展示廳除塵裝置設(shè)計含開題及5張CAD圖

展示廳除塵裝置設(shè)計含開題及5張CAD圖,展示,展現(xiàn),除塵,裝置,設(shè)計,開題,cad XXXXX XX設(shè)計（XXX）任務書 學 院 專 業(yè) 班 級 學 生 指導教師 題 目 展示廳除塵裝置設(shè)計 任務規(guī)定 進行日期 自 20XX年 2 月 28 日起，至 20XX 年 7 月 1 日止 一、題目來源、目的、意義 本課題不同于一般工廠車間的除塵裝置，由于展示廳的場地小，設(shè)備型號 規(guī)格多，且設(shè)備的位置經(jīng)常變動，展示廳要求設(shè)計美觀，風管系統(tǒng)輕巧，除塵 器、風機放置在室內(nèi)，設(shè)計時必須考慮粉塵二次飛揚、風機噪聲等環(huán)保問題， 保證操作人員的身體健康，由于展示廳的特殊要求，其機器設(shè)備不同時工作， 但也必須使系統(tǒng)風壓風速均衡，達到較好的除塵效果。 本課題得到上海超倫機械設(shè)備有限公司資助。 二、主要工作內(nèi)容 1、文獻資料閱讀分析，針對研究對象，考慮展廳除塵裝置的特殊要求，提出自 己的設(shè)想，撰寫開題報告。 2、完成相關(guān)專業(yè)的英文文獻翻譯。 3、研究解決問題的途徑，提出技術(shù)難點及攻克難點的技術(shù)路線。 4、提出除塵系統(tǒng)的研究設(shè)計方案。 5、進行體統(tǒng)設(shè)計，繪制設(shè)計圖紙。 6、撰寫設(shè)計研究論文。 三、主要技術(shù)指標（或主要論點） 1、系統(tǒng)風量：10000立方米/小時。 2、風機壓力：2800帕。 3、噪聲標準：小于等于65分貝（A）。 4、溫度：常溫。 四、進度計劃 第1周～第4周 調(diào)研、熟悉課題，明確研究方向，撰寫文獻綜述。 第5周～第7周　 熟悉廠木工車間原除塵系統(tǒng)，提出存在問題。 第8周～10周　 提出改進設(shè)計方案和實施措施，并進行設(shè)計計算。 第11周～第13周　繪制設(shè)計圖紙。 第14周～第16周　撰寫論文。 第17周～第18周　論文評審、修改，準備答辯。 五、主要參考資料（外文資料至少一篇） [1] 金國水.除塵設(shè)備 [M]，北京，化工出版社，2003 [2] 工業(yè)通風[M].北京，中國建筑工業(yè)出版社，1980 [3] 翟友.通風與空氣調(diào)節(jié) [M].北京，建工工程出版社，1995 [4] 路延魁.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊[M].建工出版社，1995 [5] Jan-Dirk Herbell, Christoph Pasel. Environmental Protection Technology for Cities [M]. Shanghai: International Conference on Energy and the Environment, 2003 六、系審批意見 系主任（簽名）: 七、院領(lǐng)導審核意見 院領(lǐng)導（簽名）: 八、學生實際完成日期 九、同組設(shè)計（論文）者 4 展示廳除塵裝置設(shè)計 中國工業(yè)生產(chǎn)正處于全面發(fā)展時期，鋼鐵、水泥、冶金、化工行業(yè)的產(chǎn)量不斷提高，能源、資源的消耗相當大。隨著現(xiàn)代工業(yè)的進步，給人類生產(chǎn)了許多物質(zhì)財富和社會財富，但是也給人類帶來許多災害，其中之一就是環(huán)境污染。 1. 粉塵的危害 粉塵是環(huán)境中主要污染物之一，它是造成塵肺病的根源。平均直徑在2.5μm以下的微粒塵埃會對健康造成嚴重的危害。從鍋爐煙囪排出的粉塵，顆粒度小于10微米的向地面降落速度極慢，特別是小于0.1微米的顆?？砷L年飄浮于天空被稱作“飄塵”?！帮h塵”中含有各種有毒的金屬微粒，如被人們吸入肺后，將有一半粘附在肺上。當空氣中“飄塵”濃度達到100mg/m3時，會引起各種呼吸道疾病，嚴重的會導致哮喘、塵肺合并肺癌。 粉塵污染嚴重時對工業(yè)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)等都能造成危害。粉塵污染不僅會影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，并會造成設(shè)備和金屬的嚴重腐蝕和磨損；對于農(nóng)林產(chǎn)品，粉塵污染會使產(chǎn)品質(zhì)量下降，會間接得對人體帶來危害。 為了保障人們的健康和生活條件，必須重視有效控制污染散發(fā)源和消除粉塵問題。 2. 課題概述和意義 我國正處于改革開放國民經(jīng)濟高速發(fā)展的時期，對能源的需求量激增，引起粉塵的排放量迅速增加。 經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，居住環(huán)境日益改革，都對大氣質(zhì)量提出較高的要求，消除粉塵問題，不僅設(shè)計人們健康和衛(wèi)生條件，而且關(guān)系到高精尖產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境，已經(jīng)為許多科技人員關(guān)注，著手研究有關(guān)的消除粉塵機理，也出現(xiàn)了各種除塵設(shè)備。工礦企業(yè)選用除塵設(shè)備不僅可以凈化空氣，也可以節(jié)能和降低生產(chǎn)成本，回收處理過的有用物質(zhì)，具有很大的經(jīng)濟意義。所以除塵設(shè)備在這些工業(yè)領(lǐng)域中既是環(huán)保設(shè)備又是生產(chǎn)設(shè)備。 本課題不同于一般工廠車間的除塵裝置，由于展示廳的場地小，設(shè)備型號規(guī)格多，且設(shè)備的位置經(jīng)常變動，展示廳要求設(shè)計美觀，風管系統(tǒng)輕巧，除塵器、風機放置在室內(nèi)，設(shè)計時必須考慮粉塵二次飛揚、風機噪聲等環(huán)保問題，保證操作人員的身體健康，由于展示廳的特殊要求，其機器設(shè)備不同時工作，但也必須使系統(tǒng)風壓風速均衡，達到較好的除塵效果。 3 課題研究 3.1 除塵器種類 根據(jù)主要除塵機理的不同，目前常用的除塵器可以分為以下幾類： （1） 重力除塵如重力沉降室； （2） 慣性除塵如慣性除塵器； （3） 離心力除塵如旋風除塵器； （4） 過濾除塵如袋式除塵器、顆粒層除塵器、纖維過濾器、紙過濾器； （5） 洗滌除塵如自激式除塵器、臥式旋風水膜除塵器； （6） 靜電除塵如電除塵器。 3.2 粉塵特性 除塵器種類繁多，要根據(jù)處理對象即粉塵的特性來選擇合適的除塵器。在這些特性中，與除塵技術(shù)密切相關(guān)的有：1.粉塵密度：包括真密度和容積密度兩種。2.