粉体物料气力输送设备系统设计75p

摘要：通风除尘对工作人员的工作、生活环境的改善有着重要的意义。本文通过分析煤粉气力输送设备扬尘的要求，提出通风除尘系统设计方案并进行详细设计。分析各种除尘器结构特点性能的优劣，设计通风除尘系统。结合除尘理论，设计除尘器结构，清灰装置等以达到高效节能的目的。关键词：通风系统，设计，除尘器，系统，结构ABSTRACTTheventilationdustontheworkofthestaff,toimprovethelivingenvironmenthasanimportantsignificance.Inthispaper,byanalyzingthedustofpulverizedcoalconveyingequipmentasrequestedbydustventilationsystemdesignanddetaileddesign.Analysisofvariousstructuralcharacteristicsofprecipitatorperformanceadvantagesanddisadvantages,designventilationdustremovalsystem.Combinationofdusttheory,thedesignofdustcollectorstructure,cleaningdevices,etc.inordertoachievehighefficiencyandenergysavingpurposesKeywords:ventilationsystem,design,dustcollector,system,structure１、引言随着工业产业的高速发展，工业有害物的散发日益增多，环境污染问题越来越严重。工业生产过程伴随着数以亿吨计的有害物质，粉尘便是其中非常常见的一种，它们存在于铸造、纺织、化工生产、粮食运输、煤矿等各行各业中，这些有害物如果不进行处理，会严重污染室内外空气环境，对人民身体健康也造成极大危害。工业除尘就是在工业生产过程中把气体与粉尘微粒的多相混合物进行分离。在工业生产过程中，由于固体物料在加工、运输、储存及包装等生产工序中，其生产设备在操作过程中产生粉尘的同时将粉尘扩散飞扬，这些粉尘将影响环境安全、设备的使用寿命及操作人员的身体健康。在大、中及小型工厂中，凡是与粉尘有关的必须有防尘设计。现如今各行各业都将经济效益。搞好防尘工作到底有没有经济效益？合不合算？关于这个问题，可以从以下几点来看。1.粉尘已成为影响某些化工、机械、电气产品质量的关键问题，由此而造成的经济损失是很大的。2.有些粉尘本身就是宝贵的原料、辅料或成品，只要把排放的粉尘收回来，本身就是财富。3.从社会经济效益来看，由于工人从接尘到发病乃至死亡是有一个漫长的过程，国家要花费大量金钱来照料这些病人，要是当初企业能多一点防尘经费，粉尘危害可以消除，工人可以不得病，那么就能给创造出很大的经济效益和社会效益。由此可见,设置一个好的除尘系统是至关重要的。这也正是书写本文的意义所在。２粉尘的定义及扩散机理2.1粉尘的定义在一定时间内，悬浮在气体中的固体微粒和液体微粒称之为粉尘，粉尘不一定是废物、赃物，有的粉尘收集起来之后还可以作为原料回用，如水泥厂中的粉尘、饲料厂中的粉尘。2.2粉尘的扩散机理2.2.1对产生粉尘的作用力在生产条件下，粉尘颗粒所受的作用力有机械力、重力、布朗运动及空气流动。（1）机械力在物料的处理过程中，粉尘颗粒可能受到设备部件付于它的作用力（机械力）从而使它以较高的初速度向某一个方向运动，像被投掷的物体一样，从而离开粉体或物体。在研究机械力作用下的尘粒的运动规律时可以忽略重力作用。根据计算，粉尘颗粒几乎不能单纯依靠机械力给予的动能而飞扬，即机械力不是粉尘飞扬的根本原因。（2）布朗运动细微颗粒本身由于与进行热运动的气体分子碰撞而作布朗运动，但依靠它的运动而得到的扩散是微不足道。