烟道系统阻力计算

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。

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。

燃煤锅炉房烟道风道阻力计算2008-06-19 15:33:43| 分类：热电联盟| 标签：|字号大中小订阅1．锅炉烟气系统总阻力按下式计算：h=hL+hbt+hsm+hky+hcc+hyd+hys (8.4.5-1) 式中h 烟气系统总阻力(Pa)；hL 炉膛出口处的负压(Pa)有鼓风机时,一般取hL=20~40Pa；无鼓风机时，取hL=20~30Pahbt 锅炉本体受热面阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hsm 省煤器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hky 空气预热器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hcc 除尘器阻力(Pa)，根据除尘设备厂提供资料确定一般对旋风除尘器其阻力约为600~800Pa，多管除尘器阻力约为800~lO00Pa，水膜降尘器阻力约为800~1200Pa；电除尘器阻力每级约200~300Pa，一般为1~3级；布袋除尘器阻力与积灰厚度和清灰频率有关，一般设计可按500~1200Pa考虑hyd 烟道阻力(Pa)，hyd包括摩擦阻力hm和局部阻力hj；hm和hj按本条第3款计算hys 烟囱阻力(Pa)2．燃煤锅炉空气系统的总阻力按下式计算：h=hfd+hky+hLP+hr (8.4.5-2)式中h 空气系统总阻力(Pa)；hfd 风道阻力(Pa)，包括摩擦阻力hm和局部阻力hj，见本条第3款；hky 空气预热器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hLp 炉排阻力(Pa)；hr 燃料层阻力(Pa)炉排与燃料层的阻力取决于炉子型式和燃料层厚度等因素，宜取制造厂给定数据为计算依据对于出力为6t/h以下的锅炉，可参考表8.4.5-1表8.4.5-1层燃炉炉排下所需空气压力炉排型式炉排下风压(Pa) 备注倾斜往复炉炉排200~500 表中较大的阻力用于燃烧细粉末多的烟煤、无烟煤、贫煤和结焦性较强的煤种快装锅炉链条炉排350~7003．烟道和风道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力两部分组成，按下式进行计算：Δhd=Δhm+Δhj=9.8×(λL+ε)×ω2×ρ0×273(8.4.5-3)d 2 273+t=4.9×(λL+ε)×ω2×ρ0×273 d 273+t式中Δhd—烟道或风道阻力(Pa)；λ—摩擦阻力系数，见表8.4.5-2；L —管道长度(m)；d —管段直径(m)；对非圆形管道采用当量直径dd,dd=4F/U；（F、U分别是管道截面的面积和周长）；ε—局部阻力系数；ω—气体流速（m/s）；ρ0—气体(空气或烟气)在标准状态下的密度，取空气的ρ0＝1.293kg/Nm3，烟气ρ0=1.34kg/Nm3；t —气体(空气或烟气)温度(℃)；Δhm和Δhj分别为烟道或风道的摩擦阻力和局部阻力(Pa)。

代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф1200：垂直段L1=17mФ1200：长度18m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中：ρkº—周围空气密度，按ρkº=1.293 Kg/m³ρ—烟气密度，Kg/m³g—重力加速度，9.81m/ s²h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =1.34 Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =1.34*273/273+170=0.825Kg/m³hzs=12*(1.293-0.825)*9.81=55.1Pa2、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正。

