通風除塵系統(tǒng)的設計

1、工業(yè)除塵與通風課程設計摘 要 在鑄造車間進行生產(chǎn)的過程中散發(fā)的各種有害物粉塵（主要為砂塵）、有害蒸汽和氣體以及余熱如果不加控制會使室內(nèi)空氣環(huán)境受到污染和破壞，危害人的健康，影響生產(chǎn)的正常進行和實驗的效率。因此，有效的控制生產(chǎn)過程中有害物對室內(nèi)空氣的影響和破壞是一個非常重要的問題。工業(yè)通風就是研究這方面問題的一門技術。本設計為浙江包氏鑄造車間砂處理工部的通風除塵系統(tǒng)設計。首先，結(jié)合工程查閱相關的資料分析確定該鑄造廠所產(chǎn)生的粉塵的主要類型與性質(zhì)，根據(jù)粉塵的類型與性質(zhì)選擇合適的集氣罩和除塵器。然后，根據(jù)規(guī)范的要求提出了通風除塵系統(tǒng)的設計方案并進行管道布置。根據(jù)工藝選擇排風罩罩口形式并計算排風量。確定

2、管道斷面形式及尺寸進行水力計算選擇凈化設備和風機的型號。選擇風管的管材及其安裝方式。最后繪制除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。 考慮到車間粉塵污染的特點以及工藝操作的限制，比較各種類型的除塵器，選擇了最合理的通風除塵方案，進行了通風除塵系統(tǒng)的設計。 關鍵詞: 鑄造；通風；除塵；設計；水力計算23Abstract In foundry production process with various harmful dust ( mainly for sand and dust ), harmful steam and gases and heat if not controlled can make indo

3、or air environment pollution and destruction, harmful to human health, affect the normal production and experimental efficiency. Therefore, effective control of production process of harmful effects of indoor air and damage is a very important problem. Industrial ventilation is studying this issue o

4、f a technology.The design of Zhejiangpackage foundry dust ventilation system design. First, the combination of engineering analysis to determine the type and nature of the dust generated by the foundry access relevant information to select the appropriate set of hood and dust, according to the type

5、and nature of the dust.Second, according to passes the requirements of the standards, puts forward the ventilation dust removal system design scheme, and piping layout. According to the technology choice exhaust envelope mouth forms of, and calculate the exhaust air. Sure pipe section mode and dimen

6、sions, the hydraulic calculation, choose purification equipment and fan models. Choose the pipes and the installation way duct. Finally draw the dedusting system structure diagram.Considering the characteristics of dust pollution as well as the workshop process operation constraints, comparison of v

7、arious types of dust collector, to choose the most reasonable ventilation dust removal scheme, the ventilation and dust removal system design.Keywords: casting ventilation；dust removal；design；hydraulic calculation目錄摘 要.Abstract. 1 前言.12 工廠簡介.23 粉塵.33.1粉塵的定義.33.2粉塵的分類.33.3粉塵的性質(zhì).3 3.3.1密度.3 3.3.2 粘附性.

8、3 3.3.3 爆炸性.4 3.3.4 荷電性與比電阻.4 3.3.5 顆粒物的潤濕性.4 3.3.6 顆粒物的粒徑及粒徑分布.43.4 鑄造廠產(chǎn)塵情況.43.5 粉塵的危害.54 局部排風罩.64.1 局部排風罩的設計原則.64.2 局部排風罩的類型.64.2.1 密閉罩.64.2.2 柜式排風罩.74.2.3 外部吸氣罩.74.2.4 接受式排風罩.74.2.5 吹吸式排風罩.74.3 排風口位置的確定.74.4 局部排風罩的選擇.85 除塵器.95.1 除塵器的類型及簡介.9 5.1.1 重力沉降室.9 5.1.2 慣性除塵器.9 5.1.3 旋風除塵器.9 5.1.4 濕式除塵器.10

9、 5.1.5 電除塵器.10 5.1.6 袋式除塵器.105.2 除塵器的選擇.116 除塵系統(tǒng)的劃分.12 6.1除塵系統(tǒng)的劃分要求.12 6.2 管道布置的一般原則.127 通風管道的水力計算.13 7.1 通風除塵系統(tǒng)圖.13 7.2 各管段編號.13 7.3 選定最不利環(huán)路.13 7.4 確定斷面尺寸和單位長度摩擦阻力.14 7.5 局部阻力系數(shù)的確定.14 7.6 沿程摩擦阻力于局部阻力的計算.17 7.7 并聯(lián)管路阻力平衡.17 7.7.1 匯合點A.18 7.7.2 匯合點B. .18 7.7.3 匯合點C. 19 7.8 計算系統(tǒng)總阻力.19 7.9 風機的選擇.198 設計心

