烟囱的工作原理
烟囱的原理和应用是什么
烟囱的原理和应用是什么
烟囱是一种用于排除烟雾、废气和热空气的设备，其原理是通过热空气的浮力作用和气流的对流来实现。
烟囱通常由垂直的管道构成，上部开口较大，下部开口较小，形成一个独立的空间。
烟囱的工作原理如下：
1. 热空气浮力：燃烧时产生的热空气比冷空气密度小，因此会上升。
烟囱提供了一个通道，使得热空气能够通过上部开口进入烟囱，并向上升。
2. 对流：烟囱内的热空气上升时，会造成下部开口处的气流向外流动，形成负压。
这会导致周围的冷空气通过下部开口进入烟囱，形成对流。
这样，烟囱内会形成一个稳定的气流循环。
烟囱的应用包括：
1. 烟囱的主要应用是用于排烟。
在建筑物、工厂和锅炉等设备中，烟囱可以将烟雾、废气等有害气体排出室外，保持室内空气的清洁和安全。
2. 烟囱也可以用于排除热空气。
在夏季，建筑物内部的热空气会上升，通过烟囱排出，降低室内温度，提供舒适的环境。
3. 烟囱还可用于提供空气流通。
在通风系统中，烟囱可以起到引导新鲜空气进入建筑物的作用，改善室内空气质量。
总之，烟囱通过利用热空气的浮力和气流的对流来排除烟雾、废气和热空气，保持室内空气的清洁和安全，提供舒适的环境。
烟囱工作原理
烟囱工作原理
烟囱是一种用来排除燃烧废气和产生自然通风的设备。
它的工作原理依靠烟囱效应，也被称为烟道力或排烟力。
首先，我们需要了解烟囱内部和外部的温度差异。
在燃烧过程中，火焰产生的燃烧废气会由烟囱中的管道排出，在排出过程中，烟气会提供动力将自身排出。
这个动力是由以下原理产生的。
其次，烟气排出的动力主要取决于温度差异。
在燃烧过程中，燃烧废气的温度远高于烟囱周围环境的空气温度。
这样的温差导致了烟气与外部空气之间的空气密度差异。
烟气热胀冷缩的特性导致它比周围的冷空气更轻，从而形成了一个密度梯度。
这种密度梯度使得烟气向上方运动，并在烟囱的顶部形成了一个负压区域。
负压会吸引周围的空气进入烟囱，从而进一步增强了烟气向上的运动。
这个运动形成了一个循环过程，就像一个自行循环的系统。
此外，烟囱也会受到外界的自然风力的影响。
当外界有风吹过时，风力会进一步增强烟气的排出效果。
这是因为风力会在烟囱口形成一个正压区域，进而推动烟气被迅速排出。
综上所述，烟囱的主要工作原理是借助烟气与周围空气的温度差异和自然风力，形成一个排烟和通风的循环系统。
通过利用烟气热胀冷缩的特性和外部风力的作用，烟囱能有效地排出燃烧废气，提供室内燃烧设备所需的空气流动。
烟囱
烟囱的工作原理烟囱能够自然排烟的原理是由于烟囱中的热烟气收到浮力的作用，使之由下而上自然流动，在烟囱底部形成负压。
接下来让我们看下烟囱中涉及到的流体学知识，也可以更好的了解烟囱的结构。
从窑内火焰空间到烟囱底部的两个截面列出伯努利方程： （a ）ΔP 1+0+221ωρ=ΔP 2+H 1g(ρa -ρ)+222ωρ+∑21h —令ΔP 1=0得-ΔP 2=H 1g(ρa -ρ)+222ωρ+∑21h —（b ）∑h =ΔP 2+H 1g(ρa -ρ)+222ωρ+∑21h —（说明了总压损来自于几何压头增量、动压头增量，还有摩擦阻力和局部阻力） 再列出烟囱底部和顶部两截面的伯努利方程式： （c ）ΔP 2+Hg(ρa -ρm )+222ωρm =ΔP 