烟囱产生抽力的原因.pptVIP

第二节 窑炉系统中不可压缩气体的流动 一、气体从窑炉内的流入和流出 二、分散垂直气流法则 三、 引导气体流动的设备－烟囱 一、气体从窑炉内的吸入和流出 炉门与小孔区别为炉门内的压强随高度而变化。 在炉门中心线上取一微元体dz 则微元体面积为：dF = B dz， 取μz为常数，则 二、分散垂直气流法则 窑炉内分散垂直通道要求温度分布均匀，那么，怎么才能够使温度分布均匀呢？分散垂直气流法则回答了这个问题。 分散垂直气流概念: 指一股气流在垂直的通道内被分成多股平行的小气流 三、 引导气体流动的设备－烟囱 1、烟囱底部负压与窑炉内系统阻力的关系 3、烟囱的热工计算 1）、根据有关资料及条件，确定 ①排烟量Q ②由系统阻力与动、位能增量得底部抽力hs1 ，并考虑安全系数，取k=1.3～1.5 ③烟气温度等，如烟囱底部温度T1 2）、确定烟囱的顶部出口直径 dT 4）、烟囱高度的确定: 由公式： 4、几点说明 1）、为保证烟囱在任何季节都有足够的抽力，计算时应取夏季最高温度时的空气密度； 2）、如当地空气湿度较大，计算时必须用湿空气的密度； 3）、如地处高原或山区，需要考虑当地大气压的影响； 4）、几座窑合用一烟囱，各烟道应并联，并防止相互干扰。计算时hs 应按阻力最大的窑来计算：hs = k(hL)max ，烟气量应取几座窑的总烟气量： * * ? ? ? ? ? ? 当正压操作时，P1Pa ,气体从窑炉内流出。 当负压操作时, P1Pa, 气体从窑炉内吸入。 2 2 1 1 pa p1 1 2 2 1 pa p ? 1、气体通过的小孔流出和吸入 计算目的：求解气体排放量和吸入量 如图一炉墙，在炉墙上开有一小孔。 当气体从较大空间突然通过小孔向外逸出时，由于惯性作用，气体会发生收缩，在小孔处形成一最小截面. 这种现象称为“缩流” 若炉墙厚时，缩流截面可能发生在炉墙内 若炉墙薄时，缩流截面可能发生在炉墙外 令小孔截面积为F ， 最小截面面积为F2 A)流出情况（即正压操作时） 即： 则 缩流系数 2 2 1 1 pa p1 取炉内截面为1-1。最小截面为2-2 列1-1与2-2两截面之间的二气流 的柏努利方程 分析：取小孔中心线所在的水平面为基准面。则： 动压头： 静压头： 几何压头: 阻力损失 将各项代入，则伯努利方程 变为 2 2 1 1 pa p1 所以 令 为速度系数 则 所以: 令 称为流量系数 则 注意三个系数：见书上表1-3(13页） 即： 2 2 1 1 pa p1 A)吸 入情况（即负压操作时）： 计算方法相同 吸入量为 其中，ρa为炉外冷空气的密度。 1 2 2 1 pa p H Z1 Z Z2 paz dz pz 零压面 pa B 2、气体通过炉门的吸入和流出 A) 气体通过炉门的流出（炉内正压） 如图。设炉门高为H，宽为B 设炉门中心线距离零压面的高度为z，炉门下边缘距零压面高度为z1，炉门上边缘距零压面高度为z2 运用前面的公式，可得 代入上式，得： H Z1 Z Z2 paz dz pz 零压面 pa B 取 zm =(z1 + z2 )/2，即炉门中心线距零压面的距离； 而 H = z2 – z1，故 z2 = zm + H/2，z1 = zm - H/2 据牛顿二项式 令 H/(2zm)1, 则 最后得到： B) 气体通过炉门的吸入(炉内负压) 结论：正压操作时---气体从炉内往外流， 负压操作时---气体从外往炉内流 同理 1 1 2 2 a b 1 1 2 2 a b 分散垂直气流法则适用范围： 适用于几何压头起主要作用的通道内（如倒焰窑）。 若通道内的阻力很大（如立窑），此法则不再适用。 分散垂直气流法则： 在分散垂直气流通道内， 热气体应自上而下流动，才能够使气流温度分布均匀； 冷气体应自下而上流动，才能够使气流温度分布均匀。 法则分析：如图 对于通道a 静压头： 取1-1为基准面,几何压头: 阻力损失 将各项代入，则柏努利方程 变为 动压头： 1 1 2 2 a b 1、 假设一股热气流被分成两股气流,在a.b垂直通道内自上而 下流动. 取有效断面1-1与2-2，两截面之间的二气流的柏努利方程 同理对于通道b 要使温度分布均匀，必须满足a、b通道内静压差相等 即 该方程为气流自上而下流动时的温度分布均匀条件 对于通道a 取1-1为基准面,几何压头: 2、 假设一股冷气流被分成两股气流，在a.b垂直通道内自下而上流动。取有效断面1-1与2-2，列二气流的柏努利方程 1 1