粘附性：是粉塵與粉塵之間或粉塵與器壁之間力的表現(xiàn)，包括分子力、毛細粘附力及靜電力等。塵粒間的粘附使塵粒增大，有利于提高除塵效率，而粉塵與器壁間的粘附則會使除塵器和管道堵塞和發(fā)生故障。3.爆炸性：固體物料破碎后，總表面積大大增加，使粉塵的化學活潑性也大為增強。某些在堆積狀態(tài)下不易燃燒的可燃物如糖、面粉、煤粉等，當它以粉末狀態(tài)懸浮于空氣中時，與空氣中的氧有了充分的接觸機會，在一定的溫度和濃度下，可能發(fā)生爆炸。設(shè)計除塵系統(tǒng)時，必須高度注意。4.荷電性與比電阻：粉塵間的相互摩擦和相互作用時會使塵粒荷電，但這種粉塵荷電的極性不穩(wěn)定，荷電量也很小。在電除塵器中，要采用人工方法，使塵粒充分荷電，因為這是粉塵的重要特性之一，對電除塵器的運行具有重大影響。5.粉塵的潤濕性：粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)成為粉塵的潤濕性。這種特性也會影響除塵器的選擇，例如水泥、石灰等與水接觸后，會發(fā)生粘結(jié)和變硬，此為水硬性粉塵，不宜采用濕法除塵。 3. 3 一些除塵設(shè)備的實際應用 1)重力沉降式除塵器 重力沉降式除塵器是一種較簡易的除塵裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、管路壓力損失小、設(shè)備投資省、施工快，可用磚石砌筑，不用或少用鋼材；運行維護簡單等特點。但是，沉降室一般只適用于捕集粗大的飛灰顆粒（大于40～50微米的塵粒），而且除塵效率較低，占地大，難以滿足環(huán)保要求。 2)慣性除塵器 慣性除塵器是利用流動塵粒與含塵氣體具有不同的慣性力，當含塵氣體急速轉(zhuǎn)向或與擋板、百葉等障礙物碰撞時，塵粒的運動軌跡將偏離氣體的運動方向而把塵粒從氣體中分離出來。這一類設(shè)備適用與捕集粒徑大于20微米的塵粒。由于它的除塵效率較低，一般多用于粗凈化或配合其他型式除塵器組成的復合式除塵裝置。 3)旋風除塵器 旋風除塵器的主要優(yōu)點是它的結(jié)構(gòu)簡單，基建投資、運行和維護費用都較低。旋風除塵器本身沒有運動部件，不需要過多的維護；它的粉塵負荷的適應性及運動負荷的適應性均較好，除塵效率（對于粒徑大于5微米的塵粒）也較高。但只適用于含塵少，運行工況穩(wěn)定的條件。 4)濕式除塵器 常用于大型的除塵場合。濕式除塵器具有投資少、操作簡單，占地面積少，能同時進行有害氣體的凈化、含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點。特別適用處理高溫高濕和有爆炸性危險的氣體凈化。濕式除塵器多數(shù)只利用氣相或液相的動能使氣相和液相在管道中正面對沖，即氣相和液相動能均用于分散混合氣液兩相，因而分散混合充分，有除塵，吸收效果好，阻力降低等優(yōu)點。 5)電除塵器 電除塵器具有效率高、阻力低、能適用與高溫和除去細微粉塵等優(yōu)點，而且日常操作費用較低，但是投資費的多少直接影響著除塵效率。例如水泥回轉(zhuǎn)窯的除塵器，氣體處理量為170000m,要求效率為99%時，電除塵器的初投資高于袋式除塵器；而要求效率為97%時，電除塵器的初投資就低于袋式除塵器。對于比電阻低于10或高于10.cm的粉塵，其電除塵效果將惡化，故不宜選用電除塵器。 6)袋式除塵器 袋式除塵器是一種干式的高效除塵器，它利用纖維組織物的過濾作用進行除塵的。其中的關(guān)鍵部分是濾料，濾料的性能對袋式除塵器的工作具有很大的影響，選擇濾料時必須考慮含塵氣體的特性如粉塵和氣體的性質(zhì)、溫度、濕度、粒徑等。濾料的特性除了與纖維本身的性質(zhì)（如耐溫、耐磨、機械強度等）有關(guān)外，還與濾料的表面結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。其次的重要部分是清灰機構(gòu)，根據(jù)清灰方法不同，有機械振動清灰、逆氣流清灰、回轉(zhuǎn)式逆氣流反吹、脈沖噴吹清灰等除塵器。 袋式除塵器不宜處理含有油霧、凝結(jié)水和粘性粉塵的氣體，也不能用于帶有火花的煙氣。雖然有些局限性，但優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定可靠，可回收高比電阻粉塵等優(yōu)點。況且在處理含塵濃度高的氣體時，可以采用多級除塵，因此在某些場合還是有很大的運用率的。例如北京水泥廠采用的分室高壓除塵器，既保留了脈沖清灰的高效能特點，又采用了分室結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的室數(shù)和每室不同的濾袋數(shù)，組成多種不同規(guī)格的產(chǎn)品。這種除塵器分別運用于此廠的水泥粉磨系統(tǒng)和煤粉制備系統(tǒng)，具有不錯的除塵效果。 袋式除塵器有個顯著特點在于隨著濾料表面的粉塵積聚，除塵效率會收到一定的影響。新濾袋的除塵效率不是很高，當使用到一定程度后纖維間空隙逐漸減小，在濾料表面形成粉塵層（初層），此時的除塵器可以達到相當好的除塵效果。 3.4 除塵管道設(shè)計的選擇 除塵管道設(shè)計有兩種形式—結(jié)合式和枝狀式?？紤]到展示廳的層高（5米不到）較低，體積較大的結(jié)合器擺放到室內(nèi)的任何位置就顯得極不美觀。所以結(jié)合式在這里不予采用。選用枝狀式能在設(shè)備就位后，根據(jù)除塵管道就近設(shè)備的原則同時能滿足廠家對不同設(shè)備的生產(chǎn)工藝要求。 3.5除塵器的選擇 木工設(shè)備在加工木材過程中會產(chǎn)生木屑、刨屑、切屑以及夾雜在空氣中的大小粉塵顆粒。展示廳要保證機器運轉(zhuǎn)時室內(nèi)環(huán)境指標參數(shù)，選擇合適的除塵裝置可以滿足要求。根據(jù)不同除塵器的除塵效率（見表1）比較，理想的是分兩級除塵。第一級選用旋風除塵器主要負責大木屑和粒徑大的塵粒。第二級選用袋式除塵器則處理剩下粒徑范圍較小的塵粒。這樣可以最大限度地除去空氣中地的粉塵但隨之帶來的設(shè)備初投資大且占地面積多等諸多問題?？紤]到設(shè)計項目的經(jīng)濟實用性和顧客的實際要求，故選用袋式除塵器。 表1 除塵器的性能比較 除塵器名稱 適用的粒徑范圍 效率 阻力 設(shè)備費 運行費 重力沉降室 50～130 少 少 慣性除塵器 20～50 50～70 300～800 少 少 旋風除塵器 5～15 60～90 800～1500 少 中 水浴除塵器 1～10 80～95 600～1200 少 中下 沖激除塵器 95 1000～1600 中 中上 電除塵器 0.5～1 90～98 50～130 大 中上 袋式除塵器 0.5～1 95～98 1000～1500 中上 大 文丘里除塵器 0.5～1 90～98 4000～10000 少 大 4、本課題的基本內(nèi)容 對某木工展示廳進行除塵系統(tǒng)的設(shè)計，首先了解木工除塵的特點，包括粉塵種類、工作環(huán)境、所要達到的環(huán)境要求等。