（3）空气流动粉尘依靠热运动和重力作用而得到的运动速度很小，不能成为粉尘扩散和飞扬的主要原因，只是在粉尘粒子小于0.5ｕm的情况下才有意义。那么粉尘的扩散和飞扬只能和室内和设备内部的空气流动而产生。室内的空气流动速度，一般控制在0.2～0.5m/s间，通过送风装置送入车间内的空气流动速度可达到1～2m/s，比之于机械力作用产生的速度、热运动扩散速度和重力沉降速要高的多，完全可以忽略重力、机械力以及布朗运动的作用。因而粉尘本身没有离开空气的作用力而独立运动的能力，只能随风飘扬，这就说明在这些作用力中，起着决定性作用的是空气的流动。2.2.2粉尘的扩散过程粉粒体在气力输送及加工过程中受到诱导空气流、室内通风造成的流动空气及设备运动部件转动生成的气流，都会将粉粒体中的细微粉尘首先由粉粒体中分离而飞扬，然后由于室内空气流动而引起粉尘的扩散，从而完成了从粉尘产生到扩散的过程。粉尘的飞扬分为一次扬尘和二次扬尘1.一次扬尘的过程在处理散状物料时，由于诱导空气的流动，将粉尘从处理物料中带出，污染局部地带。一次扬尘过程的气流运动有如下几种。(1)被运动的物料诱导的空气流如大颗粒物料沿着溜槽运动时（如图2-1），由于周围空气同物料的摩擦作用以及其他原因，空气随着运动的物料而流动（诱导作用），并在下一个生产流程的设备或密封罩向外逸出。（2）有剪切作用的气流如由高处落入矿仓的细粉粒（见图2-2），在空气的迎面阻力下引起剪切作用，使降落的粉料悬浮起来。（3）设备的部件运动而引起饿气流这是某些工艺设备所特有的性质。如有转子的破碎机在工作时会产生气流。又如往复式给料机（槽式给矿机）在工作时也有空气流动造成粉尘飞扬。（4）装入物料所排出的空气流将物料往一定容积的矿仓装入时，排挤出与装入物料同体积的空气，这些空气将由装料口逸出。２.二次扬尘过程由于室内的空气流动及设备的运行和振动所造成的气流，把沉落在设备、地坪及建筑结构上的粉尘再次吹起，这种气流与一次扬尘气流不同，故又称为二次扬尘。粉尘的扩散主要是二次气流将含尘空气由局部扬尘地点吹散至气流所及的所有空间。二次气流主要是指室内的无规则气流和通风射流，但带式气力输送机、提升机以及往复运动部件，甚至设备的振动以及人的行走等，也都可能形成二次气流。在设计除尘装置时，可以根据设备类型采取或完全消除诱导气流的措施；或者将局部扬尘地点密闭和抽风，防止粉尘外逸；或者在二次气流与尘源之间设备隔挡物，防止粉尘的扩散。３工业除尘系统组成及分类3.1除尘系统的组成除尘系统由吸尘罩、通风管道、除尘器、通风机及其他附件等设备组成。这些装置和设备构成一个相互不可分离的整体，必须合理配套。因此，从管网的配置、设备的选用、除尘系统的布置以及所有附件的选择，都应仔细进行设计和计算。3.2除尘系统的分类按照结构和布置形式，机械（抽风）除尘系统可以分为独立式（单机）除尘机组、分散式机械（抽风）除尘系统和集中式机械（抽风）除尘系统三种。1.独立式除尘机组（单机除尘器）将通风机、电动机、除尘器和部分连接管道全部装设在一个单独的机组内的除尘装置称为独立式除尘机组（单机除尘器）。该除尘装置具有结构紧凑、外型尺寸小和除尘效率高的特点。可用于包装机、往复式给料机、破碎机及筛分装置的除尘，其管道短应布置在散尘设备边上，净化后的气体可直接排放在室内。2.分散式机械（抽风）除尘系统一个车间内，只连接1-2个抽风点（散尘设备的密封罩）的除尘系统称为分散式机械（抽风）除尘系统。在粉体加工（破碎、筛分、包装和储运）车间内，当局部抽风罩（散尘点）相距较远或各散尘设备非同时工作以及各散尘设备处理的物料品种不相同时，设置分散式除尘系统是合理的，这种系统运行调节比较简单，能迁就生产条件，除尘效果较可靠，可由生产操作工人直接负责运行。但除尘设备所捕集的粉尘处理及回收不如集中式除尘系统方便和容易。3.集中式机械（抽风）除尘系统当一个厂房或车间内所有的或很多个（3个以上）抽风点（散尘设备的密闭罩）连接成一个除尘系统时，这种系统称为集中式机械（抽风）除尘系统。其风管可分为枝状式和集合管式两种。