋內(nèi)的煙霧。這種方法作為一種規(guī)范的人類實(shí)踐活動(dòng)已保留了幾十萬年。人類也曾花了很長(zhǎng)的時(shí)間來改進(jìn)大煙囪。羅馬人在發(fā)展設(shè)計(jì)新穎的熱氣取暖系統(tǒng)時(shí)，也大大地改進(jìn)了煙囪。 目前，中國(guó)最高的單筒式鋼筋混凝土煙囪為210米。最高的多筒式鋼筋混凝土煙囪是秦嶺電廠 212米高的四筒

2、式煙囪。 世界上已建成的高度超過 300米的煙囪達(dá)數(shù)十座，例如米切爾電站的單筒式鋼筋混凝土煙囪高達(dá)368米。,.,煙囪的原理：,由于熱氣體受到外界空氣浮力而向上流動(dòng)產(chǎn)生一定的幾何壓頭，在煙囪底部產(chǎn)生負(fù)壓（抽力）。如抽力能克服窯爐系統(tǒng)的總阻力，就能使煙氣從窯內(nèi)不斷地流至煙囪底部，通過煙囪而排入大氣。,.,煙囪的流體力學(xué)解釋,煙囪根部的吸力靠煙囪內(nèi)熱廢氣的浮力產(chǎn)生，猜想與煙囪高度有關(guān)。煙囪結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。 此問題可以用流體力學(xué)中的伯努利方程近似地去解決。首先空氣和廢氣可看做是理想流體、不可壓縮流體，質(zhì)量力為重力，流動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間變化為定常流動(dòng)并且是沿流線的一維流動(dòng)，所以符合伯努利方程的應(yīng)用條

3、件。首先取煙囪底部1-1截面和煙囪頂部2-2截面作為研究對(duì)象分析，,.,廢氣從底部流向頂部的伯努利方程為： 其中，V1和V2為煙氣速度，z1和z2為兩截面高度，p1和p2為兩截面處煙氣的壓強(qiáng)，為煙氣密度。接著研究煙囪外空氣，煙囪外空氣可看做靜止，V=0，列出伯努利方程： 其中，p1和p2是兩處空氣壓強(qiáng)，空為空氣密度，且由于煙氣溫度高，體積膨脹，空氣密度大于煙氣密度。由（2）式減去（1）式得：,.,方程左側(cè)為兩截面處的壓強(qiáng)差的差值即煙囪的吸力，右側(cè)空氣密度減去煙氣密度大于零，V1和V2可在不考慮煙囪及煙道尺寸變化時(shí)近似看做相等，因此可得出一個(gè)結(jié)論：煙囪的吸力大小近似正比于高度差。提高煙囪高度可有

4、效提高煙囪拔火力。,.,煙筒把煙筒內(nèi)和煙筒外的氣體隔離了。 煙筒外面的氣體自然是空氣了，溫度是室溫。 煙筒里面的氣體是經(jīng)過爐子加熱的空氣，溫度要高得多。 溫度越高，密度越小。 根據(jù)流體密度與壓力公式，里面的氣體柱重量形成的壓力要小于外面空氣重量形成的壓力，也就是說，煙筒內(nèi)外存在壓差。這樣，外面的空氣在壓差作用下，要進(jìn)入煙筒。 由于熱空氣密度小，要上浮，所以外面的空氣只能從煙筒下邊進(jìn)入，這樣，就把空氣從底下吸入了爐子。 所謂煙筒的抽力，就是指這個(gè)壓差。顯然，煙筒越長(zhǎng)，這個(gè)壓差越大。,.,影響煙囪抽力的因素,煙囪效應(yīng)是室內(nèi)外溫差形成的熱壓及室外 風(fēng)壓共同作用的結(jié)果，通常以前者為主，而熱壓值與室內(nèi)外

5、溫差產(chǎn)生的空氣密度差及進(jìn)排風(fēng)口的高度差成正比。這說明，室內(nèi)溫度越是高于室外溫度，建筑物越高，煙囪效應(yīng)也越明顯，,.,煙囪什么情況下起作用，什么情況下不起作用？,.,原因：熱空氣輕，會(huì)向上流動(dòng)，冷空氣重，會(huì)向下流動(dòng)，早晚氣溫低，相對(duì)來說煙的溫度高，則煙囪底部容易形成負(fù)壓，容易出煙，中午太陽長(zhǎng)時(shí)間照射，外部氣溫高，相對(duì)來說煙的溫度低，較重，所以不容易出煙。,救命啊 ，大中午我不出煙啦！,煙囪倒煙，一般是由于風(fēng)進(jìn)入煙囪形成風(fēng)壓導(dǎo)致室內(nèi)氣壓小于煙囪內(nèi)部氣壓所造成的。這猶如快速奔馳的汽車后邊老是卷著塵土的道理一樣，汽車快速開過以后，在汽車的后部形成一個(gè)空氣壓力小于周圍壓力的區(qū)域，使汽車行駛帶起的塵土都往

6、這個(gè)區(qū)域流動(dòng)。,.,鍋爐煙囪：煙囪內(nèi)腔的溫度高于周圍溫度。煙囪內(nèi)腔的高溫氣體密度小，周圍環(huán)境的低溫空氣密度大，形成壓力差，產(chǎn)生抽力， 所以煙囪能吸煙。如果鍋爐長(zhǎng)期未用，煙囪內(nèi)外溫度相同，沒有了壓力差，加上煙囪潮濕，就不能吸煙而出現(xiàn)爐口冒煙了。,.,（1）煙囪的高度：H，hc，煙囪排煙能力強(qiáng)。 （2）煙氣平均溫度：tav，av，hc （3）空氣平均溫度：ta，a，hc （4）空氣的濕度：（普賽），a，hc 故：高度一定時(shí)，hc冬天hc夏天 hc：煙囪底部負(fù)壓的絕對(duì)值稱之為抽力，用hc表示,影響煙囪抽力的因素：,.,煙囪高度設(shè)計(jì),請(qǐng)?jiān)诖溯斎肽母睒?biāo)題,演講者 2014.1.16,.,電廠煙囪高度,煙囪的主要尺寸和工藝參數(shù)，如煙囪高度，出口內(nèi)徑，出口煙氣流速等不僅要滿足生產(chǎn)的要求，更主要的是滿足減輕所排污染物對(duì)地區(qū)污染的需要。 事實(shí)證明，煙囪愈高，煙氣上升能力俞強(qiáng)，燃料燃燒也愈好，但當(dāng)高度超過一定高度之后在增加其高度，煙囪造價(jià)就會(huì)隨高度增加而急劇增大。,.,煙囪高度的因素,1.風(fēng)向風(fēng)速的影響 2.當(dāng)?shù)販囟鹊挠绊?3.地形的影響 4.煙囪周圍環(huán)境條件的限制因素 5.綜合論述煙囪高