烟气从烟囱排出时,因烟气具有一定的动能而上升。在横向风力的作用下,烟气流逐渐由竖直方向转到与地面平行的水平方向。通常把水平的烟羽中心轴到地面的高度,称为烟囱的有效高度。
烟囱的有效高度由三部分组成:烟囱的墙体高度Hs;烟气动能引起的上升高度Hd和浮力引起的上升高度Hf。烟气动能和浮力引起的上升高度之和(Hd Hf)称作烟气的抬升高度Ht。对烟气上升的高度,许多学者以理论推导、实际测定或模型试验为依据,提出多种不同形式的计算方法。这些计算方法不仅表达式不同,而且计算结果也有不少差别。
赫兰计算式
式中 Hx——烟囱的有效高度,m;
Hs——烟囱的墙体高度,m;
Hd——烟气动能引起的上升高度,m;
Hf——烟气浮力引起的上升高度,m;
Ht——烟气的抬升高度,m;
vg——烟气自烟囱排出的速度,m/s;
d——烟囱出口直径,m;
vp——在烟囱出口高度的平均风速,m/s;
Qg——烟气的散热量,t/s;
Gg——烟气的排放量,kg/s;
Cp——烟气的定压热容,J/(kg·K);
Tg——烟气的绝对温度,K;
Ta——烟囱出口高度空气的绝对温度,K。
赫兰计算式运算比较方便,计算结果比较接近实际情况,而且考虑了烟气的动能和浮升力两种因素的影响,可以用来计算常温和高温两类烟气排放的情况。适用于中、小型烟囱。
安德列耶夫计算式
式中各符号同赫兰计算式。
此计算式是根据理论推导出的,由计算看出,该式将浮升力作用忽略不计,而只考虑烟气动能所引起的抬升高度。所示,该计算式用于计算非高温烟气排放比较合适。