5.6.1  烟囱内部的烟气温度应符合下列规定：

   1  当计算烟囱最高受热温度和确定材料在温度作用下的折减系数时，应采用烟囱使用时的最高温度。

   2  当确定烟气露点温度和防腐蚀措施时，应采用烟气温度变化范围下限值。

5.6.2  烟囱外部的环境温度采用应符合下列规定：

   1  当计算烟囱最高受热温度和确定材料在温度作用下的折减系数时，应采用当地气象资料极端最高温度。

   2  当计算筒壁温度差时，应采用当地气象资料极端最低温度。

5.6.3  筒壁计算出的各点受热温度均不应大于本标准第3.1.26条和第4.4节中规定的相应材料最高使用温度允许值。

5.6.4  烟囱内衬、隔热层和筒壁以及基础和烟道各点的受热温度(图5.6.4-1或图5.6.4-2)可按下式计算：

式中：Tj——计算点j(j＝0，1，…，4)的受热温度(℃)；

     Tg——烟气温度(℃)；

     Ta——空气温度(℃)；

     Rtot——内衬、隔热层、筒壁或基础环壁及环壁外侧计算土层等总热阻(m2·K/W)；

     Ri——第i层热阻(m2·K/W)；

     Rin——内衬内表面的热阻(m2·K/W)。

5.6.5  单筒烟囱内衬、隔热层、筒壁热阻以及总热阻可分别按下列公式计算：

式中：Ri——筒身第i层结构热阻(i＝1代表内衬，i＝2代表隔热层，i＝3代表筒壁)(m2·K/W)；

     λi——筒身第i层结构导热系数[W/(m·K)]；

     αin——内衬内表面传热系数[W/(m2·K)]；

     αex——筒壁外表面传热系数[W/(m2·K)]；

     Rex——筒壁外表面的热阻(m2·K/W)。

     d0、d1、d2、d3——内衬、隔热层、筒壁内直径及筒壁外直径(m)(图5.6.4-1)。

     d0、d1、d2、d3、d4——内筒、隔热层、空气层、筒壁内直径及筒壁外直径(m)(图5.6.4-2)。

5.6.6  套筒烟囱内筒、隔热层、筒壁热阻以及总热阻可分别按下列公式进行计算：

式中：β——有通风条件时的外筒与内筒传热比，外筒与内筒间距不应小于100mm，并取β＝0.5；

     αs——有通风条件时，外筒内表面与内筒外表面的传热系数。

▼ 展开条文说明
5.6.6  套筒烟囱由于设有进风口和出风口，属于通风状态，与全封闭状态有较大区别。在通风状态下，内外筒间距不应小于100mm，并在烟囱高度范围内应设置进气孔和排气孔，进气孔和排气孔的面积在数值上应符合套筒式与多管式烟囱设计构造要求。

5.6.7  矩形烟道侧壁或地下烟道的烟囱基础底板的总热阻可按本标准式(5.6.5-1)计算，各层热阻可按下列公式进行计算：

式中：ti——内衬、隔热层、筒壁或计算土层厚度(m)。

5.6.8  内衬内表面的传热系数可按表5.6.8-1采用，筒壁或计算土层外表面的传热系数可按表5.6.8-2采用。

5.6.9  烟道口上部烟气温差可按下列公式进行计算：

式中：△Tg——距离烟道口顶部z高度处的横跨内筒直径两端烟气不均匀分布温差(℃)；

     A——热量传递修正系数，按表5.6.9-1选取；

     △T0——烟道顶部位置处的横跨内筒直径两端烟气不均匀分布温差(℃)，单个烟道及△T0＝0时，取△T0＝15℃；

     TA——温度较高烟道的烟气温度(℃)；

     TB——温度较低烟道的烟气温度(℃)；

     B——烟气流量修正系数，按表5.6.9-2选取；

     K——烟道宽度修正系数，按表5.6.9-3选取；

     C——隔烟墙或倒流平台修正系数，当无隔烟墙或倒流平台时取C＝1.0；当有隔烟墙或倒流平台时，取C＝0.375；

     z——计算点距离烟道口顶部的距离(m)；

     d——内筒内直径(m)。

▼ 展开条文说明
5.6.9  原规范对烟道顶部位置处的烟气沿直径方向不均匀分布温差△T0的规定不够完善，其取值与烟气温度成正比，而且取值系数在多烟道时偏大，造成该项对内筒内力影响比重较高。本次修订借鉴了国外规范及我国工程实际经验的基础上对公式进行了较大修改，考虑因素更全面，计算结果更趋于合理。

