煙囪的奧秘

劉吉順

為什么要安裝煙囪?

當(dāng)木柴、煤炭等燃料在爐火內(nèi)燃燒的時候，要產(chǎn)生大量的熱，使得周圍的空氣受熱，體積膨脹，它的密度變小，所以熱空氣就會上浮，熱空氣周圍的冷空氣于是就流過來又填補(bǔ)它上升后留下的位置。這些冷空氣受熱后又上升，周圍新的冷空氣就又流過來補(bǔ)充，如此繼續(xù)進(jìn)行下去，就形成了一股上升的氣流。這種氣流的上升將火焰引向上方，所以火焰總是向上的。燃料燃燒必須要有氧氣的助燃，正是由于燃燒時產(chǎn)生的上升氣流，才使含氧的新鮮空氣不斷地得到補(bǔ)充，燃料的燃燒才能繼續(xù)維持下去。為了加速氣流的流動，使?fàn)t內(nèi)燃料能得到更充分的氧氣助燃，在生產(chǎn)和生活中的鍋爐和爐灶上都要安裝上煙囪。另外，安裝煙囪的另一作用是能及時地拔出燃料燃燒時產(chǎn)生的煙塵等廢氣。

煙囪是不是越高越好?

煙囪能增加熱氣流在其內(nèi)部上升的速度，同時也加快了爐底流進(jìn)空氣的速度，使得燃料能得到充足的氧氣而順利燃燒。煙囪修建得越高，則煙囪內(nèi)的氣體與煙囪外的氣體溫差越大，煙囪內(nèi)外產(chǎn)生的壓力差也越大，所產(chǎn)生的抽力相對也就越大，供氣和拔煙能力就越強(qiáng)，致使高溫氣體一直上升到煙囪的頂部冒出來。只有這樣才可以很快地將爐內(nèi)燃燒以后產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物排出來，使越來越多的新鮮空氣更快地溶入爐子里面。

我們都知道，家庭火爐的煙囪越高，則爐火越旺，排煙效果越好。我們可能也曾注意到，吃火鍋的時候，有時候火燒得不旺時，服務(wù)員就會拿過來一段小煙囪放在鍋蓋的中間火口上面，待一會兒火鍋里的火就燒得很旺了。那么，煙囪是不是越高越好呢?那倒不是。

因?yàn)闊焽璩槌龅臒煛⒒鸷推渌麖U氣溫度都較高，因此煙氣必將帶走一些熱量，并且煙囪越高，拔煙越快，帶走的熱量就越多，則熱源損失的能量也越多。也就是說，如果拔煙過快過多，將會把火大量地從煙囪中拔走，反而會使?fàn)t內(nèi)溫度降低而影響燃燒。我們可能也有這樣的體會，剛點(diǎn)著的爐火或不旺的爐火若用高煙囪去拔煙火，則爐火不僅不旺而且會很快熄滅，其原因就是煙囪過高的緣故。

煙囪有個最佳高度，得根據(jù)實(shí)際的排煙量和煙囪口徑來定，當(dāng)排煙量和口徑一定時，煙囪超過了一定的高度后，再修建很高就毫無意義了。再者，修建過高的煙囪，經(jīng)濟(jì)上也不劃算。

煙囪是不是越粗越好?

有的人說，既然煙囪能抽煙排氣和充分供給燃料需要的氧氣，那么，我們?yōu)槭裁床话褵焽栊薜帽M量粗一些呢?是不是把煙囪修建得越粗越好呢?

如果只把煙囪做粗而不做高，則煙塵及其他氣流所受到的浮力會變大，并且與增大的截面積成比例增大，由公式壓強(qiáng)(P)=壓力(f)/受力面積(s)可知，壓力、面積雖然都成比例的變大了，但實(shí)際上煙囪內(nèi)熱氣流壓強(qiáng)并沒變，而煙囪底部的吸力或抽力也并不會變大，因此，煙囪也不是修得越粗越好。(文章代碼：2016)

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