10、得.21參考文獻.221 前言 人類在生產(chǎn)和生活的過程中，需要有一個清潔的空氣環(huán)境，但許多生產(chǎn)過程都會散發(fā)大量顆粒物，如果任意向大氣排放，將污染大氣，危害人身健康，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，工業(yè)有害物的散發(fā)量日益增加，環(huán)境污染問題越來越嚴重。嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞給經(jīng)濟社會發(fā)展帶來了負面影響。工業(yè)生產(chǎn)過程伴隨著數(shù)以億噸計的有害物排放，這些有害物如果不進行處理，會嚴重污染室內(nèi)外空氣環(huán)境，對人民身體健康造成極大的危害，特別是鑄造企業(yè)。含塵空氣必須經(jīng)過凈化處理，達到排放標準才允許排入大氣。所以有效的通風與除塵，不僅可以稀釋或排除生產(chǎn)過程產(chǎn)生的毒害、爆炸氣體及其粉塵，給作業(yè)場所送入

11、足夠數(shù)量和質(zhì)量的空氣，而且可以調(diào)節(jié)作業(yè)場所的溫度、濕度，為作業(yè)人員提供舒適的作業(yè)環(huán)境，提高工作效率，減少人身、財產(chǎn)損失。本設計為浙江包氏鑄造車間砂處理工部的通風除塵系統(tǒng)設計，主要將車間砂處理過程中產(chǎn)生的大量型砂塵通過合理有效的除塵系統(tǒng)來凈化空氣，提高車間及其周圍環(huán)境的空氣質(zhì)量。車間中的粉塵濃度達到一定值可能會造成爆炸，嚴重影響人們的生產(chǎn)生活和社會的安定和諧。因此需采取有效的通風措施在有害物產(chǎn)生地點把他們收集起來，經(jīng)過凈化處理排至室外。設計時，根據(jù)通風除塵設計的基本方法和步驟，嚴格按照設計手冊，并盡可能使經(jīng)濟技術通風效果來確定設計方案，最終解決工程實際問題。此通風系統(tǒng)設計目的在于稀釋室內(nèi)有害氣體

12、濃度，改善操作區(qū)的環(huán)境，使操作區(qū)的有害氣體濃度低于國家規(guī)定的允許值；除塵系統(tǒng)用于對產(chǎn)塵點進行機械除塵，使操作區(qū)粉塵濃度不超過國家衛(wèi)生標準， 經(jīng)除塵器凈化后的排出氣體粉塵濃度低于國家規(guī)定排放標準，以保護廠區(qū)內(nèi)生活環(huán)境和員工的身體健康。 由于本人知識水平有限，缺乏實踐經(jīng)驗，故設計中有需要加以改進的地方，還請老師多多指教。2 工廠簡介浙江包氏鑄造有限公司創(chuàng)建于1995年，企業(yè)占地面積12000平方米，是一家集重力澆鑄、低壓澆鑄、砂型鑄造為一體專業(yè)鑄造配件企業(yè)，擁有工程技術專業(yè)人員幾十名，并在不斷的發(fā)展中凝聚了一大批中高級管理人才，形成了現(xiàn)代企業(yè)必須具備的管理團隊，擁有自營出口權(quán),該公司經(jīng)過多年的拼搏

13、和發(fā)展，現(xiàn)已擁有：重力澆注機，低壓澆鑄機，型砂造型設備等各種鑄造配套機械。并且擁有先進的配套機械加工設備，其中包括：大中型數(shù)控加工中心、數(shù)控車床、銑床，還擁有一批中型普通機械加工設備。公司在生產(chǎn)運作過程中，具備了一定的現(xiàn)代化控制手段，也同時擁有先進的檢測設備：滲透性理化檢測設備、硬度機等檢測設備。公司產(chǎn)品主要涉及汽摩行業(yè)，火車制動，印刷設備，液化管道行業(yè)，醫(yī)療機械行業(yè)，電力機械行業(yè)， 機械、傳動件、建筑機械、五金機械、機器人自動化等等。產(chǎn)品主要銷往歐美國家：如德國、美國、荷蘭、意大利等國家。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，深得國內(nèi)外客戶一致好評。該公司自成立以來致力于科技開發(fā)，同時貫徹人性化團隊建設，大力推