5.6.10  横跨内筒直径两端，筒壁厚度中点处温度差可按下式进行计算：

式中：Rctot——从烟气到内筒筒壁中点的总热阻(m2·K/W)。

5.6.11  横跨内筒直径两端烟气不均匀分布温差对内筒产生的水平位移可按下列公式计算：

   1  烟道口区域温差产生的变形：

   2  烟道口以上截面温差引起的变形：

式中：ux1、ux2——距离烟道口顶部z处筒壁截面的水平位移(m)；

     θ0——在烟道口范围内的截面转角变位(弧度)；

     HB——烟道口高度(m)；

     αz——筒壁材料的纵向膨胀系数；

     △Tm0——z＝0时的△Tm值。

▼ 展开条文说明
5.6.11  温度效应是由烟气在纵向及环向产生的不均匀温度场所引起的，要计算出由温度效应在截面上产生的内力，就需要先计算出温差下内筒烟囱产生的变形。由于内筒在止晃平台处变形受到约束，因此内筒的截面上产生了内力。
(1)横截面上的温度分布假定：横截面上的温度分布假定如图1所示，其中：


(2)转角变形计算：从假定的温差分布可看到，沿直径方向的线性温差分布引起恒定的转角变形为：

式中：α——钢材的线性膨胀系数；
     △T_x——从钢内筒烟囱烟道入口顶部算起距离x处的截面温差(℃)；
     d——钢内筒直径。
同时，由于温度沿钢内筒圆周方向的不均匀分布产生次应力，使截面产生转角变位θ_s，在圆周上取微元dA，微元面积dA＝Rdфt。
从温差分布应力图(图1)上可得到微元上的应力f_ф＝α(T₂-T₁)E，因此微元上的荷载为：

荷载对截面中性轴取矩得：

M引起的转角θ_s为：

一阶效应与二阶效应两者产生的转角位移之和即为钢内筒的总转角：

式中：R——内筒半径；
     E——内筒弹性模量；
     t——筒壁厚度。
   (3)钢内筒温差作用下的水平变形组成：
钢内筒的温差分布由两部分组成，烟道入口高度范围内截面温差取恒值△Tx0和从烟道入口顶部以上距离x处的截面温差值△Tx。在不同的温差作用下，钢内筒烟囱的水平变形由两部分组成：
1)第一部分是烟道口区域温差产生的变形，沿高度线性变化。
2)第二部分是由烟道口以上截面温差引起的变形，沿高度呈曲线变化。
(4)烟道口范围钢内筒烟囱水平线变形计算：
1)在烟道口范围内，截面转角变位是常数，如图2所示，即：

转角曲线图的面积为：

距离烟道口顶部上x处钢内筒烟囱截面在等值温度作用下的水平线变位为：


2)距离烟道口顶部上x处钢内筒烟囱截面的转角如图2所示，计算公式为：

令θ0＝0.811αηt△T0/2R，V＝ξt/d＝BCK/d，则θ＝θ0e-Vx，转角曲线图的面积为：

将转角曲线图对0点取矩得：

转角曲线的重心为：G＝M₀/A，距离烟道口顶部上x处钢内筒烟囱截面在温差作用下的水平线变位为：

5.6.12  钢或纤维增强塑料内筒轴向温度应力应根据各层支承平台约束情况确定。内筒可按梁、柱计算模型处理，并令各层支承平台位置的位移与按本标准第5.6.11条计算的相应位置处的位移相等计算梁、柱应力，该应力可近似为内筒的轴向温度应力。内筒轴向温度应力也可按下列公式近似计算：

式中：σTm——筒身弯曲温度应力(MPa)；

     σTsec——温度次应力(MPa)；

     σTb——筒壁内外温差引起的温度应力(MPa)；

     Ezc——筒壁轴向受压或受拉弹性模量(MPa)；

     Ezb——筒壁轴向弯曲弹性模量(MPa)；

     αz——筒壁材料轴向膨胀系数；

     △Tw——筒壁内外温差(℃)。

5.6.13  钢或纤维增强塑料内筒环向温度应力可按下式计算：

式中：αθ——筒壁材料环向膨胀系数；

     Eθb——筒壁环向弯曲弹性模量(MPa)。