根據(jù)上述粉塵特性選擇合適的除塵器，提出除塵系統(tǒng)的設(shè)計方案和相應的系統(tǒng)圖設(shè)計，然后要做的是管路設(shè)計，包括設(shè)計計算和校核計算，以及除塵器和風機的選用等。最后經(jīng)工廠現(xiàn)場實施，完成整個課題任務。 主要參考文獻 1. 金國水，除塵設(shè)備 [M]，北京，化工出版社，2003 2. 工業(yè)通風[M]，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1980 3. 翟友，通風與空氣調(diào)節(jié) [M]，北京，建工工程出版社，1995 4. 除塵設(shè)備的基本理論與運用 [M]，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1980 5. 王政，周學林. 新型旋風除塵器的開發(fā). 過濾與分離，2000 Vol.10 No.1 6. 肖鎮(zhèn). 袋式除塵器在干法水泥生產(chǎn)中的應用. 水泥工程，2000年第6期 7. 肖友國，傅啟文. 電除塵器監(jiān)控設(shè)備設(shè)計思路與實踐. 電力自動化設(shè)備新設(shè)計思路與實踐，Vol.20 No.2 8. 李武科,王雅娟．布袋除塵器故障頻率高的原因分析及對策[DK] ．2003 9. 李勇．袋式除塵器的除塵機理和影響因素[DK] ．2003 10. 郭愛清 張沛商．淺談我國除塵設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展[DK] ．2003 11. Jan-Dirk Herbell, Christoph Pasel. Environmental Protection Technology for Cities [M]. Shanghai: International Conference on Energy and the Environment, 2003 7 XX設(shè)計（XX） 立 題 審 核 表 學院 專業(yè) 熱 班級 1 指導教師 職稱 曾指導屆數(shù) 課題名稱 展示廳除塵裝置設(shè)計 完成周數(shù) 18 課題類型 設(shè)計√ 論文□ 課題性質(zhì) 實際題(生產(chǎn)□ 科研√ 實驗室建設(shè)□) 自擬題□ 學生人數(shù) 1 1.課題實用價值、理論意義和創(chuàng)新內(nèi)容 本課題不同于一般工廠車間的除塵裝置，由于展示廳的場地小，設(shè)備型號規(guī)格多，且設(shè)備的位置經(jīng)常變動，展示廳要求設(shè)計美觀，風管系統(tǒng)輕巧，除塵器、風機放置在室內(nèi)，設(shè)備不同時開啟，但必須保證每一臺設(shè)備的除塵效果。 2.課題的知識覆蓋面，使學生能獲得綜合訓練的主要內(nèi)容和能力培養(yǎng)的預期目標 通過本課題的研究設(shè)計，讓學生熟練地掌握通風工程、流體力學、熱供儀器儀表、機械設(shè)計、計算機應用等專業(yè)知識，熟悉具有特殊要求的實際工程設(shè)計情況，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐，獨立完成工程設(shè)計，提高其畢業(yè)后解決企業(yè)實際問題的能力。 3.指導教師對課題的前期準備情況(應寫明教師對課題準備的程度)，主要文獻資料(資料名稱、刊物名稱、年(卷)期號、頁數(shù)、文種) 指導老師已承接過多項類似的研究設(shè)計項目，效果良好，為本課題工作開展做好了充分的準備。 主要參考文獻：[1] 金國水，除塵設(shè)備 [M]，北京，化工出版社，2003 [2] 工業(yè)通風[M]，北京，中國建筑工業(yè)出版社，1980 [3] 翟友，通風與空氣調(diào)節(jié) [M]，北京，建工工程出版社，1995 [4] 路延魁，空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊”，建工出版社，1995 [5] Jan-Dirk Herbell, Christoph Pasel. Environmental Protection Technology for Cities [M]. Shanghai: International Conference on Energy and the Environment, 2003 4.與生產(chǎn)、科研單位協(xié)作情況，可投入的科研經(jīng)費情況 本課題為上海超倫機械設(shè)備有限公司委托項目的部分工作內(nèi)容，可投入經(jīng)費1萬元。 5.系(教研室)討論意見 負責人： 日期： 6. 學院審核意見 負責人： 日期： 目 錄 摘要………………………………………………………………………… 1 ABSTRACT…………………………………………………………………… 3 0 引言 …………………………………………………………………… 5 1 粉塵 ………………………………………………………………… 6 1.1 粉塵的種類 ………………………………………………………… 6 1.2 粉塵特性 …………………………………………………………… 6 1.2.1 密度……………………………………………………………… 7 1.2.2 粘附性…………………………………………………………… 7 1.2.3 爆炸性……………………………………………………………… 7 1.2.4 荷電性和比電阻…………………………………………………… 7 1.2.5 潤濕性……………………………………………………………… 7 1.2.6 粉塵粒徑及粒徑分布……………………………………………… 7 1.3 粉塵的危害…………………………………………………………… 8 2 除塵……………………………………………………………………… 8 2.1 木工除塵的特點…………………………………………………………9 2.2 除塵機理 ……………………………………………………………… 9 2.3 除塵的三個階段……………………………………………………… 10 2.4 除塵器分類 ………………………………………………………… 12 2.5 除塵器的介紹………………………………………………………… 13 2.5.1 重力除塵器………………………………………………………… 13 2.5.2 慣性除塵器………………………………………………………… 14 2.5.3 離心除塵器………………………………………………………… 15 2.5.4 袋式除塵器………………………………………………………… 15 2.5.5 洗滌除塵器………………………………………………………… 16 2.5.6 