除尘系统中通风管道设计[详细]
通风管道的设计计算
（2）流量当量直径:
设某一圆型风管中的空气流量与矩形风管的空气流量 相等，并且单位长度的摩擦阻力也相等，则该圆型风管的
直径就称为此矩形风管的流量当量直径，以 D L表示。
DL
1.3
ab0.625 ab 0.25
注意：
或
a3b3 DL 1.275 ab
查用表图时必须对应使用流量和流量当量直径或流速
K r ——管壁粗糙度修正系数；
K ——管壁粗糙度，mm；
v——管内空气流速，m/s。
4、 矩形风管的摩擦阻力计算
当量直径：与矩形风管有相同单位长度摩擦阻力的原型风 管的直径。
（1）流速当量直径:
vA
A
vA = vB RmA=RmB
vB
水力半径由必须Pm相等41Rs
（1）皮托管
（2）Ｕ形压力计 Ｕ形压力计（也称为Ｕ形水柱计），
有垂直和倾斜两种类型，它们都是 由一内径相同、装有蒸馏水或酒精 的Ｕ形玻璃管与刻度尺所构成它的 测压原理是：Ｕ形管两侧液面承受 相同压力时，液面处于同一水平； 当两侧液面压力不同时，压力大的 一侧液面下降，另一侧液面上升， 从中间的标尺即可读出压差。
解：矩形风管内空气流速 v 1 5m/s 0.50.4
矩形风管的流速当量直径 D va 2 abb25 50 0 4 04 000 00 44 m4
根据流速和直径，查附录9，得 Rm00.6P 2 a /m
粗糙度修正系数 K r K 0 .2v 53 5 0 .2 51 .96
R m K r R m 0 1 .9 0 6 .6 1 2 .2 P 2 /m a
Kt2277332t
00.825
KBB10 .30 1 .9
B ——实际的大气压力，kPa。
工业通风 管道设计
有一图6-9所示的通风除尘系统。
风管用钢板制作，输送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。
该系统采用脉冲喷吹清灰袋式除尘器，除尘器阻力PaP C 1200=∆。
对该系统进行水力计算，并选择风机。
解：（1）对各管道进行编号，标出管道长度， 第2段管段由6m 改为m l 20155≈⨯=。
（2）选定最不利环路，本系统选择1—3—5—除尘器—6—风机—7为最不利环路。
（3）根据各管道的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
根据表6—4，出送含有轻微矿物粉尘空气时，风管最小风速，垂直管12m/s, 水平管14m/s 。
考虑到除尘器及风管漏风，管段6和7计算风量为6800×1.05=7140m 3/h 。
根据每一段管子的风量和风速，查附录9可得管径和单位长度摩擦阻力系数，管径都符合附录11的通风管道统一规格，具体结果一填入表中。
（4）查附录10，确定各管段的局部阻力系数。
1）管段1：设备密闭罩 ζ=1.0 90°弯头（R/D=1.5）一个 ζ=0.17直流三通管（1→3 ）0314.042.0221==πF F071.043.023==πF321062.0F F F ≈=+5.03200160032==L L44.0071.00314.032==F F查附录10得 ζ=0.35 52.135.017.01=++=∑ζ 2）管段2：圆形伞盖 α=60° ζ=0.09 90°弯头（R/D=1.5）一个 ζ=0.17 45°弯头（R/D=1.5）一个 ζ=0.12 直流三通（2→3） ζ=0.23 61.023.012.017.009.0=+++=∑ζ3)管段3：直流三通（3→5）071.043.0243===πF F 1256.044.025==πF321F F F >+53.06800360054==L L565.01256.0071.054==F F查附录10得 ζ=-0.0505.0-=∑ζ4)管段4：直流三通（4→5） ζ=1.53密闭罩 ζ=1 60°弯头（R/D=1.5）一个 ζ=0.14 67.214.0153.1=++=∑ζ5）管段5：除尘器进口为渐扩管，进口尺寸为mm mm 800300⨯,变径管长度为l=500mm 。