3+0+223ωρm +h fΡm -------------------烟囱中热烟气的平均密度H f ——————————烟气在烟囱中的摩擦阻力 （h f =λmav avd H ρω22）λ——————烟囱的摩阻系数，对砖烟囱和混凝土烟囱，可取λ=0.05，钢板烟囱λ=0.02 d av ————————————烟囱的平均内径（d av =2d d BT +）-ΔP 2=Hg(ρa -ρm )+222ωρm -223ωρm -h f（d ）Hg(ρa -ρm )=∑h +222ωρm -223ωρm +h f（式中表明烟囱的抽力是由于其几何压头形成的，烟囱越高，烟气温度越高，空气温度越低则烟囱的抽力越大，反之则小）（烟囱中热烟气的几何压头是推动力，他用于克服气体在窑炉系统中的总阻力，以及烟气在烟囱中的摩擦阻力与动压头增量）烟囱的设计首先介绍下烟囱设计小知识：砖烟囱具有取材方便、造价低和使用年限长等优点，在中小型锅炉中得到广泛的应用。
砖烟囱高度一般在50m 以下，筒身用砖砌筑，筒壁坡度为2%~3%，并按高度分为若干段，每段高度不宜超过15m 。
筒壁厚度由下至上逐段减薄，但每一段内的厚度应相同。
烟囱的原理和应用图示图
烟囱的原理和应用1. 烟囱的原理烟囱是建筑物中用来排除废气和烟雾的通道。
它的原理基于自然对流和气流压力差。
以下是烟囱的工作原理：•自然对流：烟囱利用空气的自然对流现象来排除室内产生的废气和烟雾。
烟囱中的热空气比室内气温高，由于温度差异，它会向上升起，从而引起自然对流。
这样的对流现象将废气和烟雾从室内排出到室外。
•气流压力差：烟囱还利用气流压力差来推动烟气的流动。
当室内产生热气体时，它们通过烟囱进入烟道。
由于气体的产生不断推动烟气向上流动，在与室外气流进行交换过程中形成气流压力差。
这种差异推动废气和烟雾从烟囱排出。
2. 烟囱的应用烟囱在多个领域有着广泛的应用，以下列举了一些常见的应用情况：•工业烟囱：工厂、发电厂等工业设施通常会安装烟囱以排出产生的废气和烟雾。
烟囱的高度通常较高，以确保废气和烟雾能够迅速排出，并避免对周围环境造成污染。
•家庭壁炉和火炉：家庭壁炉和火炉中的燃料燃烧产生的废气和烟雾通过烟囱排出到室外。
烟囱的设计和安装需要考虑到通风效果和燃烧产物的排放标准。
•商业厨房：餐馆、酒店等商业厨房中的烹饪过程会产生大量的烟雾和废气。
通过烟囱将烟雾和废气排出到室外，保证厨房内空气清新，并满足卫生和环保要求。
•暖气设备：一些暖气设备，如壁挂炉、锅炉等，也需要烟囱来排放产生的废气。
这些设备的燃烧产物通过烟囱排出到室外，确保室内空气质量。
3. 烟囱的图示图下图展示了一个典型的烟囱示意图：_________| || || || || || || ||_________|如图所示，烟囱通常为垂直筒状结构，从建筑物的底部延伸到顶部。
它可以通过建筑物的层间连接物件，将室内废气和烟雾排除到屋顶或者室外。
烟囱通常具有一定的高度，以便产生足够的气流压力差和自然对流效果。
结论烟囱的原理基于自然对流和气流压力差。
它利用温度差异和气流压力差来推动烟气的流动，将废气和烟雾从室内排出到室外。
烟囱在工业、家庭以及商业场所等多个领域有着广泛的应用。
东北民居烟囱立在外的工作原理
东北民居烟囱立在外的工作原理