電除塵器…………………………………………………………… 16 2.6 除塵器的選擇………………………………………………………… 17 2.7 脈沖袋式除塵器……………………………………………………… 17 2.7.1 脈沖袋式除塵器的除塵原理……………………………………… 18 2.7.2 脈沖袋式除塵器的優(yōu)點……………………………………………19 2.7.3 影響脈沖袋式除塵器性能的因素…………………………………19 3 管路設(shè)計計算及風機選擇………………………………………………20 3.1 管路設(shè)計……………………………………………………………… 20 3.1.1 管路形式和操作要點……………………………………………… 20 3.1.2 管路材質(zhì)…………………………………………………………… 21 3.2 管路阻力計算………………………………………………………… 21 3.3計算系統(tǒng)的總阻力…………………………………………………… 37 3.4 風機的選擇 ……………………………………………………………38 3.5 管路阻力二次計算…………………………………………………… 40 3.6 計算系統(tǒng)的二次總阻力……………………………………………… 48 3.7 風機的二次選擇……………………………………………………… 48 4 噪聲控制………………………………………………………………… 49 4.1 噪聲控制的方法……………………………………………………… 49 4.2 降低噪聲措施………………………………………………………… 49 5 結(jié)論……………………………………………………………………… 50 參考文獻…………………………………………………………………… 51 附錄………………………………………………………………………… 52 譯文……………………………………………………………………… 56 原文說明………………………………………………………………… 70 致謝………………………………………………………………………… 71 75 摘 要 隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)水平的不斷進步，粉塵污染問題變得日趨嚴重，人們對空氣質(zhì)量的要求越來越高了，大氣環(huán)境越來越受到重視，空氣質(zhì)量也被列入了每天的天氣預報中。 木材加工業(yè)作為一項基礎(chǔ)工業(yè)，在社會的發(fā)展中扮演了不可或缺的角色，然而，由于木材工藝的要求，木材加工過程中對大氣產(chǎn)生了一定程度的粉塵污染。粉塵的污染首先危害的是人民的健康，嚴重時對工業(yè)，農(nóng)業(yè)，林業(yè)生產(chǎn)等都能造成危害。消除粉塵污染，改善環(huán)境是關(guān)系到保護人民健康、多快好省地發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大事。在木材加工過程中產(chǎn)生的粉塵急需很好地被解決。 木材在加工過程中產(chǎn)生的廢料有相對粉塵較大的小木塊，一些非顆粒型的刨花，還有大量細小的木屑粉塵等。根據(jù)粉塵的特性，旋風除塵器等除塵設(shè)備在處理小顆粒時效果不好，而布袋除塵器在這方面具有很大的優(yōu)勢。 木工展示廳是個特殊的場所，展示廳內(nèi)要求保持清潔，不能有粉塵飛揚，以保證操作工人和參觀人員的身體健康。由于除塵器位置要求安裝在展廳內(nèi)（一般安裝在室外較多），故本設(shè)計選用高效布袋除塵器。其體積小，過濾面積大，外形美觀，附合展示廳內(nèi)除塵系統(tǒng)的技術(shù)和整體美觀要求。除塵系統(tǒng)采用低噪聲環(huán)保型風機，在管道的設(shè)計上考慮美觀性和實用性相結(jié)合，另外附合企業(yè)規(guī)定的噪聲標準指標達到要求。 關(guān)鍵詞：除塵裝置, 木材加工, 粉塵, 袋式除塵器 Design for Exhibition Hall’s dust-catcher ABSTRACT With the all along development of science technology and all along advancement of industry, pollution problem become heavier and heavier. Air quality is required more and more, and atmosphere is attached more and more importance to. Air quality is also taken into the weather forecast everyday. As a basic wage, wood-machining is playing as an untouchable role. However, because of the requirement of the wood-technics, soot come out when the wood is being dried. First, soot is bad for people’s health. Industry, agriculture, wood production will be impacted badly when the air is polluted heavily. Clean up the air pollution, protect and reform the environment is the great thing leading to people’s health and developing the economy quickly and effectively. The soot, coming from the wood-machining, must be taken order with immediately. The waste material that they produce in the course of processing has relative dust than big small billet, some is not the wood shaving of the particle type, there are a large amount of tiny saw-dust . According to characteristic of dust, whirlwind dust remover etc. cleaner bad result while dealing with the tiny particle, and the sack cleaner has very great advantages in this respect. Woodwork Exhibition room is a special place that keeping atmosphere clean and no fly upward, guaranteeing operating worker and visitors health. 　　　　