通风除尘系统设计
第六章： 第六章：通风除尘管网设计计算
• 2. 局部阻力 • 局部阻力计算式为: 局部阻力计算式为: • Z=ξ·ρU2/2 Z=ξ ρU Pa • 其中ξ为局部阻力系数, 根据不同的构件查 其中ξ为局部阻力系数, 表获得. 表获得. • 在通风除尘管网中, 连接部件很多, 因此局 在通风除尘管网中, 连接部件很多, 部阻力较大, 为了减少系统运行的能耗, 部阻力较大, 为了减少系统运行的能耗, 在 设计管网系统时, 设计管网系统时, 应尽可能降低管网的局部 阻力. 降低管网的局部阻力可采取以下措施: 阻力. 降低管网的局部阻力可采取以下措施: • (1) 避免风管断面的突然变化; 避免风管断面的突然变化;
第六章：通风除尘管网设计计算 第六章：
• 一. 管道压力计算 • (一) 管道的阻力计算 • 管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力. 摩擦 管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力. 阻力由空气的粘性力及空气与管壁之间的摩 擦作用产生, 它发生在整个管道的沿程上, 擦作用产生, 它发生在整个管道的沿程上, 因此也称为沿程阻力。 因此也称为沿程阻力。
a b a + b
第六章： 第六章：通风除尘管网设计计算
• (1) 比摩阻法: 令 比摩阻法: Rm=(λ/De)·ρU Rm=(λ/De) ρU2/2 • 称Rm为比摩阻, Pa/m, 其意义是单位长 Rm为比摩阻, 为比摩阻 度管道的摩擦阻力. 度管道的摩擦阻力. 这样摩擦阻力计算式则 变换成下列表达式: 变换成下列表达式: • ΔPm=Rm·L ΔPm=Rm L • 为了便于工程设计计算, 人们对Rm的确定 为了便于工程设计计算, 人们对Rm Rm的确定 已作出了线解图, 设计时只需根据管内风量、 已作出了线解图, 设计时只需根据管内风量、 管径和管壁粗糙度由线解图上即可查出Rm Rm值 管径和管壁粗糙度由线解图上即可查出Rm值, 这样就很容易由上式算出摩擦阻力. 这样就很容易由上式算出摩擦阻力.
通风管道系统的设计计算
阻力计算应从最不利环路开始 根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力。
确定风管断面尺寸时，采用通风管道统一规格。
袋式除尘器和静电除尘器后风管内的风量应把漏风量和反吹风量计人。在正常运行条件下，除尘器的漏风率应不大于5％
3.管道压力损失计算
4.并联管路的阻力平衡
为了保证各送、排风点达到预期的风量，两并联支管的阻力必须保持平衡。对一般的通风系统，两支管的阻力差应不超过15％；除尘系统应不超过10％。若超过上述规定，可采用下述方法使其阻力平衡。
查图8-2得，
=0.97×7.68 Pa/m=7.45 Pa/m
[例8-1]
《全国通用通风管道计算表》和附录4的线算图是按圆形风管得出的，在进行矩形风管的摩擦阻力计算时，需要把矩形风管断面尺寸折算成与之相当的圆形风管直径，即当量直径，再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
01
所谓“当量直径”，就是与矩形风管有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径，它有流速当量直径和流量当量直径两种。