14、行現(xiàn)代化企業(yè)管理建設，并通過嚴密的組織體系，嚴格按照ISO國際質(zhì)量體系標準進行貫徹執(zhí)行，以ISO2000標準進行不斷的改善。本企業(yè)的宗旨：以質(zhì)量求生存、以效益求發(fā)展。 此工程主要為該鑄造車間砂處理工部的除塵系統(tǒng)設計，廠房建筑面積4606，廠區(qū)空間高度為9m，此車間工作區(qū)主要為砂處理工部。間砂處理工部是鑄造生產(chǎn)的關鍵工部之一，擔負著原材料的進料、干燥、破碎、碾磨、制備；舊砂回用的磁選、破碎、篩選、冷卻；型（芯）砂的制備，以及物料的輸送，儲存等生產(chǎn)任務其特點為：工序復雜，物料輸送量大，工藝設備種類多，分布廣，占用空間大且物料多為粉料，故揚塵點也多，在機械化程度低，密閉較差，缺乏通風除塵措施的情況下

15、，粉塵濃度可高達幾百毫克，甚至上千毫克。因此，是車間粉塵控制的重點。鑄造車問的通風除塵，歷來是比較復雜而重要的環(huán)節(jié)，它對改善工人的勞動條件，減少環(huán)境污染具有重大意義。然而，企業(yè)用于污染治理的經(jīng)濟能力是有限的，治理措施不一定能和工藝設備同時到位，而可能在以后再行治理。此時如何在已有設備的基礎上進行合理的改造，以有限的資金來達到有效地控制粉塵污染的目時，就要求設計者能根據(jù)企業(yè)的具體情況，選擇設計一種技術經(jīng)濟效果最優(yōu)的設計方案本文探討了在技改中，現(xiàn)有工藝設備多，車間空間狹小時，采用多點除塵系統(tǒng)的通風除塵設計。3 粉塵3.1 粉塵的定義粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒，習慣上對粉塵有許多名稱，如灰塵、塵

16、埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。國際標準化組織規(guī)定，粒徑小于75m的固體懸浮物定義為粉塵。在大氣中粉塵的存在是保持地球溫度的主要原因之一，大氣中過多或過少的粉塵將對環(huán)境產(chǎn)生災難性的影響。但在生活和工作中，生產(chǎn)性粉塵是人類健康的天敵，是誘發(fā)多種疾病的主要原因。3.2粉塵的分類按物質(zhì)組成分類：可分為有機塵、無機塵、混合塵。按物理化學特性分類、由粉塵的濕潤性、黏性、燃燒爆炸性、導電性、流動性可以區(qū)分不同屬性的粉塵。、其他分類中還有分為生產(chǎn)性粉塵和大氣塵，纖維性粉塵和顆粒狀粉塵，一次揚塵和二次性揚塵等。3.3 粉塵的性質(zhì)塊狀物破碎成細小的粉狀微粒后，除了保持原有的主要物理化學性質(zhì)

17、外，還出現(xiàn)了許多新的特性，如：密度、粘附性、爆炸性、荷電性與比電阻、顆粒物的潤濕性、顆粒物的粒徑及粒徑分布等等。3.3.1密度 單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵密度, 單位為kg/m3或g/cm3。根據(jù)是否把塵粒間空隙體積包括在粉塵體積之內(nèi)而分為真密度和容積密度（表觀密度）兩種。兩種密度的應用場合不同，例如研究單個塵粒在空氣中的運動時應用真密度，計算灰斗體積時則應用容積密度。3.3.2粘附性 顆粒物相互之間的凝聚與顆粒物在器壁上的附著都與顆粒物的粘附性有關。 顆粒物的粘附性是顆粒物與顆粒物之間或顆粒物與器壁之間力的表現(xiàn)。塵粒間的粘附性使塵粒增大，有利于提高除塵效率，而顆粒物與器壁間的粘附則會使除塵器

18、和管道堵塞及發(fā)生故障。3.3.3爆炸性 固體物料破碎后，總面積大大增加，導致顆粒物的化學活性大大增強，當它們懸浮在空氣中與氧氣充分接觸后，在一定的溫度和濃度下可能發(fā)生爆炸。3.3.4荷電性與比電阻 懸浮于空氣中的塵粒由于天然輻射、外界離子或電子的附著、塵粒間的摩擦等都能使塵粒荷電。在電除塵器中，要采用人工設置高壓電場使塵粒充分荷電。顆粒物的比電阻反映顆粒物的導電性能，它對電除塵器的運行具有重大影響。3.3.5顆粒物的潤濕性 顆粒物能否與液體相互附著或附著的難易程度稱為顆粒物的潤濕性。容易被水潤濕的稱為軟水性顆粒物，難以被水潤濕的稱為疏水性顆粒物。各種濕式除塵器主要依靠顆粒物與水的潤濕作用捕集顆