Selecting high-efficiency sack cleaner in this design because demand for dust remover position is in the exhibition room (install generally in the getting more outdoors). Its character is small, large filter area, beautiful, conform to technology demand and the whole dust removal system are required beautiful The dust removal system adopts the low in noise environmental protection type air blower, paying attention to combining practicability with beauty in the design of the pipeline, conforming to the standard of the noise that enterprises stipulate in addition. Key words: dust-catcher，wood-machining，soot，sack cleaner 展示廳除塵裝置設(shè)計 汪 志 強 0113199 0 引言 中國工業(yè)生產(chǎn)正處于全面發(fā)展時期，鋼鐵、水泥、冶金、化工行業(yè)的產(chǎn)量不斷提高，能源、資源的消耗相當大。隨著現(xiàn)代工業(yè)的進步，給人類生產(chǎn)了許多物質(zhì)財富和社會財富，但是也給人類帶來許多災害，其中之一就是環(huán)境污染。粉塵和煙氣的排放量增長必然引起生態(tài)的惡化，人們生活質(zhì)量的下降。除塵排煙已經(jīng)成為我們亟待解決的問題。選用合適的除塵裝置可以帶來新鮮的空氣，也可以讓污染物變廢為寶，使之轉(zhuǎn)化為新的生產(chǎn)資料。 本課題研究的目的在于針對現(xiàn)有某木工展示廳進行除塵系統(tǒng)的設(shè)計計算，設(shè)計出一套合適美觀的除塵系統(tǒng)來滿足廠方的要求。廠方要求除塵器放置在室內(nèi)，管道布置有結(jié)合式和枝狀式，考慮到展示廳的層高（5米不到）較低，體積較大的結(jié)合器擺放到室內(nèi)的任何位置就顯得極不美觀。所以結(jié)合式在這里不予采用。在設(shè)計枝狀式除塵裝置的過程中了解除塵系統(tǒng)的有關(guān)知識，包括粉塵研究和各種除塵器特點等。運用流體力學、通風工程等相關(guān)知識進行設(shè)計計算，包括管路敷設(shè)安排，沿程、局部阻力損失計算，壓力平衡校驗計算，除塵器風機選型等設(shè)計內(nèi)容。完成以上各方面工作后將形成一套完整的除塵系統(tǒng)，滿足任務要求。 1 粉塵 1.1 粉塵的種類 粉塵指能在空氣中浮游的固體微粒。在冶金、機械、建材、輕工、電力等許多工業(yè)部門的生產(chǎn)均產(chǎn)生大量粉塵。粉塵的主要來源有： 1、固體物料的機械粉碎和研磨。 2、粉狀物料的混合、篩分、包裝及運輸。 3、物質(zhì)的燃燒。 4、物質(zhì)被加熱時產(chǎn)生的蒸汽在空氣中的氧化和凝結(jié)。 一種物質(zhì)的微粒分散在另一種物質(zhì)之中，就構(gòu)成了一個分散系統(tǒng)。固體或液體微粒分散在氣體介質(zhì)中所構(gòu)成的分散系統(tǒng)稱為氣溶膠。固體對應的叫粉塵，液體對應的則叫霧。按照其來源及物理性質(zhì)又可細分為： 1、灰塵 包括所有固態(tài)分散性微粒。粒徑上限約為200μm，大于10μm的叫“降塵”，小于10μm的叫“飄塵”。 2、煙 包括所有凝聚性固態(tài)微粒，以及液態(tài)粒子和固態(tài)粒子因聚集作用而生成的微粒，通常是高溫下產(chǎn)生的產(chǎn)物。粒徑范圍約為0.01～1μm。 3、霧 包括所有液態(tài)分散性微粒和液態(tài)凝集性微粒。粒徑范圍在0.1～10μm。 4、煙霧 指大氣中形成的自然霧與人為排出的煙氣（煤粉塵、二氧化碳等）的混合體。 1.2 粉塵特性 塊狀物料破碎成細小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有的主要物理化學性質(zhì)外，還出現(xiàn)些新的特性，例如爆炸性、帶電性等。有些粉塵特性與除塵技術(shù)密切相關(guān)，主要有以下幾個方面： 1.2.1密度 根據(jù)實驗方法和應用場合不同，粉塵密度可分為真密度和容積密度。其中，把松散狀態(tài)下單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵的容積密度；若設(shè)法排除顆粒間及顆粒內(nèi)部的空氣時測得的密實狀態(tài)下單位體積粉塵的質(zhì)量則稱作粉塵的真密度。兩種密度的應用場合不同在于研究單個塵粒在空氣中的運動時應用真密度，在計算如灰斗體積時則應用容積密度。 1.2.2粘附性 粉塵相互間的凝聚與粉塵在器壁上的附著都與粉塵的粘附性有關(guān)。粘附性其實是粉塵間力的表現(xiàn)，包括分子力、靜電力等。粘附性與粉塵的形狀、大小及吸濕等狀況有關(guān)，相對的粒徑小的、吸濕性大的粉塵，其粘附性比較強。粉塵的粘附性具有兩方面效果，一來能使塵粒增大，有利于提高除塵效率；二來粉塵與器壁間的粘附會導致除塵器和管道發(fā)生堵塞，影響除塵效率。 1.2.3爆炸性 固體物料破碎后，總表面積大大增加，使粉塵的化學活潑性也大為加強，若與空氣充分接觸并在一定的溫度和濃度下，可能發(fā)生爆炸。某些除塵器設(shè)計中要注意此點，例如糖、面粉、煤粉等加工場所。 1.2.4荷電性與比電阻 塵粒在空氣中懸浮時或受天然輻射，或被外界離子附著，或塵粒相互摩擦會使塵粒荷電。但一般粉塵荷電的極性不穩(wěn)定且荷電量很小，若在電除塵器中則要采用人工方法使塵粒充分帶電。另外，粉塵的比電阻反映其導電性能，對于電除塵器的運行具有很大影響。 1.2.5潤濕性 粉塵與液體相互附著的難易性質(zhì)稱為粉塵的潤濕性。當塵粒與液體接觸時，接觸面能擴大而相互附著，就是能潤濕，反之，接觸面趨于縮小而不能附著，就是不能潤濕。其中根據(jù)潤濕程度又可分親水性和疏水性粉塵。在濕式除塵器中主要是依靠粉塵與水的潤濕作用捕集粉塵。 1.2.6粉塵粒徑及粒徑分布 粉塵的粒徑對于球形塵粒來說，指它的直徑。