（1） 渐扩管和渐扩管
几种常见的局部阻力产生的类型： １、突变 ２、渐变
３、转弯处 ４、分岔与会合
θ2
θ3
1
2
3
１
３
２
θ1
θ2
三通
图8-4 三通支管和干管的连接
（3）弯管 图8-5 圆形风管弯头 图8-6 矩形风管弯头 图8-7 设有导流片的直角弯头 （4） 管道进出口 图8-8 风管进出口阻力
2
压损平均法
3
静压复得法 目前常用的是假定流速法。
4
8.3.2 风道设计的方法
1
通风管道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。
除尘系统中通风管道优化设计
除尘系统中通风管道优化设计1. 简介通风管道是除尘系统中至关重要的组成部分。
其设计合理与否直接影响到除尘效果和工作效率。
本文将探讨通风管道优化设计的关键要素和方法。
2. 关键要素通风管道的优化设计应考虑以下关键要素：2.1. 管道尺寸合理的管道尺寸能够确保足够的气流通过，从而保证除尘系统的正常工作。
在设计过程中应考虑空气流速、管道截面积以及阻力损失等因素。
2.2. 管道布局管道布局应根据实际情况进行合理设计，避免弯曲过多或长度过长。
合理的布局能够减少阻力损失，提高通风效果。
2.3. 材料选择通风管道的材料选择应考虑耐腐蚀性和耐磨性等因素。
合适的材料能够延长管道寿命，减少维护成本。
2.4. 连接方式合适的连接方式能够确保管道连接紧密，避免漏风现象。
常见的连接方式有螺纹连接和焊接连接等。
3. 优化方法通风管道的优化设计可以通过以下方法实现：3.1. 流场分析通过数值模拟或实际测试等手段进行流场分析，了解气流分布和速度分布情况，从而指导优化设计。
3.2. 输运计算根据实际气体输送量和管道尺寸等参数，进行输运计算，确定合适的管道尺寸。
3.3. 设备选型根据除尘系统的需求和工作条件，选择合适的通风设备，如风机、风机轴等。
3.4. 阻力损失控制通过合理管道布局、减小管道弯曲、优化流速等方法，控制阻力损失，提高通风效果。
4. 结论通风管道的优化设计对于除尘系统的有效运行至关重要。
通过合理考虑管道尺寸、布局、材料选择和连接方式等关键要素，以及采用流场分析、输运计算、设备选型和阻力损失控制等优化方法，可以提高系统的除尘效率和工作效率。
---以上就是本文关于除尘系统中通风管道优化设计的内容。
希望对您有所帮助！。
通风管道设计计算
通风管道系统的设计计算在进行通风管道系统的设计计算前，必须首先确定各送（排）风点的位置和送（排）风量、管道系统和净化设备的布置、风管材料等。
设计计算的目的是，确定各管段的管径（或断面尺寸）和压力损失，保证系统内达到要求的风量分配，并为风机选举和绘制施工图提供依据。
进行通风管道系统水力计算的方法有很多，如等压损法、假定流速法和当量压损法等。
在一般的通风系统中用得最普遍的是等压法和假定流速法。
等压损法是以单位长度风管有相等的压力损失为前提的。
在已知总作用压力的情况下，将总压力按风管长度平均分配给风管各部分，再根据各部分的风量和分配到的作用压力确定风管尺寸。
对于大的通风系统，可利用等压损法进行支管的压力平衡。
假定流速法是以风管内空气流速作为控制指标，计算出风管的断面尺寸和压力损失，再对各环路的压力损失进行调整，达到平衡。
这是目前最常用的计算方法。
一、通风管道系统的设计计算步骤800m /h1500m /h 1234000m /h4除尘器657图6-8 通风除尘系统图一般通风系统风倌管内的风速（m/s）表6-10除尘通风管道最低空气流速（m/s）表6-111、绘制通风系统轴侧图（如图6-8），对个管段进行编号，标注各管段的长度和风量。
以风量和风速不变的风管为一管段。
一般从距风机最远的一段开始。
由远而近顺序编号。