东北地区的民居烟囱，通常采用的是砖石结构，高耸而独立，立在房屋外部。
这种烟囱的设计有其独特的工作原理，旨在有效排除室内燃烧产生的废气和烟雾，确保室内空气质量和火炉的正常燃烧。
以下是其工作原理的主要方面：
1.烟囱高度设计：烟囱高度的设计是为了提高排烟的效率。
越高的烟囱能够更好地形成气流，促使烟气迅速上升并排出室外，减少对室内的影响。
2.产生对流气流：当火炉内燃烧木材等燃料时，产生的烟气具有热量。
烟囱的高度和独立立在房屋外部的设计有助于形成对流气流，使得烟气更快速地上升，从而降低室内烟雾的积聚。
3.防止倒烟：立在外的烟囱设计可以降低倒烟的可能性。
倒烟是指在逆风等特定条件下，烟气被吹回到室内，导致烟雾积聚。
独立的烟囱可以减少外界气流对排烟的影响，减小倒烟的风险。
4.烟道设计：烟囱内部的烟道设计也是关键的一部分。
良好设计的烟道能够提供畅通的通风路径，使烟气流畅地从火炉到烟囱顶部，最终排出室外。
总体而言，东北民居烟囱的独立外立设计有助于提高排烟效率，降低室内烟雾的积聚，确保室内空气清新。
这种设计考虑了东北地区寒冷的气候和采暖需求，使得烟囱在不同气候条件下都能正常工作。
烟囱
什么是烟囱
烟囱是各种燃料工业炉广泛使用的排烟装 置，除引起烟气流动之外，尚有将烟气排放高
空，减轻环境污染的作用。
烟囱按其作用可分为两类：一类是主要利 用其底部的负压将各种燃烧废气抽吸出来的烟 囱，称为抽吸烟囱；另一类是主要借助其高度 将有害气体排入高空稀释扩散以减少地面污染 的烟囱，称为排放烟囱。
2 2 ) 1 0 0 2 h失1-2 2 2
烟囱的工作原理
整理得
h静1 H ( a ) g
u2 u1 2
2
2
h失1-2
一般情况下 a，即H a g 为正值，若忽略烟 囱上下截面间的动压头变化及压头损失，则得烟囱底 部静压的理论值为：
烟囱
——工作原理及主要尺寸计算
制作人： 刘博 张远翔 张金平 制作目的： 烟囱是一种常见的传输装 置。我们都知道其用途，但对其原理 却并不了解。所以这次讲说我们将围 绕烟囱的工作原理来深度了解烟囱。
普通家庭烟囱
特点： 烟囱较矮 出来气体缓慢
工业烟囱
特点： 一般较高较长 烟囱口径上口径小，下口径大 冲出烟囱的气体流速更大
烟囱的工作原理
由于烟囱有一定的高度，烟 囱中的热气体受到大气浮力的作 用，而具有一定的几何压 g 头H ，在烟囱底部造成负 a 压—“抽力”。如果这种抽力正 好能克服气体在窑炉中流动的各 种阻力，就能使窑内热气体能源 源不断地流入烟囱底部，并通过 烟囱排入大气。
设烟囱高度为 H ，内部充满密度为 的烟气，周围大气密 度为 a 。现设烟囱底部静压为 h静1 ，取顶部截面 2 - 2 面为 基准面。列双流体伯努利方程，已知 h静 2 0 则
h抽 a gH1 p f 01 HT
烟囱的原理
烟囱的原理
烟囱是一种通风设备，通常用于将烟气、废气或污浊空气排出室内或建筑物。
烟囱的工作原理涉及气流和烟气的热力学。
以下是烟囱的工作原理的详细解释：
1. 堆效应：烟囱通过利用建筑物内外温度差异而产生的气流差异来工作。
堆效应是指在烟囱内形成上升气流的现象。
当烟囱的顶部开口大于建筑物内部通风口的面积时，吸入的新鲜空气会通过通风口下降到燃烧源下方并被加热。
