VOCs治理系统中有关烟囱的选型及设计.docx
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VOCs治理系统中有关烟囱的选型及设计
VOCs治理系统中有关烟囱的选型及设计
作者:
一气贯长空
烟囱作为最古老的排烟和防污染装置,自古以来就被广泛使用。
在VOCs治理系统中的比如RTO废气治理系统设计中,对于烟囱也有着多种要求,如何设计一个更加合理和实用的烟囱,使其适用于不同工艺条件下的RTO治理系统,也是每一次设计时需要考虑的关键点。
接下来就如何确定RTO系统中烟囱的大小,谈谈几点实践和想法。
首先我们要确定烟囱的高度H,以及烟囱的直径D
一
①:
根据规范【1】要求处理废气中含氯时,烟囱最低高度为25m;
②:
烟囱周围200m半径内有建筑物,烟囱需要高出5m以上,如条件不允许则需提高排放标准。
综合规范技术要求,可以选择25m作为烟囱的高度。
二
根据客户提供的资料,需处理的废气排放风量接近10000Nm³/h,因此根据公式:
其中W依照要求标准设计,可得烟囱直径接近500mm,因此选用DN500作为烟囱直径,可满足需求。
其次我们需要确定烟囱的外观结构,根据废气排放特点以及客户的要求,我们选用钢制烟囱。
钢制烟囱一般分为塔架式、自立式和拉索式。
塔架式钢烟囱由塔架和排烟管组成,塔架是受力结构,平面呈三角形或方形。
塔架内可以设置一个或几个排烟管。
塔架式烟囱整体强度高,常用于高度超过120m的高烟囱。
如下图
自立式烟囱一般上部呈圆柱、下部呈圆截锥形,建造高度不超过120m,更适合在一些无法固定拉索或受场地限制无法使用拉索的场所。
如下图
拉索式烟囱筒身的构造措施同自立式烟囱相同,会多一些拉索用来进一步稳固烟囱筒身,适合在一些场地宽阔的室外场所,高度最好不超过50m。
如下图
在这些烟囱型式都适合该项目的情况下,兼顾安全,符合规范设计就是我们必须要考虑到的。
因此根据规范【2】来进一步确定使用哪种类型,如图1烟囱高度h和烟囱直径d之间的比值确定。
我们这次的烟囱h/d≈47>30,宜使用自立式,且>35,故设置两层拉索。
图1
工程师们在做设备设计的时候,第一原则永远是安全。
因此在确定了烟囱结构类型之后,应该考虑到风对于高耸结构的破坏是非常重要的。
需通过相应计算烟囱的横向风振,判断是否会发生跨临界强风共振,当可能会发生时,就需要我们改变烟囱高度、直径和增加厚度等措施以防发生安全隐患。
为了安全,本项目采取增加烟囱壁厚的方式增加强度,烟囱壁厚需要满足公式要求:
烟囱高度不大于20m时:
tmin=4.5+C
烟囱高度大于20m时:
tmin=6+C
其中,tmin为筒壁最小厚度(mm);
C为腐蚀裕度,有隔热层时取C=2mm,无隔热层时取C=3mm。
其中,是否设置隔热层需由烟气温度来决定,我们常用的Q235B的临界点是350℃,超过这个温度,就需要设置隔热层。
隔热层的厚度由温度决定,最小不宜低于50mm。
除此之外,有时为了投资更经济,通常我们会设计和使用破风圈。
破风圈应设置在距烟囱上端不小于烟囱高度1/3的范围内。
而破风圈同样有两种类型,螺旋板型和交错排列直立板型。
01
螺旋板型
02
交错排列直立板型
通常在条件允许的情况下,螺旋式应用更为广泛,效果更好。
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