實際上的粉塵顆粒其大小、形狀都不是規(guī)則的。為了表征顆粒的大小，需要按一定方法，確定一個表示顆粒大小的代表性尺寸作為克力的直徑，簡稱粒徑。粉塵的粒徑分布是指某種粉塵中各種粒徑的顆粒所占比例，也稱粉塵的分散度。若以顆粒的粒數(shù)表示所占的比例稱為粒數(shù)分布；若以顆粒的質(zhì)量表示所占的比例稱為質(zhì)量分布。粒徑大小和粒徑分布直接影響除塵器的除塵效率。 1.3 粉塵的危害 粉塵是環(huán)境中主要污染物之一，它是造成塵肺病的根源。平均直徑在2.5μm以下的微粒塵埃會對健康造成嚴重的危害。從鍋爐煙囪排出的粉塵，顆粒度小于10微米的向地面降落速度極慢，特別是小于0.1微米的顆?？砷L年飄浮于天空被稱作“飄塵”?！帮h塵”中含有各種有毒的金屬微粒，如被人們吸入肺后，將有一半粘附在肺上。當空氣中“飄塵”濃度達到100mg/m3時，會引起各種呼吸道疾病，嚴重的會導致哮喘、塵肺合并肺癌。 粉塵污染嚴重時對工業(yè)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)等都能造成危害。粉塵污染不僅會影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，并會造成設(shè)備和金屬的嚴重腐蝕和磨損；對于農(nóng)林產(chǎn)品，粉塵污染會使產(chǎn)品質(zhì)量下降，會間接得對人體帶來危害。 為了保障人們的健康和生活條件，必須重視有效控制污染散發(fā)源和消除粉塵問題。 2 除塵 我國正處于改革開放國民經(jīng)濟高速發(fā)展的時期，對能源的需求量激增，引起粉塵的排放量迅速增加。 經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，居住環(huán)境日益改革，都對大氣質(zhì)量提出較高的要求，消除粉塵問題，不僅設(shè)計人們健康和衛(wèi)生條件，而且關(guān)系到高精尖產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境，已經(jīng)為許多科技人員關(guān)注，著手研究有關(guān)的消除粉塵機理，也出現(xiàn)了各種除塵設(shè)備。工礦企業(yè)選用除塵設(shè)備不僅可以凈化空氣，也可以節(jié)能和降低生產(chǎn)成本，回收處理過的有用物質(zhì)，具有很大的經(jīng)濟意義。所以除塵設(shè)備在這些工業(yè)領(lǐng)域中既是環(huán)保設(shè)備又是生產(chǎn)設(shè)備。 2.1木工除塵的特點 木工設(shè)備在加工木材過程中會產(chǎn)生木屑、刨屑、切屑以及夾雜在空氣中的大小粉塵顆粒。根據(jù)成因的不同，塵粒的混合物多為分散性的。分散性的塵粒一般稱為粉塵或塵灰，是將固體破碎或研磨成粉末致使固體成為微粒，飛揚而懸浮于氣體中。粉塵微粒大小，通常大于。 2.2 除塵機理 目前常用除塵器的除塵機理主要有以下幾個方面： 1、重力 氣流中的塵?？梢砸揽恐亓ψ匀怀两担瑥臍饬髦羞M行分離。由于塵粒的沉降速度一般較小，這個機理只適用于粗大的塵粒。 2、離心力 含塵氣流做圓周運動時，由于慣性離心力的作用，塵粒和氣流會產(chǎn)生相對運動，使塵粒從氣流中分離。它是旋風除塵器工作的主要機理。 3、慣性碰撞 含塵氣流在運動過程中遇到物體的阻擋（如擋板、纖維、水滴等）時，氣流要改變方向進行繞流，細小的塵粒會隨氣流一起流動。粗大測塵粒具有較大的慣性，它會脫離流線，保持自身的慣性運動，這樣塵粒就和物體發(fā)生了碰撞。此為慣性碰撞，是過濾式除塵器、濕式除塵器和慣性除塵器的主要機理。 4、接觸阻留 細小的塵粒隨氣流一起繞流時，如果流線緊靠物體（纖維或液滴）表面，有些塵粒因與物體發(fā)生接觸而被阻留，此為接觸阻留。另外當塵粒尺寸大于纖維網(wǎng)眼而被阻留時，這種現(xiàn)象稱為篩濾作用。粗孔或中孔的泡沫塑料過濾器主要依靠篩濾作用進行除塵。 5、擴散 小于1μm的微小粒子在氣體分子撞擊下，像氣體分子一樣作布朗運動。如果塵粒在運動過程中和物體表面接觸，就會從氣流中分離，這個機理稱為擴散。對于dc≤0.3μm的塵粒，這是一個很重要的機理。特別事對于某些濕式除塵器和袋式除塵器，當dc≤0.3μm時，慣性已不起作用，主要依靠擴散。 6、靜電力 懸浮在氣流中的塵粒，如帶有一定的電荷，可以通過靜電力使它從氣流中分離。由于自然狀態(tài)下，塵粒的荷電量很小，因此，要得到較好的除塵效果，必須設(shè)置專門的高壓電場，使所有的塵粒都充分帶電。 7、凝聚 凝聚作用不是一種直接的除塵機理。通過超聲波、蒸汽凝結(jié)、加濕等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除塵方法去除。 2.3除塵的三個階段 除塵過程可以分為三個階段: 即捕集分離階段、排塵階段和排氣階段。 1. 捕集分離階段 這個階段又可分為捕集推移階段和分離階段。 ⑴. 捕集推移階段 均勻混合或懸浮在運載介質(zhì)中的粉塵進入除塵器的除塵空間，根據(jù)不同的除塵器類型經(jīng)受不同的外力作用，將粉塵推移到分離界面。隨著粉塵向分離界面推移，濃度也越來越大，這里也是粉塵濃縮的地方。 ⑵. 分離階段 高濃度的塵流到分離界面以后，有兩種機理在起作用:運載介質(zhì)運載粉塵的能力將達到極限狀態(tài)，懸浮與沉降成為相互矛盾，這其中沉降成為主要方面，通過沉降，粉塵顆粒從運載介質(zhì)中分離出來。極限狀態(tài)的影響因素一般與氣流速度及邊壁的邊界條件有關(guān)。另一機理是高濃度塵流，粉塵顆粒的擴散與凝聚成為主要矛盾方面。粉塵顆?？梢员舜四墼谝黄?，又可能與實質(zhì)界面凝聚而吸附在其上面。通過這兩個機理，最后粉塵從運載介質(zhì)中分離出來。 2. 排塵階段 排塵階段主要是在分離界面以后已分離出來的粉塵排離排塵口。不同除塵器的排塵作用力不同。如機械除塵器和洗滌除塵器在不需要額外動力就能利用原捕集分離的外力把粉塵排離除塵器。而電除塵器、袋式除塵器的振落清灰裝置則需要額外動力才能把已分離的粉塵排出。排塵階段有可能將已分離的粉塵又重新擴散而懸浮在凈化氣流中，因而會出現(xiàn)二次飛揚等問題。 3. 排氣階段 已凈化的氣流從排氣口排出的階段稱為排氣階段。 上述兩個階段與除塵器效率有關(guān)。排氣階段在研究旋風式除塵器壓力損失時有關(guān)。四大類六種除塵器的除塵過程如下表2.1 表2.1除塵過程中的作用力 重力除塵器 慣性除塵器 旋風除塵器 電除塵器 過濾除塵器 洗滌除塵器 捕集階段 作用力 重力 慣性力 離心力 電力 慣性碰撞 攔 截 擴 散 電力沉降 慣性碰撞 攔 截 擴 散 分離階段 作用力 流動呆滯區(qū) 重力 邊壁上 超極限負荷 外筒內(nèi)壁 超極限負荷 沉 降 極 附 著 力 濾 料 層 附 著 力 液體表面 表面張力 排塵階段 與設(shè)備 重力排入 灰斗 流動離心力 重力 自動流入 灰斗 周期性清灰 清灰裝置 周期性振落 振落裝置 液氣繞流 流動排灰 排氣階段 壓力損失 很小 小 中等 很小 大 不同型號 損失不同 2.4除塵器分類 根據(jù)主要除塵機理的不同，目前常用的除塵器可分為以下幾類： 1、重力除塵如重力沉降室； 2、慣性除塵如慣性除塵器； 3、離心力除塵如旋風除塵器； 4、過濾除塵如袋式除塵器、顆粒層除塵器、纖維過濾器、紙過濾器； 5、洗滌除塵如自激式除塵器、臥式旋風水膜除塵器； 6、靜電除塵如電除塵器。 