烟囱的奥秘

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  为什么要安装烟囱?
  
  当木柴、煤炭等燃料在炉火内燃烧的时候,要产生大量的热,使得周围的空气受热,体积膨胀,它的密度变小,所以热空气就会上浮,热空气周围的冷空气于是就流过来又填补它上升后留下的位置。这些冷空气受热后又上升,周围新的冷空气就又流过来补充,如此继续进行下去,就形成了一股上升的气流。这种气流的上升将火焰引向上方,所以火焰总是向上的。燃料燃烧必须要有氧气的助燃,正是由于燃烧时产生的上升气流,才使含氧的新鲜空气不断地得到补充,燃料的燃烧才能继续维持下去。为了加速气流的流动,使炉内燃料能得到更充分的氧气助燃,在生产和生活中的锅炉和炉灶上都要安装上烟囱。另外,安装烟囱的另一作用是能及时地拔出燃料燃烧时产生的烟尘等废气。
  
  烟囱是不是越高越好?
  
  烟囱能增加热气流在其内部上升的速度,同时也加快了炉底流进空气的速度,使得燃料能得到充足的氧气而顺利燃烧。烟囱修建得越高,则烟囱内的气体与烟囱外的气体温差越大,烟囱内外产生的压力差也越大,所产生的抽力相对也就越大,供气和拔烟能力就越强,致使高温气体一直上升到烟囱的顶部冒出来。只有这样才可以很快地将炉内燃烧以后产生的气体产物排出来,使越来越多的新鲜空气更快地溶入炉子里面。
  我们都知道,家庭火炉的烟囱越高,则炉火越旺,排烟效果越好。我们可能也曾注意到,吃火锅的时候,有时候火烧得不旺时,服务员就会拿过来一段小烟囱放在锅盖的中间火口上面,待一会儿火锅里的火就烧得很旺了。那么,烟囱是不是越高越好呢?那倒不是。
  因为烟囱抽出的烟、火和其他废气温度都较高,因此烟气必将带走一些热量,并且烟囱越高,拔烟越快,带走的热量就越多,则热源损失的能量也越多。也就是说,如果拔烟过快过多,将会把火大量地从烟囱中拔走,反而会使炉内温度降低而影响燃烧。我们可能也有这样的体会,刚点着的炉火或不旺的炉火若用高烟囱去拔烟火,则炉火不仅不旺而且会很快熄灭,其原因就是烟囱过高的缘故。
  烟囱有个最佳高度,得根据实际的排烟量和烟囱口径来定,当排烟量和口径一定时,烟囱超过了一定的高度后,再修建很高就毫无意义了。再者,修建过高的烟囱,经济上也不划算。
  
  烟囱是不是越粗越好?
  
  有的人说,既然烟囱能抽烟排气和充分供给燃料需要的氧气,那么,我们为什么不把烟囱修得尽量粗一些呢?是不是把烟囱修建得越粗越好呢?
  如果只把烟囱做粗而不做高,则烟尘及其他气流所受到的浮力会变大,并且与增大的截面积成比例增大,由公式压强(P)=压力(f)/受力面积(s)可知,压力、面积虽然都成比例的变大了,但实际上烟囱内热气流压强并没变,而烟囱底部的吸力或抽力也并不会变大,因此,烟囱也不是修得越粗越好。(文章代码:2016)
  
  责任编辑 张田勘
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