4除尘系统的设计4.1粉体运输设备的密封粉体加工车间的气力输送设备主要有带式气力输送机、链式气力输送机、埋刮板气力输送机、刮板气力输送机、斗式提升机和螺旋气力输送机，其中带式气力输送机是使用最广泛散尘量最大的设备，因此气力输送设备的密封以带式气力输送机的密封为主，其他气力输送设备可参照设计。带式气力输送机的散尘点在气力输送机头部卸料点和尾部受料点，在粉体加工车间所有的散尘点中这类散尘点约占50%以上，在个别的工艺流程中，甚至可达80%（如磷铵成品加工车间）。因此搞好这类设备（地点）的除尘，也就解决大部分工作场所的除尘问题，除了卸料点和受料点外，黏（沾）附在气力输送带表面的粉料，在返程途中受下托辊间距较大的影响，气力输送带运行时振动将带面粉料撒落，造成大量粉尘，因此必须重视带式气力输送机返程段带料的清除，一般在头部设置双重清扫器。带式气力输送机的密封罩如下。１.局部密封罩在气力输送破碎、筛分和造粒等单元工序的颗粒物料时，一般采用局部密封罩，在受料点和卸料点设置单层密封罩，该类型密封罩由于气力输送带的运行，其密封橡胶板很容易被磨损，形成缝隙，破坏密封，而发生坠落物料所诱导的含尘空气直接冲击密封罩的缝隙产生扬尘，针对以上具体情况设置具有侧气室的双层密封罩可以消除这一弊病。２.整体密封罩在气力输送细粉料或在带式气力输送机在返程段有大量粉料撒落，因而造成大量粉尘飞扬，必须设置整体密封罩。4.2粉体给料设备的密封4.2.1常用给料设备的密封在粉体加工车间常用的给料设备带式给料截、板式给料机、链式给料机、槽式给料机、叶轮给料机、星形给料机、电振给料机及圆盘给料机等。其中摇动（往复）式给料机（槽式给料机）和振动式给料机（电机、电磁振动）是粉尘散发量最大的设备。摇动（往复）式给料机（槽式给料机）和振动式给料机（电机、电磁振动）本身具有密闭的外壳，但给料地点仍有大量含尘空气外逸。因此仍须设置良好的密闭，并在受料处设置抽尘罩。带式给料机和板式给料机运行时，本身散发的粉尘量量较少，但通过较长的溜槽给料时由于产生诱导空气，致使粉尘的散发量较大，因此尽可能避免用长溜槽给料。这类设备因设局部密封罩，当用较长的溜槽给料时，在受料设备的上部或在给料溜槽下部还要设置抽尘罩。4.2.2移动式给料设备的密封移动板式给料机和移动带式给料机的工作原理与板（带）式给料机相似，而移动板（带）式给料机需在轨道上移动，因此产生粉尘的受料地点和给料地点均不固定。这类设备通常安装在储斗上部的给料点或矿仓下部的卸矿地点。一般采用以下两种方法。1.在移动式给料机前挂置移动式除尘机组装有振打MC-Ⅱ脉冲除尘器（必要时需设置网格式油过滤器）及通（抽）风机组的小车随给料机移动。在给料机的受料和卸料地点实施局部密封并进行抽风，由密封罩吸入的含尘空气经过除尘机组净化后排室内。2.设固定式除尘系统随给料机的移动的抽尘罩用软性接管或特殊连接装置接至除尘系统的固定管道上。4.3抽尘罩的设计及除尘抽风量的计算4.3.1抽尘罩的设计原则抽尘罩是通风除尘装置系统设计中的关键部件，如果抽尘罩设计的不符合要求，将影响整个除尘装置的除尘效果。在工厂常见到有的除尘系统尽管安装着新型除尘器，风机也开动着，但产尘点仍旧粉尘飞扬，工作场地环境恶劣。这种情况的发生，往往被归咎于除尘器效率低或风机风量、风压不足等。其实问题的产生存在多种因素，在很多情况下，都与抽尘罩设计得不合理有关。为了使局部抽尘罩发挥应有的效果，必须满足以下原则。1.形式适宜抽尘罩有密闭罩、伞形罩、下吸罩、侧吸罩之分。罩子的形式要与生产操作过程相适应。既不能妨碍操作，又要有控制粉尘溢散的显著作用。在设计抽尘罩时，首先要区别该设备是冷过程操作还是热过程操作，还必须考虑粉尘的特性、粉尘的扩散规律、设备允许密闭程度和工人操作方式。然后根据现场实际情况确定抽尘罩的形式。2.位置正确抽尘罩安装的位置，与抽尘罩的形式具有密切的关系，应针对各操作过程或设备的特点，选择适宜（高、低、远、近）的位置。一般情况下，在不妨碍操作