19、粒物。3.3.6 顆粒物的粒徑及粒徑分布粉塵粒徑也稱為粒度，它是衡量粉塵顆粒大小的尺度。粉塵的粒徑對于球形塵粒來說，是指它的直徑。實際的粉塵顆粒其大小、形狀均是不規(guī)則的。在研究除塵效果時，常用斯托克斯粒徑作為粉塵的粒徑。其定義為，在同一種流體中，塵粒密度相同并且相有相同沉降速度的球體直徑稱為該塵粒的斯托克斯粒徑。3.4鑄造廠產(chǎn)塵情況 鑄造車間在生產(chǎn)過程中散發(fā)出大量的粉塵（主要是生產(chǎn)性粉塵，生產(chǎn)性粉塵是指在生產(chǎn)過程中形成的能較長時間漂浮在生產(chǎn)環(huán)境空氣中的固體顆粒）、煙霧、噪聲、有害氣體和有害物質(zhì)。對周圍環(huán)境造成不良影響,也危害著作業(yè)者的身體健康。鑄造車間每生產(chǎn)h鑄件,就會有10-15噸粉塵及其他

20、雜質(zhì)排出,致使一些鑄造車間粉塵濃度高達每立方米幾十至幾百毫克,回砂地溝內(nèi)側(cè)高達每立方米上千毫克,因此鑄造車間最大的危害則要數(shù)粉塵污染。它一方面能使工人造成嚴重的矽肺病;另一方面則污染空氣,惡化勞動作業(yè)條件。因此對鑄造車間的環(huán)境保護要把粉塵污染的治理放在重要地位。 鑄造車間的粉塵源90%來源于舊砂處理工部、熔煉工部和鑄件清理工部。從下面舊砂處理工部流程圖可以看出:粉塵污染來源于震動落砂、冷卻、過篩、輸送等幾個揚塵點,鑄造車間的粉塵治理應放在這幾個工部,并對其進行綜合治理。3.5 粉塵的危害全身作用：長期吸入較高濃度粉塵可引起肺部彌漫性、進行性纖維化為主的全身疾病(塵肺);如吸入鉛、銅、鋅錳等毒性

21、粉塵，可在支氣管壁上溶解而被吸收，由血液帶到全身各部位，引起全身性中毒。過量吸入銅的煙塵可能導致溶血性貧血;鋅在燃燒時產(chǎn)生氧化鋅煙塵，人吸入后產(chǎn)生一種類似瘧疾的“金屬煙霧熱”疾病;長期吸入錳及其氧化物粉塵或煙霧，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)發(fā)生不良作用。 局部作用：接觸或吸入粉塵，首先對皮膚、角膜、粘膜等產(chǎn)生局部的刺激作用，并產(chǎn)生一系列的病變。如粉塵作用于呼吸道，早期可引起鼻腔粘膜機能亢進，毛細血管擴張，久之便形成肥大性鼻炎，最后由于粘膜營養(yǎng)供應不足而形成萎縮性鼻炎。還可形成咽炎、喉炎、氣管及支氣管炎。作用于皮膚、可形成粉刺、毛囊炎、膿皮病，如鉛塵浸入皮膚，會出現(xiàn)一些小紅點，稱為“鉛疹”

22、等。 致癌作用：接觸如鎳、鉻、鉻酸鹽的粉塵，可以引起肺癌;接觸放射性礦物粉塵、容易生成肺癌；石棉粉塵可引起皮癌。 感染作用：有些有機粉塵如破爛布屑、獸皮、谷物等粉塵常附有病原菌，如絲菌、放射菌屬等，隨粉塵茲人肺內(nèi)，可引起肺霉菌病等 4 局部排風罩4.1 局部排風罩的設計原則設計局部排風罩時應遵循以下原則：（1） 排風罩的類型、結(jié)構(gòu)形式應根據(jù)有害物源的性質(zhì)和特點確定，做到罩內(nèi)負壓或罩面風速均勻，其排風量(單位時間從排風罩排出的空氣量)應按防止有害物逸至作業(yè)環(huán)境的原則通過計算確定，亦可采用實測數(shù)據(jù)、經(jīng)驗數(shù)據(jù)，或通過模型實驗確定。（2） 局部排風罩應盡可能靠近污染物發(fā)生源，使污染物局限于較小空間，盡