管段长度按两个管件中心线的长度计算，不扣除管件（如弯头、三通）本身的长度。
2、选择合理的空气流速。
风管内的风速对系统的经济性有较大影响。
流速高、风管断面小，材料消耗少，建造费用小；但是，系统压力损失增大，动力消耗增加，有时还可能加速管道的磨损。
流速低，压力损失小，动力消耗少；但是风管断面大，材料和建造费用增加。
对除尘系统，流速多低会造成粉尘沉积，堵塞管道。
因此必须进行全面的技术经济比较，确定适当的经济流速。
根据经验，对于一般的通风系统，其风速可按表6-10确定。
对于除尘系统，防止粉尘在管道内的沉积所需的最低风速可按表6-11确定。
消防实验室通风除尘系统设计
消防实验室通风除尘系统设计由于实验室在进行消防测试时可能会产生有害气体和粉尘，因此需要一个有效的通风除尘系统，以确保实验室环境安全和卫生。
1.系统设计目标设计一个能够有效通风、排气、除尘的实验室通风系统，满足以下要求：1）排放量符合有关安全标准和环保法规；2）能够在保证实验室正常工作的情况下，保证实验室内部环境清洁；3）系统运行稳定可靠，节能降耗，减少噪音污染。
2.系统设计方案2.1 排风系统排风系统包括排风罩、排风管道和排风机。
排风罩应根据实验室中的消防设备和实验装备进行设计，确保能够有效覆盖实验区域，并能够保证实验过程中的废气不会泄漏。
排风管道应根据实验室特殊情况采用不同材质，确保管道不会出现漏气现象。
排风管道的截面积和风机的风量相匹配，可以有效保证排风效果。
排风机应根据实验室需求选择合适型号，保证系统能够顺畅运行。
风机需要具备稳定可靠、噪音低、防护等级高等特点。
2.2 进风系统进风系统主要是为了避免实验室内产生过大的负压，因此需要设置进风口进行补充空气。
进风口和风道需要符合实验室的特殊要求，以确保新风的质量和数量，避免对实验室产生不良影响。
2.3 除尘系统实验室除尘系统应该在排风系统中设置一个过滤器，过滤掉实验室中的粉尘和其他粒子物质，避免粉尘和其他颗粒物质进入大气中，污染环境。
3.实验室通风系统的运行与维护为了保证实验室通风系统的正常运行，需要进行定期的检查和维护，特别是对于排风系统需要定期清洁、检查，确保通风管道不被堵塞。
同时，在系统运行时需要定期更换过滤器，以保证空气的清洁度。
另外，实验室内放置的实验设备和材料应该注意安全性和卫生，对易产生污染的实验装备应尽量放置在排风罩下进行操作，避免产生污染物质。
同时，应加强实验室的清洁和通风，保持室内环境卫生和安全。
除尘管道的设计计算
第六章：通风除尘管网设计计算
管道直径的计算
在计算管道直径时, 应满足以下约束条件:
管内流速的要求: 对于除尘管道, 为了防止粉尘沉积管壁上, 管内流速要大于一定的数值, 即U≥Umin, Umin为防止粉尘沉积的最小风速. 对非除尘管网可不受这个条件的约束.
阻力平衡要求: 要使各分支的风量满足设计要求, 各分支的阻力必须平衡. 如果设计的阻力不平衡就应进行调节.
1
2
3
4
5
第六章：通风除尘管网设计计算
静压复得法：该法原理是在管道的分支处, 由于分流使流速降低, 根据静压与动压的转换原理, 流速降低, 使风管分支处复得一定的静压, 令此复得静压等于该管段的阻力.由此即可求得管道的直径. 此法主要用于高风速管网的计算.
1
优化设计法：该法的原理是以管道投资费用与运行费用总和最低作为目标函数而获得管道直径. 这种方法是管网设计计算中的新理论, 它对于降低通风系统的能耗, 提高管网风平衡精度具有重要的意义.
风机的风压等于风管的阻力和出口动压损失之和;
管内压力分布
在通风风流基本理论一章中已作分析。主要结论：
分析管内压力分布的目的是了解管内压力的分布规律, 为管网系统的设计和运行管理提供依据. 分析的原理是风流的能量方程和静压、动压与全压的关系式.
各分支管道的压力自动平衡.
