烟囱与风机

　　 为了使加热炉能正常地工作，需要不断供给燃烧所用的空气，同时又要不断把燃烧后产生的废烟气排出炉外。因此深井炉都有一套供风和排烟系统。加热炉常用的供风装置是离心式风机;排烟一般都是用烟囱。当烟囱抽力不足时，需采用引风机和喷射管来帮助排烟。

　　烟囱

　　 烟囱的工作原理

　　气体在流动过程中由于摩擦阻力和局部阻力，因此要让烟气顺利地流动，必须给予一定的能量。烟囱能够把炉子内的烟气抽出，通过烟道和烟囱排到大气中是依靠烟囱中烟气本身的位压头所造成的抽力，帮助烟气克服流动中的阻力(图2-43)。以烟囱出口平面H-II为基准面，该处的静压头Po=0。就烟囱底部(I一I截面)和烟囱顶部(U一n截面)写出其单位体积气体的伯努利方程式，可得式中，八:为烟囱底部的静压头，是一个负值(即负压)，由于炉子内部炉底平面田一m的静压头一般保持零压左右，即炉内压力大于烟囱底部的压力。所以炉内烟气能流向烟囱底部，并经烟囱排人大气。Pg，的绝对值就是烟囱对烟气的抽力(ho)H(p-，，mg为烟囱底部烟气的位压头，抽力就是来自这一项的能量。抽力的大小主要取决于烟囱高度H和空气密度Pz与烟气平均密度Ps之差。山乒及pa乒分别代表烟囱底部及顶部烟气的动压头，pl及、z代表烟气在烟囱底部和顶部不同温度下的密度。外面空气的速度可以视为零。由于烟囱断面常为下大上小(即uh>WI)。括号内这一项表示速度增加产生的动压头增量。

　　△P确为烟气流过烟囱时，烟囱本身对气流的摩擦阻力所造成的压头损失。

　　烟囱的抽力。其大小必须足够克服烟气在烟道流动的能量损失和动压头增量。能量损失包括沿程的摩擦阻力和局部阻力，以及烟气向下流动时克服位压头的作用。就图2-43的烟道系统写出I一1截面和m一m截面的伯努利方程式，得式((2-83)说明烟囱的抽力。是由于烟气由零压的炉尾流出后，一部分消耗于位压头增量，一部分消耗于动压头增量(w，>'w3)，一部分消耗于摩擦阻力和局部阻力造成的压头损失。因此在利用烟囱排烟时，烟囱必须使其底部形成一个与八，相等的负压。

　　 烟囱内部是密度小的热烟气，外面是密度大的冷空气。这就形成了两种密度不同气体并存的情况。当轻的气体位于重的气体中时，轻的气体必然产生向上的运动，这是位压头造成的浮升力。依靠这个力烟气会产生向上的自然运动而排出烟囱口。由式(2-82)可见，烟囱越高(即H越大)，烟囱底部负压的绝对值越大，即烟囱的抽力越大。空气与烟气的密度差(Pk一PM)越大，烟囱的抽力也越大。Pc与气候有关，冬天气温低，空气的密度大。所以在计算与设计烟囱时，应取夏季时空气密度的*小值。才能保证任何季节烟囱都有足够的抽力。烟气温度越高，烟气的密度内越小。烟囱的抽力越大。所以要设法使烟道能够保温。并避免冷空气吸人烟道。以保证烟气有足够的温度，才能保证烟囱有足够的抽力。