23、可減少其吸氣范圍，便于捕集和控制。（3） 對可以密閉的有害物源，應首先采用密閉的措施，盡可能將其密閉起來，用最小的排風量達到最好的控制效果。（4）當不能將有害物源全部密閉時，可設置外部排風罩，外部罩的罩口應盡可能接近有害物源。當排風罩不能設置在有害物源附近或罩口至有害物源距離較大時，可以設置吹吸罩。吹吸罩對于有害物源上掛有遮擋氣流的工件或隔斷氣流的物體時應慎用。（5） 排風罩的吸氣氣流方向應盡可能與污染氣流運動方向一致，但排氣線路不允許通過工人的呼吸帶。（6） 排風罩應力求結(jié)構(gòu)簡單、造價低，便于制作安裝和拆卸維修。（7） 排風罩必須堅固耐用，且要盡可能避免或減弱干擾氣流。（8） 與工藝密切相結(jié)

24、合，使排風罩的配置與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作。4.2 局部排風罩的類型按照工作原理不同，局部排風罩可以分為以下幾種基本形式:密閉罩、柜式排風罩、外部吸氣罩、接受式排風罩等。4.2.1 密閉罩 它主要是把污染物源全部密閉在罩內(nèi)，在罩上設有工作孔，從罩外吸入空氣，罩內(nèi)污染空氣由上部排風口排出，控制效果最佳，排風量最小，能防止橫向氣流的干擾，優(yōu)先采用。它主要分為 局部密閉罩、整體密閉罩和大容積密閉罩三類。4.2.2 柜式排風罩有一面敞開的工作面，其它面均密閉，敞開面上保持一定的吸風速度，以保證柜內(nèi)有害物不逸出，主要用于化學實驗室操作臺等污染的通風。4.2.3 外部吸氣罩罩位于有害源附近，

25、依靠罩口的抽吸作用將有害物吸入罩內(nèi)，對生產(chǎn)操作影響較小，安裝維護方便，但排風量大，控制有害物效果相對較差。主要用于因工藝或操作條件的限制，不能將污染源密閉的場合。4.2.4 接受式排風罩排風罩口直接對著具有一定速度的有害物混合氣流的運動方向。由于有害混合氣流的定向運動，罩口排風量只要能將有害物排走即可控制有害物的擴散，主要用于熱工藝過程，砂輪磨削等，有害物具有定向運動的污染源的通風。4.2.5 吹吸式排風罩由吹出射流和外部吸氣罩組合成，相同條件下，排風量比外部排風罩的少，抗外界干擾氣流能力強，控制效果好，不影響工藝操作，但增加了射流系統(tǒng)，主要用于因生產(chǎn)條件限制，外部吸氣罩離有害物源較遠，僅靠吸

26、風控制有害物較困難的場合。4.3 排風口位置的確定排風口設置應滿足以下要求：（1） 在一般情況下通風排氣立管出口至少應高出屋面0.5m。（2） 通風排氣中的有害物質(zhì)必須經(jīng)大氣擴散稀釋時，排風口應位于建筑物空氣動力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。（3） 要求在大氣中擴散稀釋的通風排氣，其排風口不應設風貌，為防止雨水進入風管可在下部斜設排水口。（4） 因為鑄造車間砂處理工部廠區(qū)高9m，將排風口所處的管道設為15 m，加上風機的高度，排風口高出地面11m -12m。4.4 局部排風罩的選擇 該鑄造車間的主要產(chǎn)塵點有:(1)落砂機震動落砂口 (2)皮帶機輸送過程 (3)芯砂混制過程 （4）落砂清理過程（1）落砂機

27、震動落砂主要產(chǎn)塵源產(chǎn)生在拋頭落砂口和振動臺附近，由于落砂機所處位置在車間內(nèi)的中部，無橫向氣流，因而選用外部吸氣罩的圓形傘型罩捕集粉塵，這樣可不影響工藝操作，而且工作時，落砂罩口風量比原來的風量明顯提高，基本上控制了震動時粉塵的擴散。 （2）皮帶機輸送過程型砂通過皮帶機由東向西被輸送到料倉中，在落砂過程中，落砂口有大量粉塵逸出；另外，為了給移動拋砂機供應型砂，在連接口處又有粉塵逸出，這兩處揚塵點相距很近，且含塵氣流速度低，為便于觀察和檢修和防止橫向氣流的干擾，選用局部密閉罩。 （3）芯砂混制過程 芯砂混制過程主要粉塵點為粘接兩半芯頭時，為達到平行粘合的要求，烘芯后需將芯頭粘合面磨平以利粘合，此過

