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RTO系统中有关烟囱的选型及设计

发布时间：2022-07-11 08:19:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2022年7月11日讯 冬日渐暖，惠风和畅，紧张的工作之余，与三两朋友相约城郊民宿，推杯换盏，觥筹交错，除了放松身心，也可体验一番田园慢节奏生活。傍晚，池塘边，夕阳西下，橘红色的晚霞映红了远山，水面上波光粼粼，微风徐徐。不远处几个孩童的欢声细语显得格外明亮，不知疲惫的黄狗跟在孩子们的后面，山坡上几处袅袅炊烟，缓缓上升，安静而又祥和。

点点烟囱，缕缕炊烟，这般安静的画面让我联想到正在设计的RTO系统的烟囱，联想到此前RTO系统中对烟囱也是有多种需求，想就此对RTO系统的烟囱设计谈几点浅显的看法，希望能得到您的批评和指正。



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YIHEAC的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，谈谈自己的几点实践和想法，以及YI HEAC的标准（以某新建原料药废气治理项目为例）。


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。
综合规范和YIHEAC的技术要求，我们选择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： 

   

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其中W依照YIHEAC的要求标准设计，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


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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

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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

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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。

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图 1

YIHEAC的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YIHEAC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


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02
交错排列直立板型


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通常在条件允许的情况下，螺旋式应用更为广泛，效果更好。



寒风凛冽，凉意渐深，玩耍的孩童已各自回家，夕阳也消失在山后，只剩下模糊的炊烟还在上升。烟囱在工业领域随处可见，虽简单，但很关键，在环保行业，愿YIHEAC坚持的技术理念能给碧水蓝天贡献一份绵薄之力。



参考文献：

【1】GB16297-1996 大气污染物综合排放标准

【2】GB50051-2013 烟囱设计规范