当地大气压P=100.48kpa,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρkº（273/273+29）*100480/101325=1.16 Kg/m³烟囱内每米温降按0.5℃考虑，则出口烟气温度为：170-（17+18）*0.5=152.5℃则烟气内的平均烟温为（170+152.5）/2=161.25℃烟囱内烟气的平均密度为：ρ=1.34*[273/(273+161.25)]*100480/101325=0.853Kg/m³修正后的hzs=17*（1.16-0.853）*9.81=51.2（pa）2、烟囱阻力计算已知条件：锅炉三台，每台烟气量：5100m³/h烟道长度：Ф1200：垂直段L1= 17mФ1200：水平长度18m入口温度：170℃烟囱出口温度：152.5℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρpa式中λ——摩擦阻力系数，对金属烟道取0.02L——烟道总长度，L=35mW——烟气流速，m/s 3*5100* m3/h= 3.8m/s3.14*(1.2/2)2*3600d dl——烟道当量直径，圆形烟道为其内径ρ——烟气密度，Kg/m³ρ=ρ0·273/(273+t pj)=0.826ρ0——标准状况下烟气密度，1.34 Kg/m³；t pj——烟气平均温度Δh m=0.02*35/1.2*(3.82/2)*0.853=3.6 paΔh j =(90度弯头个数*0.7)*w2/2*p=(3*0.7)*3.82/2*0.853=12.9paΔh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数，查表1.1 =1.1*(3.82/2)*0.853=6.8paΣΔhy=3.6+12.9+6.8=23.3pa自拔力：51.2 pa > 阻力：23.3 pa，因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф400：垂直段L1=17mФ400：长度22m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中：ρkº—周围空气密度，按ρkº=1.293 Kg/m³ρ—烟气密度，Kg/m³g—重力加速度，9.81m/ s²h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =1.34 Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =1.34*273/273+170=0.825Kg/m³hzs=12*(1.293-0.825)*9.81=55.1Pa2、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正。

代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф1200：垂直段L1=17mФ1200：长度18m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中：ρkº—周围空气密度，按ρkº= Kg/m³ρ—烟气密度，Kg/m³g—重力加速度，s²h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³hzs=12*、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正。

当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρkº（273/273+29）*100480/101325= Kg/m³烟囱内每米温降按℃考虑，则出口烟气温度为：170-（17+18）*=℃则烟气内的平均烟温为（170+）/2=℃烟囱内烟气的平均密度为：ρ=*[273/(273+]*100480/101325=m³修正后的hzs=17*（）*=（pa）2、烟囱阻力计算已知条件：锅炉三台，每台烟气量：5100m³/h烟道长度：Ф1200：垂直段L1= 17mФ1200：水平长度18m入口温度：170℃烟囱出口温度：℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρpa式中λ——摩擦阻力系数，对金属烟道取L——烟道总长度，L=35mW——烟气流速，m/s 3*5100* m3/h=s*2)2*3600d dl——烟道当量直径，圆形烟道为其内径ρ——烟气密度，Kg/m³ρ=ρ0·273/(273+t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度，Kg/m³；t pj——烟气平均温度Δh m=*35/*2)*= paΔh j =(90度弯头个数**w2/2*p=(3**2*=Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数，查表=*2)*=ΣΔhy=++=自拔力：pa > 阻力：pa，因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф400：垂直段L1=17mФ400：长度22m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中：ρkº—周围空气密度，按ρkº= Kg/m³ρ—烟气密度，Kg/m³g—重力加速度，s²h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³hzs=12*、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正。

