工程设计规范

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烟囱设计规范 GB 50051-2002

9.3 自立式钢烟囱

9.3.1 自立式钢烟囱的直径d和高度h之间的关系宜满足h≤20d 。当不满足此条件时，烟囱下部直径宜扩大或采用其他结构型式。
9.3.2 自立式钢烟囱应进行下列计算：
  1. 1 弯矩和轴力作用下，钢烟囱强度应按下列规定进行计算：
2 在弯矩和轴向力作用下，钢烟囱的稳定性应按下式进行验算：
3 地脚螺栓最大拉力可按下式计算：
4 钢烟囱底座基础局部受压应力，可按下式计算：
5 烟道入口宜设计成圆形。矩形孔洞的转角宜设计成圆弧形。孔洞应力应满足：
9.3.3 自立式钢烟囱的筒壁最小厚度应满足下列条件：
当烟囱高度h ≤20m， t =4.5＋C （9.3.3-1）
当烟囱高度h ＞20m， t ＝6＋C （9.3.3-2）
式中 C——腐蚀厚度裕度，有隔热层时取C=2mm，无隔热层时取C=3mm。
9.3.4 隔热层的设置应符合以下规定：
  1. 1 当烟气温度高于本规范表4.3.1 规定的最高受热温度时应设置隔热层。
  2. 2 烟气温度低于150℃，且按本规范第10章规定，烟气有可能对烟囱产生腐蚀时，应设置隔热层。
  3. 3 隔热层厚度由温度计算决定，但最小厚度不宜小于50mm。对于全辐射炉型的烟囱，隔热层厚度不宜小于75mm。
  4. 4 隔热层应与烟囱筒壁牢固连接，当用块状材料或不定型现场浇注材料时，可采用锚固钉或金属网固定。烟囱顶部可设置钢板圈保护隔热层边缘。钢板圈厚度不小于6mm。
  5. 5 为支承隔热层重量，可在钢烟囱内表面，沿烟囱高度方向，每隔1m 至1.5m设置一个角钢加固圈。
  6. 6 当烟气温度高于560℃时，隔热层的锚固件可采用不锈钢（1Cr18Ni9Ti）制造。烟气温度低于560℃时，可采用一般碳素钢制造。
  7. 7 对于无隔热层的烟囱，在其底部2m高度范围内，应对烟囱采取外隔热措施或者设置防护栏，防止烫伤事故。
9.3.5 破风圈的设置应符合下列规定：
  1. 1 设置条件：
    当烟囱的临界风速小于6～7m/s 时，应设置破风圈。
    当烟囱的临界风速为7～13.4m/s，且小于设计风速时，而用改变烟囱高度、直径和增加厚度等措施不经济时，也可设置破风圈。
  2. 2 设置破风圈范围的烟囱体型系数应按表面粗糙情况选取。
  3. 3 设置位置：需设置破风圈时，应在距烟囱上端不小于烟囱高度1/3 的范围内设置。
  4. 4 破风圈型式与尺寸：
    l）交错排列直立板型：直立板厚度不小于6mm，长度不大于1.5m，宽度为烟囱外径的1/10：每圈立板数量为4块，沿烟囱圆周均布，相邻圈立板相互错开45°。
    2）螺旋板型：螺旋板厚度不小于6mm，板宽为烟囱外径的1/10。螺旋板为3道，沿圆周均布，螺旋节距可为烟囱外直径的5倍。
9.3.6 可根据需要在烟囱顶部设置用于涂刷油漆的导轨滑车及滑车钢丝绳。