28、程中會出現(xiàn)粉塵外逸。為防止橫向氣流的干擾，應選用局部密閉罩。（4）落砂清理過程 落砂清理過程中粉塵會受橫向氣流的影響到處飛揚，為防止橫向氣流的干擾，應選用局部密閉罩。由于鑄造車間砂處理工部產(chǎn)生的粉塵大部分為砂塵與型砂，我廠鑄造車間的粉塵治理主要抓住了這4處進行治理，其余的粉塵如干型合型前的粉塵和澆注時產(chǎn)生的煙氣，由于無法定點而采用加強文明生產(chǎn)管理來減少粉塵的外逸。綜合考慮有害物源的性質(zhì)與特點，主要選用了外部吸氣罩中的側(cè)吸式的圓形傘形罩和局部密閉罩。5 除塵器5.1 除塵器的類型及簡介除塵器主要可分為：重力沉降室、慣性除塵器、旋風除塵器、濕式除塵器、電除塵器、袋式除塵器等。5.1.1重力沉降室

29、重力沉降室是利用重力作用使塵粒從氣流中自然沉降的除塵裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單，投資少，壓力損失小的特點，維修管理較容易，而且可以處理高溫氣體。但是體積大，效率相對低，一般只作為高效除塵裝置的預除塵裝置，來除去較大和較重的粒子。 5.1.2慣性除塵器 慣性除塵器是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向，利用慣性力分離并捕集粉塵的除塵設備。由于運動氣流中塵粒與氣體具有不同的慣性力，含塵氣體急轉(zhuǎn)彎或者與某種障礙物碰撞時，塵粒的運動軌跡將分離出來，使氣體得以凈化的設備稱為慣性除塵器 。慣性除塵器分為碰撞式和回轉(zhuǎn)式兩種。在實際應用中，慣性除塵器一般放在多級除塵系統(tǒng)的第一級，用來分離顆粒較粗的粉塵。它特別適

30、用于捕集粒徑大于10m的干燥粉塵而不適宜于清除粘結(jié)性粉塵和纖維性粉塵。慣性除塵器還可以用來分離霧滴，此時要求氣體在設備內(nèi)的流速以1-2ms為宜。 這種設備結(jié)構(gòu)簡單，阻力較小，但除塵效率不高，這一類設備適用于大顆粒（20m以上）的干性顆粒。5.1.3旋風除塵器 旋風除塵設備是利用氣體加速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力旋轉(zhuǎn)的固體粉塵從氣體中分離出來的原理進行除塵的設備。旋風除塵器加設旁路后其工作原理是含塵氣體從進口處切向進入氣流在獲得旋轉(zhuǎn)運動的同時氣流上、下分開形成雙旋蝸運動粉塵在雙旋蝸分界處產(chǎn)生強烈的分離作用,較粗的粉塵顆粒隨下旋蝸氣流分離至外壁其中部分粉塵由旁路分離室中部洞口引出余下的粉塵由向下氣流帶人灰斗

31、。上旋蝸氣流對細顆粒粉塵有聚集作用從而提高除塵效率。這部分較細的粉塵顆粒由上旋蝸氣流帶向上部在頂蓋下形成強烈旋轉(zhuǎn)的上粉塵環(huán)并與上旋蝸氣流一起進入旁路分離室上部洞口經(jīng)回風口引入錐體內(nèi)與內(nèi)部氣流匯合凈化后的氣體由排氣管排出，分離出的粉塵進入料斗，主要適用于含塵氣體中較粗顆粒物的去除，也可用于氣力輸送中的物料分離。5.1.4濕式除塵器濕式除塵器是使含塵氣體與液體密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆粒或使顆粒增大的裝置。它可以有效地將直徑為0.120微米的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去，同時，也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點，能夠處理高溫、

32、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時要特別注意設備和管道腐蝕及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。如果設備安裝在室內(nèi)，還必須考慮設備在冬天可能凍結(jié)的問題。再則，要是去除微細顆粒的效率也較高，則需使液相更好的分散，但能耗增大。用 途: 適用于冶金、煤炭、化工、鑄造、發(fā)電、建筑材料及耐火材料等行業(yè)。5.1.5電除塵器電除塵器的收塵過程可分為三個階段： a通過陰極的電暈放電產(chǎn)生大量負離子（自由電子）對粉塵粒子荷電。 b在電場力的作用下帶負電的粉塵粒子向收塵極板（陽極）遷移并附著于極板表面。 c用振動沖擊力使極板上的粉塵層成塊落下進入灰斗并經(jīng)卸灰閥排灰。5.

33、1.6 袋式除塵器袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾，當含塵氣體進入袋式除塵器地，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來，落入灰斗，含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。一般新濾料的除塵效率是不夠高的。 5.2 除塵器的選擇選擇除塵器時必須全面考慮各種因素的影響，如處理風量、除塵效率、阻力、一次投資、維護管理等。應特別考慮以下因素：1) 選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排放濃度。2) 顆粒物的性質(zhì)和粒徑分布。3) 氣體的含塵濃度。4) 氣體的溫度。5)

34、必須同時考慮除塵器除下顆粒物的處理問題。除塵器選擇依據(jù):按粉塵的分散度和密度選型 所有除塵器的一個共同特點時堆積密度越小，粉塵分離捕集就越困難，粉塵的二次飛揚越嚴重，所以操作上與設備結(jié)構(gòu)上采取特別措施。在本次設計中，鑄造車間在生產(chǎn)過程中散發(fā)出大量的粉塵，主要是生產(chǎn)性粉塵，且需處理的風量較小，根據(jù)該廠粉塵的性質(zhì)和特點主要選用較為經(jīng)濟實用的旋風除塵器和袋式除塵器。6.除塵系統(tǒng)的劃分6.1除塵系統(tǒng)的劃分要求（1）統(tǒng)一生產(chǎn)流程，同時工作的揚塵點相距不遠時，宜合設一個系統(tǒng)。（2） 同時工作但粉塵種類不同的揚塵點，當工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價值時也可合設一個系統(tǒng)。（3） 溫濕度不同的含塵氣體，

35、當混合后可能導致風管結(jié)露時，應分散系統(tǒng)。6.2管道布置的一般原則各種凈化裝置組合成凈化系統(tǒng)，必須依靠完善的管道系統(tǒng)。因此，合理布置和設計管道系統(tǒng)是凈化系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)之一。在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風管，通過風管使系統(tǒng)的設備和部件連成一個整體。該段設計主要是根據(jù)集氣罩的流量以及凈化設備的要求來完成必須的管道的參數(shù)設計。這主要包括：管內(nèi)流速的確定；管道直徑的確定、彎頭的設計、直管長度的確定。三通設計計算。綜合考慮本設計采用圓形風管來進行連接。首先設計管道的布置位置，然后對各管段進行編號，按最大壓損原則選擇計算環(huán)路。管道系統(tǒng)布置應該沖總體上考慮，各種管線統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局。（1） 當集氣

36、罩較多時，可以全部集中在一個凈化系統(tǒng)中，也可分為幾個凈化系統(tǒng)。（2） 管道敷設分為明裝和暗設，應盡量明裝。（3） 管道應盡量集中成列、平行敷設，并應盡量沿墻或柱子敷設。（4） 管道與梁、柱、墻、設備及管道之間應有一定距離。（5） 管道應盡量避免遮擋室內(nèi)采光和妨礙門窗的啟閉。（6） 管道與閥件的重量不宜支承在設備上。（7） 為了方便管網(wǎng)的管理和運行調(diào)節(jié)，管網(wǎng)系統(tǒng)不宜過大。（8） 除塵管道力求順直，保證氣流通暢。7 風管的水力計算 通風管道的水力計算是在系統(tǒng)和設備布置、風管材料、各送排風點的位置和風量均已確定的基礎上進行的。其主要目的是確定各管段的管徑（或斷面尺寸）和阻力，保證系統(tǒng)內(nèi)達到要求的風量

37、分配。最后確定風機的型號和動力消耗。在有的情況下，風機的風量、風壓已經(jīng)確定，要由此去確定風管的管徑。7.1 通風除塵系統(tǒng)圖 圖7.1 通風除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖7.2 管段編號 對各管進行編號(見圖7.1),標出管段長度和各排風點的排風量。7.3 選定最不利環(huán)路 本系統(tǒng)選擇1-3-5-7-除塵器-8-除塵器-9-風機-10為最不利環(huán)路。7.4 確定斷面尺寸和單位長度摩擦阻力 根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。根據(jù)書上表6-4，輸送含有型砂和砂塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為，垂直風管為16m/s，水平風管為18m/s?？紤]到除塵器及風管漏風，管段8及9的計

38、算風量為：管段1根據(jù)L=1600 m/h(0.44m/s)，V=18 m/s，由附錄9查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應盡量符合附錄11的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。D=180mm =23Pa/m同理可查得管道3、5、7、8、9、10的管徑及比摩阻，同時，可確定確定管段 2、4、6 的管徑及比摩阻，具體結(jié)果見（表7.1）。7.5 局部阻力系數(shù)的確定1）管段1圓形傘形側(cè)吸罩，由附錄10查得：a=60，=0.09直流三通 (13) (見圖7.2) 圖7.2直流三通(1-3) 根據(jù)F1+F2F3 =30F2/F3=(180/250)=0.79 ，L2/L3=1500/3100=0.48 ，查得 =0.09