代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф1200：垂直段L1=17mФ1200：长度18m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk o-ρ) g (Pa)式中：ρk o—周围空气密度，按ρk o= Kg/m3 ρ—烟气密度，Kg/m3 g—重力加速度，s2 h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m3 则ρ=ρ0 273/273+t =*273/273+170=m3hzs=12*、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正当则ρ地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃k=ρk o (273/273+29)*100480/101325= Kg/m3 烟囱内每米温降按℃考虑，则出口烟气温度为：170-(17+18)*=℃则烟气内的平均烟温为( 170+) /2=℃ 烟囱内烟气的平均密度为：ρ =*[273/(273+]*100480/101325ρ0——标准状况下烟气密度， Kg/m3；t pj ——烟气平均温度 =m3修正后的 hzs=17*() *=( pa )2、烟囱阻力计算 已知条件：锅炉三台，每台烟气量： 5100m3/h 烟道长度： Ф1200：垂直段 L1= 17mФ1200：水平长度 18m入口温度： 170℃ 烟囱出口温度：℃ ΣΔ hy=Δh m +Δh j +Δh yc 式中Δ h m — —烟道摩擦阻力Δ h j — —局部阻力Δh yc ——烟囱出口阻力 Δh m =λ·L/d dl ·(w 2/2)·ρ pa 式中λ——摩擦阻力系数，对金属烟道取L ——烟道总长度， L=35mW ——烟气流速， m/s 3*5100* m 3/h = *2)2*3600 d dl ——烟道当量直径，圆形烟道为其内径 ρ——烟气密度， Kg/m3ρ=ρ0·273/(273+tpj)=Δh m=*35/*2)* = paΔh j =(90 度弯头个数**w 2/2*pΔh yc=?*(w2/2)*p ε——出口阻力系数，查表=*2)*ΣΔ hy=++=自拔力：pa > 阻pa，因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400 烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф400：垂直段L1=17mФ400：长度22m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk o-ρ) g (Pa)式中：ρk o—周围空气密度，按ρk o= Kg/m3ρ—烟气密度，Kg/m3 g—重力加速度，s2 h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 = Kg/m3 则ρ=ρ0 273/273+t =*273/273+170=m3 hzs=12*、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃ 则ρk=ρk o (273/273+29)*100480/101325= Kg/m3 烟囱内每米温降按℃考虑，则出口烟气温度为：170-（17+22）*=℃则烟气内的平均烟温为（170+）/2=℃ 烟囱内烟气的平均密度为：ρ =*[273/（273+]*100480/101325=m3修正后的hzs=17*（）*=（pa）2、烟囱阻力计算已知条件：锅炉两台，每台烟气量：1150m3/h烟道长度：Ф1200：垂直段L1= 17 mФ1200：水平长度18m入口温度：170℃烟囱出口温度：℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·（w2/2）·ρ pa式中λ——摩擦阻力系数，对金属烟道取L——烟道总长度，L=39mW——烟气流速，m/s 2*1150* m 3/h= 5m/s*2）2*3600d dl——烟道当量直径，圆形烟道为其内径ρ——烟气密度，Kg/m3 ρ=ρ0·273/(273+t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度，Kg/m3；t pj ——烟气平均温度Δh m=*39/*(5 2/2)* =Δh j =(90 度弯头个数**w 2/2*p=(3**5 2/2*=22paΔh yc=?*(w2/2)*p ε——出口阻力系数，查表=*(52/2)*ΣΔ hy=+22+=自拔力：≥阻pa，因此烟囱可以克服自身阻力排烟代谢病医院DN600 烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度：Ф600：垂直段L1=17mФ600：长度27m计算：1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk o-ρ) g (Pa)式中：ρ k o—周围空气密度，按ρk o= Kg/m3ρ —烟气密度，Kg/m3g—重力加速度，s2h—计算点之间的垂直高度差，h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 = Kg/m3 则ρ=ρ0 273/273+t =*273/273+170=m3hzs=12*、考虑当地大气压，温度及烟囱散热的修正当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρk o （273/273+29）*100480/101325=Kg/m3 烟囱内每米温降按℃考虑，则出口烟气温度为：170-（17+27）*=148℃则烟气内的平均烟温为（170+148）/2=159℃ 烟囱内烟气的平均密度为：ρ =*[273/（273+159）]*100480/101325=m3修正后的hzs=17*（）*=（pa）2、烟囱阻力计算已知条件：锅炉两台，每台烟气量：2020m3/h烟道长度：Ф600：垂直段L1= 17 mФ600：水平长度27m入口温度：170℃烟囱出口温度：148℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρ pa式中λ——摩擦阻力系数，对金属烟道取L——烟道总长度，L=39mW——烟气流速，m/s 2*2020* m 3/h =*2)2*3600d dl——烟道当量直径，圆形烟道为其内径ρ——烟气密度，Kg/m3ρ=ρ0·273/(273+ t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度，Kg/m3；t pj ——烟气平均温度Δh m=*44/*2)* =Δh j =(90 度弯头个数**w 2/2*p=(5**2*Δh yc=?*(w 2/2)*p——出口阻力系数，查表=*2)*=7paΣΔ hy=++7=自拔力：pa > 阻pa，因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟。