采用自然排烟的排烟罩要求能产生一定的抽力，以便能排出应排走的全部烟气和周围吸入的空气。如果烟气流是不稳定的，或者烟气与周围空气间的重度相差不大，采用自然排烟罩是才合理的。

（1）水平烟气散发源排烟罩形状和尺寸的确定

排烟罩罩口的截面形状尽可能与烟气散发源的水平投影相似。

排烟罩的收缩角度口宜等于或小于60°，最大不应大于90°。为了降低排烟罩的高度，对于边长较长的矩形排烟罩可将长边分段设置。

排烟罩罩口边宜留有一定高度的垂直边（裙边），垂直边的高度

（

为罩口面积）。

罩口截面尺寸按下式计算：

式中各符号的意义见图2中（a）。

（2）垂直炉门烟气散发源和烟罩尺寸的确定 ‘

垂直炉门上方装设排烟罩的常见形式如图2中（b）所示。排烟罩罩口尺寸A可按公式

确定，但确定罩口尺寸B必须首先确定烟气散发源的尺寸b。除按生产实践中的经验数据确定外，也可以用理论方法计算确定。

如图2所示，沿炉墙外表面和零压面设直角坐标，则排烟罩口平面的坐标为

，设有一气体质点单元，体积为dV，其喷出炉外的起始点为A（h，0），显而易见，在水平喷出速度和垂直向上浮力的综合作用下，它将运动至A'（h，L）。在忽略黏性力的条件下，可列出垂直方向上的方程式，从而求出向上的加速度a（

），并经简化得出：

式中，

——周围空气的重度，

；

——喷出烟气的重度，

；

g——重力加速度，

。

质点单元运动至A'位置时，在水平方向移动的距离可按下式求得：

式中,L——质点单元到达排烟罩口时，在水平方向上移动的距离，m；

——水平喷出速度，m/s；

——排烟罩El平面至零压面的距离，m；

——A点至零压面的距离，m。

将公式

代入公式

可得：

上述公式说明，当炉内气体靠几何压头喷出时，最大喷出距离取决于零压面到排烟罩口平面的距离。

（3）排烟量的计算

排烟罩的排烟量V（

）按下式计算：

式中,F——罩口截面面积，

；

——罩口截面上平均流速，m/s。

推荐取以下数值：

四边敞开的排烟罩：1.05～1.25m/s；

三边敞开的排烟罩：0.9～1.05m/s；

二边敞开的排烟罩：0.75～0.9 m/s；

一边敞开的排烟罩：0.5～0.75 m/s。