根據(jù)氣體凈化程度的不同，可分為以下幾類： 1、粗凈化 主要除掉粗大的塵粒，一般用作多級除塵的第一級。 2、中凈化 主要用于通風除塵系統(tǒng)，要求凈化后的空氣含塵濃度不超過100～200mg/m3。 3、細凈化 主要用于通風空調(diào)系統(tǒng)的進風系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)，要求凈化后的空氣含塵濃度不超過1～2mg/m3。 4、超凈化 主要除掉1μm以下的細小塵粒，用于清潔要求較高的潔凈房間，凈化后的空氣含塵濃度視工藝要求而定。 2.5除塵器的介紹 2.5.1重力除塵器 重力除塵器是借助于粉塵的重力沉降，將粉塵從氣體中分離出來的設(shè)備。粉塵靠重力沉降的過程是煙氣從水平方向進入重力沉降設(shè)備，在重力的作用下，粉塵粒子逐漸沉降下來，而氣體沿水平方向繼續(xù)前進，從而達到除塵的目的。沉降速度與氣體水平速度之比可用式(2.1)表示：'q+ ? V/V =h/l~……………………………………………………………(2.1) V—氣體的水平流速, V—沉降速度, h—開始沉降的高度, l—粉塵粒子落到的水平距離, ? 在重力除塵設(shè)備中，氣體流動的速度越低，越有利用沉降細小的粉塵，越有利于提高除塵效率。因此，一般控制氣體的流動速度為1～2，除塵效率為40％～60％。倘若速度太低，則設(shè)備相對龐大，投資費用增高，也是不可取的。在氣體流速基本固定的情況下，重力除塵器設(shè)計得越長，越有利于提高除塵效率，但通常不宜超過10m長。4 2.5. 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(shè)備。慣性除塵器亦稱惰性除塵器。4 ? 慣性除塵器分為碰撞式和回轉(zhuǎn)式兩種。前者是沿氣流方向裝設(shè)一道或多道擋板，含塵氣體碰撞到擋板上使塵粒從氣體中分離出來。顯然，氣體在撞到擋板之前速度越高，碰撞后越低，則攜帶的粉塵越少，除塵效率越高。后者是使含塵氣體多次改變方向，在轉(zhuǎn)向過程中把粉塵分離出來。氣體轉(zhuǎn)向的曲率半徑越小。轉(zhuǎn)向速度越多，則除塵效率越高。= ? 慣性除塵器的性能因結(jié)構(gòu)不同而異。當氣體在設(shè)備內(nèi)的流速為10以下時，壓力損失在200～1000Pa之間，除塵效率為50％～70％。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。它特別適用于捕集粒徑大于10μm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(shè)備內(nèi)的流速以1～2為宜。E 2.5. 3離心除塵器 離心除塵器的工作原理是通過氣體的回轉(zhuǎn)運動，對氣體中的塵粒施加離心力，從而使塵粒從煙氣流中分離出來．并借助重力沉降在灰斗里，干凈氣體從上口排出。離心除塵器又分為旋風式和旋流式兩種。離心除塵器又稱旋風除塵器。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，沒有運動部件，壓力損失一般為500～1500Pa，適用于除去大于5μm的粉塵，除塵效率在70％以上。從其工作原理可知，除塵器內(nèi)氣體流動速度越高，產(chǎn)生的離心力越大，越容易分離較細的塵粒和提高除塵效率。為著防止速度過高造成壓力損失過大和運行費用過高，氣體在除塵器入口的速度限制在8～l8左右。使用離心除塵器需注意以下三點：(1)選用設(shè)備時應綜合考慮壓力損失、動力消耗、除塵效率等多種因素，這是因為如果要求過高的效率，勢必引起壓力損失和動力消耗也太大。(2)卸灰部分必須嚴密無隙，因為稍有漏風，會導致除塵效率大幅度降低。不少用戶因卸灰部分管理不善，導致除塵效率不高．排出口粉塵濃度超過國家規(guī)定的排放標準。(3)除塵器進口速度既不能太高，也不能太低。這是因為速度太大，壓力損失增高、而速度太低，除塵效率下降。 2.5.4袋式除塵器7 布袋除塵器的工作機理是含塵煙氣通過過濾材料，塵粒被過濾下來，過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細粒粉塵主要靠擴散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過濾作用。 布袋除塵器除塵效果的優(yōu)劣與多種因素有關(guān)，但主要取決于濾料。布袋除塵器的濾料就是合成纖維、天然纖維或玻璃纖維織成的布或氈。根據(jù)需要再把布或氈縫成圓筒或扁平形濾袋。根據(jù)煙氣性質(zhì)，選擇出適合于應用條件的濾料。通常，在煙氣溫度低于120攝氏度，要求濾料具有耐酸性和耐久性的情況下，常選用滌綸絨布和滌綸針刺氈；在處理高溫煙氣(小于250攝氏度)時，主要選用石墨化玻璃絲布；在某些特殊情況下，選用炭素纖維濾料等。 ? 布袋除塵器運行中控制煙氣通過濾料的速度(稱為過濾速度)頗為重要。一般取過濾速度為0.5～2,對于大于0.1μm的微粒效率可達99％以上，設(shè)備阻力損失約為980～1470Pa。 2.5.5洗滌除塵器 洗滌除塵器是通過含塵氣體與液滴或液膜的接觸使塵粒從氣流中分離的。其除塵機理有以下幾點:(1)通過慣性碰撞、接觸阻留，塵粒與液膜、液滴發(fā)生接觸，使塵粒加濕、增重、凝聚;(2)細小塵粒通過擴散與液滴、液膜接觸;(3)煙氣增濕，塵粒的凝聚性增加;(4)高溫氣體中的水蒸汽冷卻凝結(jié)時，要以塵粒為凝結(jié)核，形成一層液膜包圍在塵粒表面，增強了粉塵的凝聚性。粒徑1～5μm的粉塵主要利用第一個機理，粒徑在1μm以下的粉塵主要利用后三個機理。 洗滌除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資少，占地面積小，除塵效率高，能同時進行有害氣體的凈化，但同時也暴露出有用物料不能干法回收，泥漿處理比較困難等缺點。它主要適宜處理有爆炸危險或同時含有多種有害物的氣體。 2.5.6電除塵器 電除塵器是利用電場產(chǎn)生的電力使塵粒從氣流中分離的設(shè)備。它的特點(1)凈化除塵效率高。除塵效率可以根據(jù)條件核要求設(shè)計，最高可以達到95～99.99%;(2)運行費用低。(3)對煙塵顆粒范圍適應性比較好。能收集到100微米以下的不同粒級粉塵，特別是能收集0.01～5微米的超細微粒。(4)初投資高，設(shè)備比較大，占地面積多，設(shè)備制造及安裝質(zhì)量，維護保養(yǎng)要求高，操作要求高。 