风机吸入段的全压和静压都是负值, 风机入口处的负压最大; 风机压出段的全压和静压都是正值, 在出口处正压最大;
第六章
202X
通风除尘管网的设计计算
1
通风管道计算有两个基本的任务：
2
一是确定管道的阻力, 以确定通风除尘系统所需的风机性能;
3
二是确定管道的尺寸(直径)，管道设计的合理与否直接影响系统的投资费用和运行费用。
除尘器管道设计规范
除尘器管道设计规范篇一：除尘器管道的设计原则除尘器管道的设计原则一、除尘通风管道的分类除尘通风系统通常叫通风网路，简称风网。
风网一般有两种形式，一种是单独风网，它是一部机器或一个吸点单独用一台通风机进行吸风的网路（如图1#）。
另一种是集中风网，它是两个或两个以上的吸点共用一台通风机进行吸风的网路（如图2#）。
集中风网在现实中应用较为普遍。
二、单独风网与集中风网的比较。
单独风网管道一般比较简单，风量容易调节和控制。
但是设备投资较大，每台机器设置一台风机和电机，相对增加了占地面积和安排的困难。
集中风网管道动力消耗、设备造价和维护费用都比较经济，粉尘处理和回收较简单。
但集中风网运行调节比较困难，当一个风网吸点的风量发生变化时，就会影响到整个网路。
单独风网与集中风网各有优缺点，在应用中需要根据实际情况而确定。
三、集中风网的组合原则（单独风网略过。
）1、组合在同一风网中的机器设备内吸出的粉尘在品质上应该是相类似的。
各机器设备的工艺任务是不同的，它们产生的粉尘在品质与价值上也就不一样。
例如（在饲料加工厂），在清理车间中初步清理时所形成的粉尘大都是泥、沙等无机粉尘利用价值低；而后来清理时产生的粉尘则含有一些皮壳和破碎原料等有机物质，有一定的利用价值，因此前后清理过程的吸风在可能条件下应分开装设。
2、机器工作的间隙时间应该相同即组合在同一网中的机器设备，工作的时间应该相同。
这样可以使通风机的符合保持稳定。
如果风网中的机器或吸点因不时停歇而关闭吸风时，则会造成其它风管中风速的频繁变化，从而影响工艺效果。
对于相互交错进行工作的机器设备也可接在同一风网上，但它们的风量应该相同。
3、管道设计力求简单经济合理这个原则要求组合在同一风网中的机器之间的距离要短；为防止粉尘在管道内沉积，风管尽可能垂直铺设，尽量减少弯曲和水平部分。
4、风机的安放位置合适风机一般应安装在除尘器之后（采用吸气式），以减少粉尘对风机的磨损。
当然，上面几个原则有时有相互的，例如，吸出物相同的机器在组合成一个风网时，有时管道配置却并不简单。
5通风管道的设计计算
29
图5-7 管件制作和连接的优劣比较
30
5）通风机的进口和出口
要尽量避免在接管处产生局部涡流，通风 机的进口和出口风管布置方法可采用图58所示。
图5-8 风机进出口的管道连接
21
表5-2 几种罩口的局部阻力系数和流量系数
22Βιβλιοθήκη 风管系统的出口处，气流排入大气。当空气由 风管出口排出时，气流在排出前具有的能量将 全部损失掉。
对于出口无阻挡的风管，这个能量消耗就等于 动压，所以出口局部阻力系数ζ =1；
若在出口处设有风帽或其它构件时，ζ >1，风 管出口的局部阻力大小等于ζ >1的部分的数值。
2）流量当量直径
设某一圆形风管中的气体流量与矩形风管的气 体流量相等，并且单位长度摩擦阻力也相等， 则该圆形风管的直径就称为此矩形风管的流量 当量直径，以DL表示。
根据推导，流量当量直径可近似按下式计算。
DL 1.275
a3 b3 ab
在常用的矩形风管的宽、高比条件下，其误差在5%左右。
在通风空调工程中，常采用不同材料制作风管， 各种材料的粗糙度K见下表所示
风管材料
薄钢板或镀锌钢板
塑料板 矿渣石膏料 矿渣混凝土板
绝对粗糙度 (mm)
0.15～0.18 0.01～0.05
1.0 1.5
风管材料
胶合板 砖砌体 混凝土 木板
绝对粗糙度 (mm)
1.0 3.0～6.0 1.0～3.0 0.2～1.0
如果受到安装位置的限制，需要在风机出口处 直接安装弯管时，弯管的转向应与风机叶轮的 旋转方向一致。
除尘管道系统设计要点
除尘管道系统设计要点管道的阻力计算和尺寸计算只是管道设计的部分内容，在设计中还有许多因素需要考虑。
