某現(xiàn)場(chǎng)RTO處理風(fēng)量85000m3/h，高度約20m，根據(jù)下文做相對(duì)應(yīng)的計(jì)算，故煙囪選擇DN1600。

首先，需要核算煙囪制作材質(zhì)的厚度。煙囪的筒壁最小厚度應(yīng)滿足下列公式要求：煙囪高度不大于20m時(shí)，tmin=4.5+C;煙囪高度大于20m時(shí)，tmin=6+C;C為腐蝕厚度裕度，即腐蝕速率*年限，一般在無(wú)隔熱層時(shí)，取C=3mm。(當(dāng)然對(duì)于一些腐蝕強(qiáng)度較高的醫(yī)化行業(yè)，我們要考慮實(shí)際腐蝕速率。)因此壁筒厚度一般應(yīng)取≥8mm，有時(shí)為了加強(qiáng)整體穩(wěn)固性，加厚下部，取≥12mm。

其次對(duì)于選用的固定用地腳螺栓，我們需要考慮是否會(huì)在使用過(guò)程中，因強(qiáng)度不夠造成損壞，以致傾斜或倒塌，因此也需要核算，本次我們選擇的地腳螺栓數(shù)量為40個(gè)M33所在圓直徑為1760mm。

案例：廢氣處理裝置RTO焚燒爐安裝在客戶廠區(qū)

煙囪地腳螺栓：需符合 Pmax=4M/nd - N/nPmax為地腳螺栓的最大拉力(KN);

M為彎矩值，由附公式做近似計(jì)算，約為150KN·m;

N為軸向壓力(KN)，一般為自重與豎向地震作用之和;

豎向地震作用：FEv0=0.75αvmaxGE 計(jì)算值很小，可忽略不計(jì)(αvmax=1.4*0.65，GE=1.4)，因此僅計(jì)算自重，另復(fù)算其他設(shè)施的重量，因此估算為10t;

n為數(shù)量，即地腳螺栓的總數(shù)量;

d是地腳螺栓所在圓直徑(m)。

帶入數(shù)值，Pmax=4*150/40*1.76-100/40≈6.1KN遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于承載設(shè)計(jì)值，因此合適。

計(jì)算完畢后，對(duì)照地腳螺栓抗壓強(qiáng)度表對(duì)比是否符合。

最后還要對(duì)煙囪整體強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)算，防止因可能存在的強(qiáng)風(fēng)等導(dǎo)致煙囪從中間松動(dòng)或者斷裂。

強(qiáng)度計(jì)算：N/A +M/W≤f

N是軸向拉力(N)，(自重+地震作用力，計(jì)算同2中公式相同);

A是凈截面面積(πR2-πr2)(R為外徑，r為內(nèi)徑mm);

M是彎矩值，計(jì)算見(jiàn)附公式;

W是截面抵抗矩(計(jì)算公式πd3/32)(d為直徑mm)

f是溫度作用下鋼材抗拉、抗壓強(qiáng)度。

f=rs·f(rs為鋼材在溫度作用下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的折減系數(shù)，f為溫度不大于100℃時(shí)的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2)

帶入計(jì)算：

100000/80183-100000000/401920000≈0.88N/mm2，遠(yuǎn)小于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，因此設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

在我國(guó)不同地區(qū)，每年因季節(jié)的不同，氣候風(fēng)速均不同，在進(jìn)行煙囪選型時(shí)還需要考慮風(fēng)力，計(jì)算橫向風(fēng)載荷，增大煙囪強(qiáng)度。

一般地來(lái)講，利用本文前述選型工況，風(fēng)載荷計(jì)算過(guò)程如下：雷諾數(shù)Re=69000vd=3312000(v取30m/s)d為直徑=1.62m計(jì)算結(jié)果對(duì)比：3X105≤3312000≤3.5X106(參考GB50051-2013 P30)

因此一般而言，可不計(jì)算橫風(fēng)向共振載荷，但需要考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況，當(dāng)風(fēng)速偏低或過(guò)高時(shí)，也要重新核算，不可忽視。

附：彎矩值M的計(jì)算公式:M=q(h-h1)2/2·{h+2h1/3·(1/ρ+α△T/d)+tgθ}

h為筒身高度(m);

h1截面處的高度(m);

α為混凝土的線膨脹系數(shù);

△T為日照產(chǎn)生陽(yáng)面與陰面的溫度差，按照當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)采用，或按照20℃;

d為高度為0.4h處的筒身外直徑(m);

tgθ為基礎(chǔ)傾斜值，可按現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的地基允許傾斜值采用。

1/ρ為筒身的彎曲變形曲率，

由以下公式計(jì)算：1/ρ=1.6(M1-M2)/0.33E·I

M1為筒身代表截面處的地震彎矩設(shè)計(jì)值(KN·m);

M2為筒身代表截面處的地震附加彎矩設(shè)計(jì)值(KN·m);

E為筒身代表截面處的筒壁混凝土在溫度作用下的彈性模量(KN/m2);

I為筒身代表截面的筒壁截面慣性矩。

• VOCs廢氣處理RTO設(shè)備設(shè)計(jì)和操作中的若干問(wèn)題(二)
• VOCs有機(jī)廢氣入RTO焚燒爐要求及安全性分析|附爆炸極限計(jì)算