专利名称：一种可用比托管准确测定排烟量的烟囱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烟囱，具体是一种可用比托管准确测定排烟量的烟囱。
背景技术：
目前，准确测定大型工厂(如火电厂、冶金、化工、建材、石化等行业)的有害烟气量及热量是国家环保和能源部门迫切需要解决的大问题。国家上述部门一般希望从工厂烟囱中掌握工厂排放总量，其准确测定，影响到国家总体规划及指标控制，因此，在烟囱上测定烟气量的措施在环保设备厂家就应运而生。在烟囱上测定流量是相当困难的，影响准确测量的因素很多1.烟囱结构是锥形的，每个高度截面的流速是不同的，对于不同海拔的烟囱，流量测点的高度也是不同的。内衬有的是喷钛钢表面的、有的是耐酸、耐热混凝土的、或耐火砖砌筑的。内壁摩擦系数各不相同，影响截面流体速度分布。2.烟囱底部烟道进口数量不同，而且不一定同时进气，这较大影响截面流体速度分布。3.烟气本身有灰尘、有腐蚀性、有水蒸汽含量及烟气温度不同的基本特点，测流量的标准节流装置无法使用，且系统不容许大的压损及能耗；插入式流量测量装置相对来说， 较适应，且能耗小，但是烟尘容易堵测孔。经常要吹扫。且较小的烟气流量较难测出。插入式烟气流量装置，有几种类型1)仅测截面上某点速度的比托管或热线式风速仪；测定的是该点动压，差压较小。当速度分布经常不对称时，单点速度与截面平均速度差别大，不宜使用。但清灰更容易些。2)以测截面直径上的平均速度反映全截面流量的国产均速管；测定的是平均速度动压，差压较小。当速度分布经常不对称时，各孔有互补均压作用，可较好测定平均速度。 安装变异小。3)以美国阿牛巴为代表的各种巴类的均速流量计；测定的是平均压差，差压稍大，当速度分布经常不对称时，虽有一定互补均压，但流量范围下流量系数变化大，稳定度差，安装变异大，准确度难保证。上述2、点测定方法较好，因种种因素，未取得足够共识，环保行业还采用1)种方法，用比托管在+IOm高度横插入，在某点测流速，以此流速得到的动压经烟气密度校正，并乘该处烟 截面积，得烟气体积流量。这已在很多锅炉烟 上推广使用。这种测定方法的基础是认定比托管插入点处所测的是该截面的烟气平均速度。从烟道进烟@的烟气，有单路进及双路同进，有大流量或较小流量，单路进时对测点处而言，相当是个弯头，双路进大小量相冲时，整个速度分布像浪花。IOOm高以上的烟囱底部直径在6m以上，在IOm高处测定(更高处20m处，不利于日常维护)气流到测定截面处，显然没有均布开。测定点处不可能是平均速度。政府环保和能源部门所得到的数据就难以正确。即使烟囱内直径向上收缩，但因坡度较小，远不能使速度分布均勻。[0016]在测定截面处烟气分布较对称的情况下，比托管口还应插到理论平均速度的点位，正对流向。因此这种比托管插入测定方法不准确的根本原因是由于从烟道进气方式和量大小的多种多样性加上测定处前直线段太短，引起的气流不对称分布。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可用比托管准确测定排烟量的烟 ，可使烟 内的乱流改变成对称分布流，提高测量的准确性。本实用新型的技术方案为，一种可用比托管准确测定排烟量的烟囱，包括烟囱主体和分别设在烟 主体底部两侧的烟道，其特征是，所述烟道主体底部中心设有整流圆锥体，整流圆锥体底面置于烟 主体底面上。两烟道轴向中心线分别置于烟囱主体横向中心线两侧。所述整流圆锥体锥顶高于烟道顶。所述整流圆锥体截面与烟囱内壁间单侧通道的当量直径It = RedX υ/Vt(1)式中，Red为表徵惯性力与粘性力之比的雷诺数，Vt为进气截面平均速度，u为烟气运动粘度。在烟囱中心底部加装整流圆锥体，烟道入口偏心切入，烟气在锥体周围形成向上旋动，烟气在达+IOm时，基本形成以烟囱中心为轴的对称分布气流。