如风管的布置问题，风管类型与材料的确定问题，管件定型化问题。
风管的防火防爆措施，风管的防腐，泄水及保温措施等，在设计中都应充分考虑。
一、通风管道系统划分1、空气处理、室内参数要求相同的，可划为同一系统;2、同一生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为同一系统3、对下列情况应单独设置排风系统（1）两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸（2）两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物或化合物;（3）两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘（4）放散剧毒物质的房间和设备4、除尘系统的划分应符合下列要求（1）同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合为一个系统;（2）同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统（3）温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统5、如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合为同一系统。
增大系统总阻力。
二、风管布置1、除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡;2、除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设倾斜敷设时与水平面夹角最好大于45°3、输送含有蒸汽、雾滴的气体时，如表面处理车间的排风管道，应用不小于0.005的坡度，以排除积液，并应在风管的最低点和风机底部装设水封泄液管4、在除尘系统中，为防止风管堵塞，风管直径应大于规定的数值5、排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其它房间。
6、风管上应设置必要的调节和测量装置(如阀门、压力表、温度计、风量测定孔和采样孔等)或预留安装测量装置的接口。
调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点7、风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。
弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。
三、风管保温(一)进风口位置应满足下列要求1.应设在室外空气较清洁的地点。
除尘管道设计注意事项
主要瞧您就是输送什么介质了,如果就是一般粉尘(非易燃),如非矿粉尘或者水泥类似的粉体,除尘风管的风速可参考我们设计院采用的标准:一般倾斜管道风速(12-16m/s)、垂直管道风速(8-12m/s)、水平管道(18-22m/s)。
对于膨胀节的选择可以先通过计算膨胀节的膨胀量,热胀位移△L=α* Δt * L(mm)式中α——管线胀系数Δt ——温差L——管道长度一个完整的除尘系统包括吸尘罩、通风管道、除尘器、风机四个部分。
通风管道(简称管道)就是运送含尘气流的通道,它将吸尘罩、除尘器及风机等部分连接成一体。
管道设计就是否合理,直接影响到整个除尘系统的效果。
因此,必须全面考虑管道设计中的各种问题,以获得比较合理、有效的方案。
1、管道构件1、1弯头弯头就是连接管道的常见构件,其阻力大小与弯管直径d、曲率半径R以及弯管所分的节数等因素有关。
曲率半径R越大,阻力越小。
但当R大于2～2、5d时,弯管阻力不再显著降低,而占用的空间则过大,使系统管道、部件及设备不易布置,故从实用出发,在设计中R一般取1～2d,90°弯头一般分成4～6节。
1、2三通在集中风网的除尘系统中,常采用气流汇合部件——三通。
合流三通中两支管气流速度不同时,会发生引射作用,同时伴随有能量交换,即流速大的失去能量,流速小的得到能量,但总的能量就是损失的。
