煙囪與風(fēng)機(jī)

　　 為了使加熱爐能正常地工作，需要不斷供給燃燒所用的空氣，同時又要不斷把燃燒后產(chǎn)生的廢煙氣排出爐外。因此深井爐都有一套供風(fēng)和排煙系統(tǒng)。加熱爐常用的供風(fēng)裝置是離心式風(fēng)機(jī);排煙一般都是用煙囪。當(dāng)煙囪抽力不足時，需采用引風(fēng)機(jī)和噴射管來幫助排煙。

　　煙囪

　　 煙囪的工作原理

　　氣體在流動過程中由于摩擦阻力和局部阻力，因此要讓煙氣順利地流動，必須給予一定的能量。煙囪能夠把爐子內(nèi)的煙氣抽出，通過煙道和煙囪排到大氣中是依靠煙囪中煙氣本身的位壓頭所造成的抽力，幫助煙氣克服流動中的阻力(圖2-43)。以煙囪出口平面H-II為基準(zhǔn)面，該處的靜壓頭Po=0。就煙囪底部(I一I截面)和煙囪頂部(U一n截面)寫出其單位體積氣體的伯努利方程式，可得式中，八:為煙囪底部的靜壓頭，是一個負(fù)值(即負(fù)壓)，由于爐子內(nèi)部爐底平面田一m的靜壓頭一般保持零壓左右，即爐內(nèi)壓力大于煙囪底部的壓力。所以爐內(nèi)煙氣能流向煙囪底部，并經(jīng)煙囪排人大氣。Pg，的絕對值就是煙囪對煙氣的抽力(ho)H(p-，，mg為煙囪底部煙氣的位壓頭，抽力就是來自這一項的能量。抽力的大小主要取決于煙囪高度H和空氣密度Pz與煙氣平均密度Ps之差。山乒及pa乒分別代表煙囪底部及頂部煙氣的動壓頭，pl及、z代表煙氣在煙囪底部和頂部不同溫度下的密度。外面空氣的速度可以視為零。由于煙囪斷面常為下大上小(即uh>WI)。括號內(nèi)這一項表示速度增加產(chǎn)生的動壓頭增量。

　　△P確為煙氣流過煙囪時，煙囪本身對氣流的摩擦阻力所造成的壓頭損失。

　　煙囪的抽力。其大小必須足夠克服煙氣在煙道流動的能量損失和動壓頭增量。能量損失包括沿程的摩擦阻力和局部阻力，以及煙氣向下流動時克服位壓頭的作用。就圖2-43的煙道系統(tǒng)寫出I一1截面和m一m截面的伯努利方程式，得式((2-83)說明煙囪的抽力。是由于煙氣由零壓的爐尾流出后，一部分消耗于位壓頭增量，一部分消耗于動壓頭增量(w，>'w3)，一部分消耗于摩擦阻力和局部阻力造成的壓頭損失。因此在利用煙囪排煙時，煙囪必須使其底部形成一個與八，相等的負(fù)壓。

　　 煙囪內(nèi)部是密度小的熱煙氣，外面是密度大的冷空氣。這就形成了兩種密度不同氣體并存的情況。當(dāng)輕的氣體位于重的氣體中時，輕的氣體必然產(chǎn)生向上的運動，這是位壓頭造成的浮升力。依靠這個力煙氣會產(chǎn)生向上的自然運動而排出煙囪口。由式(2-82)可見，煙囪越高(即H越大)，煙囪底部負(fù)壓的絕對值越大，即煙囪的抽力越大?？諝馀c煙氣的密度差(Pk一PM)越大，煙囪的抽力也越大。Pc與氣候有關(guān)，冬天氣溫低，空氣的密度大。所以在計算與設(shè)計煙囪時，應(yīng)取夏季時空氣密度的*小值。才能保證任何季節(jié)煙囪都有足夠的抽力。煙氣溫度越高，煙氣的密度內(nèi)越小。煙囪的抽力越大。所以要設(shè)法使煙道能夠保溫。并避免冷空氣吸人煙道。以保證煙氣有足夠的溫度，才能保證煙囪有足夠的抽力。