烟道阻力计算表中炉1、炉2、炉3一侧烟道区段计算的方法和计算数值

1.烟气流量

计算烟气流量必须考虑冷空气吸入量及车间炉子同时工作系数。冷空气吸入量的多少与炉内压力制度及排烟系统的维护和操作情况有关，当炉子为负压操作、烟道系统不严密时，则冷空气吸入量多；反之，炉子为负压操作、烟道系统较严密时，则冷空气吸入量少。

正常情况下，通过一个闸门的冷空气吸入量可按相当于吸入炉内烟气量20%～30%计算。大炉子取低限值，小炉子取高限值。例如：15m²台车式加热炉，炉底微负压，一个烟道闸门冷空气吸入量实测为相当于炉内烟气量的28.5%。

由于检查口不严密，通过一个烟道检查口的冷空气吸入量可概略地按吸入炉内烟气量的10%～30%计算。炉子附近处取低限值；烟囱附近处取高限值。

以下计算中的烟气量、烟气流速及气体密度，除注明外均为标准状态下数据。

（1）支烟道烟气量

V=KV_y+ΔV （9-1）

式中 V——支烟道烟气量（m³/s）；

V_y——炉内烟气量，等于炉子最大燃烧生成气量（m³/s）；

ΔV——冷空气吸入量（m³/s）；

K——炉子同时工作系数，见表9-3。

表9-3 炉子同时工作系数

（2）各计算分段（分烟道、总烟道）烟气量V₁（m³/s）

V₁=K∑V+∑ΔV （9-2）

2.烟气温度

计算烟道内烟气温度要考虑以下因素：

1）烟道散热和吸热产生的温降。

2）由不严密处吸入冷空气后产生的温降。

3）由排入烟道的其他股烟气引起的温度变化。

烟气与吸入烟道的冷空气、或两股烟气相混合的混合温度按式（9-3）计算。

式中 t_h——混合温度（℃）；

V₁、V₂——两种气体的体积（m³/s）；

c₁、c₂——两种气体的比热容[kJ/（m³·℃）]；

t₁、t₂——两种气体混合前温度（℃）。

一般情况下，烟道内的烟气温降（不包括两股烟气混合引起的温度变化）可按图9-3选用。

3.烟气流速与阻力计算

烟道内烟气流速按下列数据采用：

图9-3 每米烟道烟气温降

1—地下烟道，无冷风吸入口 2—地上烟道，带隔热层，无冷风吸入口 3—地上烟道，不带隔热层，无冷风吸入口 4—用于四台井式炉，四台台车式热处理炉的地下烟道，烟道全长40m，分布有三个不太严密的检查口，靠近烟囱处烟道内带有喷射排烟装置时的实测烟气温降

烟气温度/℃ 烟气流速/（m/s）

700～800 1.4～1.2

500～700 1.7～1.4

400～500 2.5～1.7

<400 2.5～3.5

烟道阻力计算是烟道设计中的一个重要步骤。在计算烟道阻力之前，应先提出烟道系统的初步布置图，然后根据烟气流速、预定的烟道截面尺寸、烟气温度，分段计算烟道阻力。最后根据烟道阻力总和确定烟囱高度。

计算烟道阻力时，应选择烟道系统初步布置图中阻力最大的一条流路，按表9-4所列步骤进行计算。

表9-4 烟道阻力计算表

注：烟道中心高度差不大时，几何压力损失可忽略不计。

4.烟道截面尺寸

根据车间地面载荷及地下水位情况确定烟道是否需要防水或加固。地面平均载荷小于或等于7t/m²时，烟道截面尺寸及材料用量按表9-5～表9-7采用；防水烟道、在其外部需加防水套的烟道截面尺寸及材料用量按表9-8、表9-9采用；地面载荷大于7t/m²时，烟道外部应另外设计加固套，烟道截面尺寸及材料用量按表9-10采用。干燥炉烟道截面尺寸及材料用量按表9-11～表9-13采用。