为了减小三通的阻力,应避免出现引射现象。
设计时最好使两个支管与总管的气流速度相等,即V1+V2=V3,则两支管与总管截面直径之间的关系为d1^2+d2^2=d3^2。
三通的阻力与气流方向有关,两支管间的夹角一般取15°～30°,以保证气流畅通,减少阻力损失。
三通不能采用T形连接,因为T形连接的三通阻力比合理的连接方式大4～5倍。
另外,尽量避免使用四通,因为气流在四通干扰很大,严重影响吸风效果,降低系统的效率。
1、3渐扩管气体在管道中流动时,如管道的截面骤然由小变大,则气流也骤然扩大,引起较大的冲击压力损失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
除尘系统中通风管道设计应注意的几个问题
一个完整的除尘系统包括吸尘罩、通风管道、除尘器、风机四个部分。
通风管道(简称管道)是运送含尘气流的通道,它将吸尘罩、除尘器及风机等部分连接成一体。
管道设计是否合理,直接影响到整个除尘系统的效果。
因此,必须全面考虑管道设计中的各种问题,以获得比较合理、有效的方案。
1、管道构件
1.1弯头弯头是连接管道的常见构件,其阻力大小与弯管直径
d、曲率半径R以及弯管所分的节数等因素有关。
曲率半径R越大,阻力越小。
但当R大于2～2.５d时,弯管阻力不再显著降低,而占用的空间则过大,使系统管道、部件及设备不易布置,故从实用出发,在设计中R一般取1～2d,90°弯头一般分成4～6节。
1.2三通在集中风网的除尘系统中,常采用气流汇合部件——三通。
合流三通中两支管气流速度不同时,会发生引射作用,同时伴随有能量交换,即流速大的失去能量,流速小的得到能量,但总的能量是损失的。
为了减小三通的阻力,应避免出现引射现象。
设计时最好使两个支管与总管的气流速度相等,即V1=V2=V3,则两支管与总管截面直径之间的关系为d12+d22=d32。
三通的阻力与气流方向有关,两支管间的夹角一般取15°～30°,以保证气流畅通,减少阻力损失。
三通不能采用T形连接,因为T形连接的三通阻力比合理的连接方式大4～5
倍。
另外,尽量避免使用四通,因为气流在四通干扰很大,严重影响吸风效果,降低系统的效率。
1.3渐扩管气体在管道中流动时,如管道的截面骤然由小变大,则气流也骤然扩大,引起较大的冲击压力损失。
为减小阻力损失,通常采用平滑过渡的渐扩管。
渐扩管的阻力是由于截面扩大时,气流因惯性作用来不及扩大而形成涡流区所造成的。
渐扩角а越大,涡流区越大,能量损失也越大。
当a超过45°时,压力损失相当于冲击损失。
为了减小渐扩管阻力,必须尽量减小渐扩角a,但a越小,渐扩管的长度也越大。
通常,渐扩角a以30°为宜。
1.4管道与风机的接口及出口风机运转时会产生振动,为减小振动对管道的影响,在管道与风机相接的地方最好用一段软管(如帆布软管)。
在风机的出口处一般采用直管,当受到安装位置的限制,需要在风机出口处安装弯头时,弯头的转向应与风机叶轮的旋转方向一致。
管道的出口气流排入大气,当气流由管道口排出时,气流在排出前所具有的能量将全部损失掉。
为减少出口动压损失,可把出口作成渐扩角不大的渐扩管,出口处最好不要设风帽或其它物件,同时尽量降低排风口气流速度。
2、管道配件
2.1清扫孔清扫孔一般设于倾斜和水平管道的侧面,异形管、三通、弯管的附近或端部。
清扫孔的制作应严密、不漏风。
2.2调节阀门集中式除尘系统阻力不平衡的情况在运行中是难免的,因此,在与吸尘罩连接的垂直管段上设调节阀门。
常见的调节
阀门有蝶阀斜插板阀等,在吸入段管道上,一般不容许采用直插板阀,因为它容易引起管道堵塞。
作为调节风量用。
无论是斜插板或蝶阀,都必须装设在垂直管段上。
因为阀板前后产生强烈的涡旋,粉尘很容易沉积,如果这类阀板装在斜管或水平管段上,沉积粉尘还会妨碍阀板的开关或堵塞管道。
2.3测定孔除尘系统在这行前应进行启动调节,运行过程中也要进行空气动力性能测定,因此管道上要事先留出调节和测试用的测定孔。
测定孔的开设位置尽可能避开气流的涡流区,一般设置在:(1)与吸尘罩连接的管段上:(2)除尘器前后的管段上；(3)风机进出口管段上,(4)对除尘器应设在能够显示出设备本身的压力损失的部位。