燃烧过程产生的热量使得燃烧源周围的空气变得更加热，使得燃烧源周围的气流密度降低。
由于热气会上升，导致在烟囱内形成一个上升的气流。
这种气流会带走烟气和废气。
2. 抽吸效应：烟囱内的上升气流会产生一种抽吸效应，将烟气和废气从燃烧源中抽出并排出室外。
抽吸效应的主要原理是气流速度和压力差的不同性质。
上升的气流速度越快，压力差就越大，从而引起更强烈的抽吸效应。
抽吸效应使得烟气和废气在烟囱内形成一个连续的流动，从而排出建筑物并防止烟气和废气在室内积聚。
3. 热传导：烟囱本身也起到了热传导的作用。
烟囱的材料通常是金属或陶瓷，这些材料具有很好的热传导性能，可以将烟气和废气的热量快速传递到烟囱表面。
然后，烟囱表面的热量会通过对流传递到周围的空气中，从而使得烟囱保持温暖，并提供更好的气流效果。
总之，烟囱的工作原理是通过堆效应、抽吸效应和热传导来实
现烟气、废气和污浊空气的排出。
这种工作原理使得烟囱成为一种有效的通风设备，提供良好的室内空气质量。
烟囱的工作原理精品资料
烟囱的工作原理精品资料烟囱是用于排除燃烧过程中产生的废气、烟雾和有害气体的装置，是建筑物、工业设施中重要的部分。
它的工作原理主要包括以下几个方面：1.热导作用：烟囱的主要功能是通过火燃烧的产生的热量，使烟气在烟囱内产生上升气流。
因为烟气温度较高，热量传导到烟囱内壁，使烟囱内部形成较高温度的烟气区。
根据热量的传导方式，可以分为对流传导和辐射传导。
其中，对流传导是通过烟气和烟囱内壁的直接接触来传导热量；辐射传导是通过辐射热来传导热量。
这种热导作用使得烟气在烟囱内产生向上的气流，从而形成正压力，带动烟气上升。
2.气流动力学：气流动力学是指烟气在烟囱内的流动规律。
烟囱底部的火燃烧产生热量，使烟气温度升高，密度变小，导致烟气上升。
同时，在烟囱底部产生的上升气流会拉动外界空气，形成一定的负压作用，进一步增强烟气向上的运动。
因此，烟囱内气压的差异和气流的对流运动是烟囱工作原理的重要内容。
3.烟囱高度：烟囱的高度对其工作效果具有重要影响。
根据伯努利定律，气体在流动过程中速度快时，压力低；速度慢时，压力高。
烟囱的高度越高，降低了入口处气体速度，增加了上升气流速度，从而增大了上升气流的动能。
根据气流动力学原理，高高烟囱能更好地排放烟气，防止烟气回流等现象的产生。
因此，烟囱建造时需要考虑建筑物高度、周围环境等因素。
4.烟囱截面积：烟囱截面积与烟气流速、压力有关。
根据连续性方程，物质的质量不变，质量流量等于密度乘以截面积乘以速度。
当烟囱截面积变小时，烟气流速增大，产生的压力也随之增大。
这样可以提高烟气向上的气流速度和烟囱的排烟效果。
因此，在设计和建造烟囱时，需要合理确定烟囱截面积。
综上所述，烟囱的工作原理涉及热导作用、气流动力学、烟囱高度和烟囱截面积等方面。
通过合理设计和构筑的烟囱能够有效排除有害气体，保证建筑物和工业设施的安全与环保。
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烟囱的工作原理
烟囱的排烟原理：
由于烟囱有一定的高度，烟囱中的热气体受到大气浮力的作用，而具有一定的几何压头，在烟囱底部造成负压—“抽力”。
如果这种抽力正好能克服气体在窑炉中流动的各种阻力，就能使窑内热气体能源源不断地流入烟囱底部，并通过烟囱排入大气。