39、+0.14=0. 232）管段2 局部密閉罩：（查文獻）=1.0(對應接管動壓)120彎頭(R/D=1.5)一個，=0.2直流三通 (23) (見圖7.2) ，=1.0+0.2+0.14=1.343）管段3直流三通 (35) (見圖7.3) 圖7.3 直流三通(3-5) 根據(jù)F3+F4F3 =30F4/F5=(300/400)=0.56 ，L4/L5=4000/7100=0.56 ，查得 =0.564）管段4 局部密閉罩：（查文獻）=1.0(對應接管動壓)120彎頭(R/D=1.5)一個，=0.2直流三通 (45) (見圖1-3) ，=1.0+0.2+0.56=1.765）管段5直流三通 (5

40、7) (見圖7.4) 圖7.4 直流三通(5-7) 根據(jù)F5+F6F7 =30F6/F7=(180/450)=0.16 ，L6/L7=1500/8600=0.17 ，查得57=0. 05=0.056）管段6 局部密閉罩：（查文獻）=1.0(對應接管動壓)120彎頭(R/D=1.5)一個，=0.2直流三通 (67) (見圖1-3) ，67=0. 05=1.0+0.2+0.05=1.257）管段7 90彎頭(R/D=1.5)一個，=0.17 旋風除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸為450mm x 900mm，變徑管長度為500 mma=24.2 ， 查附錄10得：=0. 7=0.17+0.

41、7=0.878）管段8 旋風除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器出口尺寸為450mm x 900mm，變徑管長度為400 mma=29.25 ， 由附錄10查得：=0. 1 袋式除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸為450mm x 1000mm，變徑管長度為600 mma=24.7 ， 由附錄10查得：=0. 7=0.1+0.7=0.89）管段9 袋式除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器出口尺寸為450mm x 1000mm，變徑管長度為600 mma=24.7 ， 查附錄10得：=0. 7 90彎頭(R/D=1.5)兩個，=2x0.17=0.31 風機進口（漸擴管），先近似選出一臺風機，風

42、機進口直徑D=500mm， 變徑管長度l=300 mm, F0/F9=(500/450)=1.21 , a=4.7 ， 查附錄10得：=0. 02 =0. 7+0.31+0.02=1.0310）管段10風機出口尺寸： ，/ F出=0.159/0.162=0.98 ，F(xiàn)出 ， =0帶擴散管的傘形風帽：（）， =0. 60 =0. 607.6 各管斷沿程摩擦阻力和局部阻力的計算管段1沿程摩擦阻力： =23 Pa/m9m=207 Pa局部阻力：同理可算得管道2、3、5、6、7、8、9、10的沿程摩擦阻力和局部阻力，具體結(jié)果見（表7.1）。7.7并聯(lián)管路阻力平衡7.7.1 匯合點AP1=245.4 ，

43、P2=295.8 此時阻力不平衡，為使管段1、2達到阻力平衡，改變管段1的管徑，增大其阻力，根據(jù)書上式（6-16）得：根據(jù)通風管道的統(tǒng)一規(guī)格，取，其對應的阻力為： 此時仍處于不平衡狀態(tài)，如果繼續(xù)減小管徑，取=160 mm其對應的阻力位252 Pa，同樣處于不平衡狀態(tài)，因此取取=170 mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。7.7.2 匯合點BP1+P3=245.4 +186.4 =431.8 Pa， P4=345.5此時阻力不平衡，為使管段1、3、4達到阻力平衡，改變管段4的管徑，增大其阻力，根據(jù)式（6-16）得：根據(jù)通風管道的統(tǒng)一規(guī)格，取D4”=280 mm，其對應的阻力為：此時仍處于不

44、平衡狀態(tài)，如果繼續(xù)減小管徑，取=260 mm，阻力同樣處于不平衡狀態(tài)，因此取取=280 mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。7.7.3 匯合點CP1+P3+P5=245.4 +186.4 +44.9=476.7 Pa， P6=336 Pa 此時阻力不平衡，為使管段1、3、5、6達到阻力平衡，改變管段6的管徑，增大其阻力，根據(jù)式（6-16）得：根據(jù)通風管道的統(tǒng)一規(guī)格，取，其對應的阻力為：此時仍處于不平衡狀態(tài)，如果繼續(xù)減小管徑，取=160 mm，阻力同樣處于不平衡狀態(tài)，因此取取=130 mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。7.8計算系統(tǒng)的總阻力7.9風機的選擇風機風量 風機風壓 選用YT35G-6.3風機Lf = 14491 m3/h Pf = 3508Pa風機轉(zhuǎn)速n= 1800 r/mi