2.4法兰盘除尘管道一般用钢板焊接制作,采用法兰盘式连接,便于拆卸清理。
法兰盘中的衬垫可用胶皮或在水中泡湿的和在干性油内煮过并涂了铅丹油的厚纸垫。
输运不超过70℃的正常湿度的空气的管道可以用厚纸垫,超过70℃则用石棉厚纸垫或石棉绳。
3、管道布置
(1) 管道布置力求简单,尽可能垂直或倾斜装设,倾斜角一般不得小于50°,使管道内的积尘能自然滑下。
(2) 分支管与水平管或主干管连接时,一般从管道的上面或侧面接入。
(3) 管道一般采用圆形截面,因为方形、矩形截面管道四角会产生涡流,易积粉尘。
最小直径一般不小于100mm,以防管道堵塞。
(4) 管道不宜支承在设备上(如通风机外壳),应设支、吊架。
钢制管道水平安装时,其固定件的间距,当管径不超过360mm时,不大于4m；超过360mm时,不大于3m。
当垂直安装时,其固定件的间距不大于4m,拉绳和吊架不允许直接固定在法兰盘上。
(5) 为减轻风机的磨损,宜将除尘器装置置于风机之前。
以上是管道设计应注意的几个问题。
在实际设计中,管道的直径、风速和流量,还要根据实际情况进行阻力计算,在保证使用效果的前提下,使输运气流的能耗最小。
旋风除尘器选型原则和步骤
1、选型原则
①旋风式除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量
一致。
选择旋风式除尘器直径时应尽量小些,如果要求通过
的风量较大,可采用几个小直径的旋风除尘器并联为宜。
②旋风式除尘器入口风速要保持18~23m/s,过低时除尘效率
下降:过高时阻力损失及耗电量均要增加,且除尘效率提高不明显。
③所选择的旋风式除尘器的阻力损失小,动力消耗少,且结构简单、维护简便。
④旋风式除尘器能捕集到的最小粉尘粒子应稍小于被处理气体中的粉尘粒度。
⑤当含尘气体温度很高时,要注意保温,避免水分在除尘器内凝结。
假如粉尘不吸收水分、露点为30～50℃时,除尘器的温度最少应高出
30℃左右,假如粉尘吸水性较强(如水泥、石膏和含碱粉尘等)、
露点为20～50℃时,除尘器的温度应高出露点温度40～50℃。
⑥旋风除尘器结构的密闭要好,确保不漏风。
尤其是负压操作,更应注意卸料锁风装置的可靠性。
⑦易燃易爆粉尘(如煤粉)应设有防爆装置。
防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。
⑧当粉尘黏性较小时,最大允许含尘质量浓度与旋风筒直径有关,即直径越大其允许含尘质量浓度也越大。
具体的关系见表。
2、选型步骤
旋风除尘器的选型计算主要包括类型和筒体直径及个数的确定等内容。
一般步骤和方法如下所述。
①除尘系统需要处理的气体量。
当气体温度较高、含尘量较大时,其风量和密度发生较大变化,需要进行换算。
若气体中水蒸气含量较大时,亦应考虑水蒸气的影响。
②根据所需处理气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。
③根据需要处理的含尘气体量Q,按下式算出除尘器直径:或根据需要处理气体量算出除尘器进口气流速度(一般在12～25m/s 之间),由选定的含尘气体进口速度和需要处理的含尘气体量算出除尘器入口截面积,再由除尘器各部分尺寸比例关系选出除尘器。
当气体含尘质量浓度较高,或要求捕集的粉尘粒度较大时,应选用较大直径的旋风除尘器；当要求净化程度较高,或要求捕集微细尘粒时,可选用较小直径的旋风除尘设备并联使用。
④必要时按给定条件计算除尘器的分离界限粒径和预期达到
的除尘效率,也可直接按有关旋风除尘器性能表选取,或将性能数据与计算结果进行核对。
⑤除尘器必须选用气密性好的卸料器,以防器体下部漏风,影响效率急剧下降。
除尘器底部设置如图所示的集尘箱和空心隔离锥(图中D为除尘器筒体直径)可减少漏风和涡流造成的二次扬尘,使除尘效率有较大的提高。
⑥旋风除尘器并联使用时,应采用同型号旋风除尘器,并需合理地设计连接风管,使每个除尘器处理的气体量相等,以免除尘器之间产生串流现象,降低效率。
彻底消除串流的办法是为每一除尘器设置单独的集尘箱。
⑦旋风除尘器一般不宜串联使用。
必须串联使用时,应采用不同性能的旋风除尘器,并将低效者设于前面。