烟囱的抽力，可用烟囱底部和顶部出口截面的伯努力方程求得：
取2－2截面为基准面，则有：
此时方程各简化为：
即：
烟囱底部负压的绝对值称之为抽力，用hc表示。
上式表明，烟囱的抽力是由烟囱的几何压头形成的。
但烟囱中气体所具有的几何压头并非全部转为有用的抽力，实际上一部分要用于克服烟囱本身气体流动的摩擦阻力和满足烟囱中气体动压头增量。
2、影响烟囱抽力的因素：
（1）烟囱的高度：H↑，hc↑，烟囱排烟能力强。
（2）烟气平均温度：tav↑，ρav↓，hc↑
（3）空气平均温度：ta↑，ρa↓，hc↓
（4）空气的湿度：ψ↑，ρa↓，hc↓
故：高度一定时，hc冬天＞hc夏天
（5）海拨高度：海拨高度↑，大气压↓，ρa↓，hc↓
2.2.1.2烟囱的热工计算
1、烟囱的直径
（1）烟囱顶部直径
（m）
分析：速度大，直径小，阻力大；速度小，直径大，投资大，有倒风现象。
施工要求：砖烟囱和混凝土烟囱d≮0.8m，顶部厚度≮24cm。
（2）底部直径：
①小型铁皮烟囱通常上下直径一般大圆筒形，也有用砖砌成的方形。
②大型的砖、混凝土烟囱是底部直径大的锥体形，斜率为1～2%。
底部直径为：
2、烟囱的高度
确定烟囱的高度不仅要考虑热工要求，还要考虑环保要求。
机械通风：环保要求高于热工要求
自然通风：热工要求、环保要求同样重要
（1）烟囱高度确定的方法：
据烟囱抽力公式计算
因烟囱本身的摩擦力及动压头增量比窑炉系统的总阻力小得多，故烟囱高度也可以近似计算：
或
式中Σh—窑炉系统的总阻力（烟囱抽力数值上与Σh相等），即：
a、克服窑炉沿途的摩擦阻力；
b、克服各种局部阻力；
c、当气体由上向下流动时，要克服几何压头作用；
d、满足动压头的增量。
（2）烟囱高度计算的步骤：
A、估算高度（储备系数K=1.2～1.3）
B、烟囱出口温度
C、烟囱内平均温度
D、烟气的平均密度
E、计算出烟囱高度与估计高度误差＜5%，即：<5%
3、烟囱热工计算的注意点
（1）用夏季最高气温计算空气密度，以保证烟囱在任何季节都有足够的“抽力”。
（2）当空气湿度较大时，计算时必须用湿空气密度。
（3）高原地区应考虑大气压的影响，见图1－45。
（4）如有机场，应不防碍飞机的升降，高度＜20m。
（5）烟囱高度应符合环卫部门规定中各种有害物质的排放标准，尽量减少公害。
（6）应考虑对农作物的影响
（7）要充分估计烟道积水、积灰和烟囱严密程度对抽力的影响。
（8）数台窑合用一烟囱时，应注意：
计算高度：hc=hc,max
计算直径：V=V1+V2+V3+……
【例题】设有一个窑炉,其生产的废气量为8000Bm3/h，废气的标态密度为1.34kg /Bm3，废气离窑到达烟囱底部的温度为600℃，自窑内到达烟囱底部的过程中，窑炉系统的总阻力为180Pa，外界空气温度为30℃。
试计算烟囱的直径和需要的高度。
【解】(（1）计算烟囱直径
取烟囱出口处的气体流速，则：
烟囱底部直径：D=1.5d=1.5×1.2=1.8(m)
（2）计算烟囱的高度
烟囱底部废气的密度：
周围空气的密度：
估计烟囱高度：
烟囱顶部温度：
烟囱中废气平均温度：
烟囱中废气平均密度：
烟囱顶部废气流速：
烟囱的平均平均直径：
烟囱中废气平均速度：
烟囱高度：
与估计估计估计高度相差不大，不必重算。