表9-5 2～3t/m²烟道截面尺寸及材料用量

表9-6 5t/m²烟道截面尺寸及材料用量

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表9-7 7t/m²烟道截面尺寸及材料用量

表9-8 2～3t/m²外有防水套的烟道截面尺寸及材料用量

表9-9 5～7t/m²外有防水套的烟道截面尺寸及材料用量

表9-10 外有加固套的烟道截面尺寸及材料用量

表9-11 2～3t/m²干燥炉烟道截面尺寸及材料用量

表9-12 5t/m²干燥炉烟道截面尺寸及材料用量

表9-13 防水加固干燥炉烟道截面尺寸及用砖量

（续）

5.烟道施工说明

1）烟道砌体尺寸按砖带有灰缝的规定尺寸（mm）计算，耐火砖及隔热砖砌体为232mm×116mm×68mm的倍数，红砖砌体的水平尺寸为250n—10（n为0.5的倍数）、垂直尺寸为60的倍数。

2）N-5粘土质耐火砖砌体使用稠粘土质耐火泥浆，泥浆干料采用（NF）-34中粒耐火泥，每立方米耐火泥用水400L。

3）红砖砌体使用建筑砂浆，体积配料比为20号硅酸盐水泥∶砂子=1∶3.5，每立方米干料用水300L。

4）硅藻土砖砌体使用1∶1粘土砂浆，干料粒度≤2mm，每立方米干料用水300L。

5）加热炉和热处理炉所用烟道，其烟道砌体每隔5m左右应留出宽为10～15mm“弓”形膨胀缝一条，内外层砖体的膨胀缝要错开。烟道内外拱之间留有10～20mm空隙，空隙内填入草席。

6）烟道截面尺寸是按土壤湿度正常、密度1.8t/m³、静止角40°、土壤耐压力大于150kPa（15t/m²）的条件下设计的。

7）烟道基础是按一般土壤耐压力设计的，如遇地质差或需防水等特殊情况则应另作特殊设计。烟道基础应砌筑在老土上。如需填土，每250mm为一层，分层夯实。

8）室外烟道拱顶外表面及侧墙外表面应分别涂抹一层20～30mm厚的沥青及砂子混合物，以防地面水渗入。

例1 某热处理车间地下烟道平面布置如图9-1所示，烟道中心高度近似相等，炉子的各项计算参数如下：

炉号 1 2 3 4 5

炉子烟气量/（m³·s） 0.35 0.5 0.7 0.4 0.4

闸门前烟气温度/℃ 650 650 600 650 650

烟道截面尺寸/mm 464×572 580×698 580×698 464×572 464×572

闸门后炉子排烟阻力/Pa 60 60 60 60 60

试计算烟道阻力。

解：选择炉1、炉2、炉3一侧烟道区段计算，预定分烟道1、2、3及总烟道的截面尺寸分别为（mm）：696×824、928×1076、696×824及1044×1474。

烟道阻力计算值列于表9-14。

表9-14 烟道阻力计算数值

（续）

注：1.2号炉支烟道至分烟道1处烟气温度t计算：

V₁=0.7×0.5m³/s=0.35m³/s，吸入空气量0.3×0.5m³/s=0.15m³/s，支烟道长4m，每米烟道烟气温降3.7℃，则分烟道混合温度t_h计算：

2号炉支烟道至分烟道1处吸入空气后的烟气量=（0.35+0.15）m³/s=0.5m³/s

1号炉支烟道至分烟道1处吸入空气后的烟气量=0.35m³/s则

2.3号炉支烟道至分烟道2处烟气温度t计算：

V₁=0.7×0.7m³/s=0.49m³/s，吸入空气量0.3×0.7m³/s=0.21m³/s，支烟道长4m，每米烟道烟气温降3.4℃，则

分烟道混合温度t_h计算：

3号炉支烟道至分烟道2处吸入空气后的烟气量=（0.49+0.21）m³/s=0.7m³/s，分烟道1烟气量=0.85m³/s。则