整流圆锥的大小对不同烟囱确定方法如下整流圆锥的大小应使流体最小需测流量达到充分发展湍流，因此，表徵惯性力与粘性力之比的雷诺数Red > 2000,由于测点距离近，仅IOm左右，应加大湍流度，Red宜达 5 X IO4以上，Red = VtXlt/ υ(2)式中Vt进气截面平均速度，由工况流量、工况密度截面积计算。It截面水力学当量直径，该流通截面近似地按烟道顶高处烟 内半径与烟道顶高构成的截面减去1/2圆锥截面，u烟气运动粘度m2/s，由烟气成分及工况温度查得。在已定雷诺数下，经上式反求取 1/2圆锥截面。但圆锥高度定为仅比烟道高lm。根据火力发电厂《烟风煤粉管道设计技术规程》DL/T 5121-2000规定烟道进烟囱的烟气设计流速在10-15m/s，因此其进入烟囱的惯性较大，大部分从切向水平进入与圆锥间的截面，见图3.该截面为倒梯形，按水力学矩形当量公式It = 2bh/(b+h)(3)式中lt已可由(2)式求得，h即已知烟道高，b可由本式求得。由图3，烟道顶高处烟囱内半径-b = IXsin(α/2) (4)因此圆锥底半径=h X sin (α/2)(5)从而整流圆锥结构尺寸得到确定。在烟道口人为偏心流入的条件下，在烟囱中心底部设置圆锥，引导烟气流旋动，对流动径向分量的产生，减弱烟气轴向速度分量的不规则差别，使气流迅速均勻对称分布，它使单点比托管插入测流量成为可能，插入深应在0.2395d处(d为该测量截面内径)。这里烟囱内向上的微收缩也起一定均勻分布流作用。由以上可知，本实用新型作为一种可用比托管准确测定排烟量的烟囱，通过在烟囱底部中心加装整流圆锥体，使乱流改变成对称分布流，单点比托管插入深应在0. 2395d 处(d为该测量截面内径)，可用比托管较准确测定排烟量。
图1为本实用新型一种实施例的结构主视图；图2为图1中A-A面剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种可用比托管准确测定排烟量的烟囱，包括烟囱主体2和分别设在烟 主体底部两侧的烟道1，烟道主体2底部中心设有整流圆锥体3，整流圆锥体3底面置于烟囱主体2底面上。两烟道1轴向中心线分别置于烟囱主体2横向中心线两侧。整流圆锥体3锥顶比烟道顶高lm。整流圆锥体3与烟囱内壁间截面的当量直径It按公式It = RedX υ /Vt获得；所述公式中，Red为表徵惯性力与粘性力之比的雷诺数，Vt为进气截面平均速度，u为烟气运动粘度。在已知整流圆锥体高=烟道高+Im的基础上，确定圆锥角及圆锥底直径。整流圆锥体应在烟囱中心底部牢固固定。
权利要求1.一种可用比托管准确测定排烟量的烟 ，包括烟 主体( 和分别设在烟 主体底部两侧的烟道(1)，其特征是，所述烟道主体( 底部中心设有整流圆锥体(3)，整流圆锥体 (3)底面置于烟囱主体( 底面上。
2.根据权利要求1所述的一种可用比托管准确测定排烟量的烟 ，其特征是，所述整流圆锥体C3)锥顶高于烟道顶。
3.根据权利要求1所述的一种可用比托管准确测定排烟量的烟 ，其特征是，两烟道 (1)轴向中心线分别置于烟囱主体(2)横向中心线两侧。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种可用比托管准确测定排烟量的烟@，其特征是， 所述整流圆锥体C3)截面当量直径It按公式It = RedX υ /Vt获得；所述公式中，Red为表徵惯性力与粘性力之比的雷诺数，Vt为进气截面平均速度，u为烟气运动粘度。
专利摘要本实用新型涉及一种烟囱，具体是一种可用比托管准确测定排烟量的烟囱，包括烟囱主体和分别设在烟囱主体底部两侧的烟道，烟道主体底部中心设有整流圆锥体，整流圆锥体底面置于烟囱主体底面上。通过在烟囱底部中心加装整流圆锥体，使乱流改变成对称分布流，单点比托管插入深应在0.2395d处(d为该测量截面内径)，可用比托管较准确测定排烟量。
文档编号F23J11/00GK202166070SQ20112026540
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者戈尔谷 申请人:长沙有色冶金设计研究院有限公司