2.6除塵器的選擇 木工設(shè)備在加工木材過程中會產(chǎn)生木屑、刨屑、切屑以及夾雜在空氣中的大小粉塵顆粒。展示廳要保證機器運轉(zhuǎn)時室內(nèi)環(huán)境指標參數(shù)，選擇合適的除塵裝置可以滿足要求。根據(jù)不同除塵器的除塵效率（見表2.2）比較，理想的是分兩級除塵。第一級選用旋風除塵器主要負責大木屑和粒徑大的塵粒。第二級選用袋式除塵器則處理剩下粒徑范圍較小的塵粒。這樣可以最大限度地除去空氣中地的粉塵但隨之帶來的設(shè)備初投資大且占地面積多等諸多問題?？紤]到設(shè)計項目的經(jīng)濟實用性和顧客的實際要求，故選用袋式除塵裝置。 表2.2 除塵器的性能比較 除塵器名稱 適用的粒徑范圍 效率 阻力 設(shè)備費 運行費 重力沉降室 50～130 少 少 慣性除塵器 20～50 50～70 300～800 少 少 旋風除塵器 5～15 60～90 800～1500 少 中 水浴除塵器 1～10 80～95 600～1200 少 中下 沖激除塵器 95 1000～1600 中 中上 電除塵器 0.5～1 90～98 50～130 大 中上 袋式除塵器 0.5～1 95～98 1000～1500 中上 大 文丘里除塵器 0.5～1 90～98 4000～10000 少 大 按照清灰方式袋式除塵器分為人工拍打袋式除塵器、機械拍打除塵器、氣環(huán)反吹袋式除塵器和脈沖袋式除塵器?？紤]到能滿足除塵能力大、除塵效率高和濾袋使用壽命長的要求，故選用脈沖袋式除塵器。具體型號為Torit-2DFP6。（見附圖4） 2.7 脈沖袋式除塵器 2.7.1脈沖袋式除塵器的除塵原理 含塵氣體由除塵器進風口進入中下箱體，含塵氣體通過濾袋進入上箱體過程中，由于濾袋的各種效應作用將塵氣分開，粉塵被吸附在濾袋上，而氣體通過濾袋經(jīng)文氏管進入上箱體，從出風口排出。濾袋在氣體間反相作用下急劇膨脹使吸附在濾袋表面的粉塵脫落，濾袋得到再生。被清掉的粉塵落入灰井，經(jīng)排灰閥排出機體，吸附在濾袋上的粉塵被周圍性的脈沖噴吹清除，使凈化的氣體正常通過，保證除塵系統(tǒng)進行。 圖2.1 袋式除塵器工作原理示意圖 2.7.2脈沖袋式除塵器的優(yōu)點 脈沖袋式除塵器在清灰方式上是采用周期性向濾袋內(nèi)或濾袋外噴吹壓縮空氣，這樣可以避免例如機械拍打和人工拍打袋式除塵器所出現(xiàn)的收到機械力和人力的作用，濾袋受到損壞較快的狀況。 2.7.3 影響脈沖袋式除塵器性能的因素 (1)過濾風速 …………………………………………… (2.2) 式中 除塵器的處理風量， 過濾面積， 選用較高的過濾風速可以減小過濾面積，是設(shè)備小型化。但是會使阻力增大，除塵效率下降，并影響濾袋的使用壽命。 (2)含塵濃度和連續(xù)運行時間 ………………………………………………（2-3） 式中 濾料上堆積的粉塵量， 濾料的連續(xù)過濾時間， 除塵器進口處含塵濃度， 在過濾風速和過濾面積一定時，含塵濃度和運行時間直接影響著堆積的粉塵量。清灰后隨濾料上粉塵的堆積，阻力也相應地增加。當粉塵超過一定范圍后，除塵器的效率必將減小。 (3)噴吹壓力 噴吹壓力的大小能直接影響清灰的效果。 (4)濾料 考慮到濾布的材質(zhì)、織法、強度、通氣度及對濾布的處理方法、安裝和調(diào)整方法等因素，都會對袋式除塵器的性能產(chǎn)生影響。特選擇玻璃纖維，其表面光滑，耐腐蝕性好，過濾壓力損失小，除塵效率高。 (5)進氣方式 進氣方式有上進氣和下進氣方式。下進氣方式能避免氣流對濾袋的沖擊，從而提高濾袋的使用壽命。上進氣方式克服下進氣方式的缺點，在一般情況下，前者比后者除塵器的壓力損失降低左右。為避免含塵氣體直接沖刷濾袋必須增設(shè)氣體擋板，才能影響濾袋的壽命。本脈沖袋式除塵器采用上進氣方式。 (6)濾袋長度 濾袋長度對除塵器的處理氣量、過濾氣速和壓力損失都有一定影響。若限定除塵器壓力損失范圍時，縮短濾袋長度可提高過濾氣速，從而降低除塵器的高度和重量。為了達到最大的收益根據(jù)相關(guān)參考文獻1相關(guān)圖表所示特選擇合理的濾袋長度為2米。 3 管路設(shè)計及計算 3.1 管路設(shè)計 3.1.1 管路形式和操作要點 除塵管道設(shè)計有兩種形式—結(jié)合式和枝狀式?？紤]到展示廳的層高（5米不到）較低，體積較大的結(jié)合器擺放到室內(nèi)的任何位置就顯得極不美觀。所以結(jié)合式在這里不予采用。選用枝狀式能在設(shè)備就位后，根據(jù)除塵管道就近設(shè)備的原則同時能滿足廠家對不同設(shè)備的生產(chǎn)工藝要求。具體操作時遵循以下幾點: ①分管的布置與建筑結(jié)構(gòu)配合，少占用空間且便于安裝、維修。 ②除塵系統(tǒng)的吸塵點不易過多。如果吸塵點過多，不利于各支管間阻力平衡。 ③為防止粉塵在風管內(nèi)沉積，除塵風管應盡量避免水平敷設(shè)，風管與水平面的夾角大于。 ④除塵系統(tǒng)中，為防止風管堵塞，排送較粗粉塵（如木屑）風管直徑不宜小于。 ⑤排入大氣的排氣口位置時，要保證排出的空氣能在大氣中充分擴散，適當時可裝錐形風帽。 ⑥風管的布置應力求順直，減小阻力。 ⑦分管上應設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置（閥門、壓力表、溫度計等）或預留安裝測量裝置的接口。 具體見附圖1。 3.1.2管路材質(zhì) 考慮管路要懸空布置，管路較長支網(wǎng)面較廣，可以采用較輕質(zhì)且有一定強度的鍍鋅鐵皮。立管直接與設(shè)備相連，考慮到設(shè)計時估算其位置而實際操作中可能要作一定的微調(diào)，而且設(shè)備運作時必然是運動的，所以立管采用一定長度的硬管即選用鍍鋅鐵皮外，再連接一段可以變動位置的橡皮或塑料軟管。立管的硬管部分可以用來旁設(shè)掃地口管路，而軟管部分可以隨設(shè)備工作時位置變動作相應自動調(diào)整。 3.2管路阻力計算 展示廳的除塵系統(tǒng)如附圖2所示: 1.根據(jù)各管段的風量和選擇的流速,確定各管段的斷面尺寸和單位長度沿程阻力。在一般情況下，風管長、部件多的環(huán)路阻力大。本系統(tǒng)選擇管段編號①－②－③－④－⑤－⑥－除塵器－⑦(風機)作為最不利環(huán)路，因此阻力計算從管段①開始。每臺機器的出風口風量根據(jù)經(jīng)驗選定 。系統(tǒng)中排除的粉塵為木屑、刨屑，參考附表1，室內(nèi)含塵濃度為，含塵氣體在管段內(nèi)的最大速度不應超過～，以防止管道的磨損。所以初步選擇管內(nèi)空氣流速V=18。 管段①: 根據(jù)封邊機個出風口可確定L=1.667 (6000)、 V=18查參考文獻2附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑參考附錄，確定D=350mm。 當L=1.667、D=350mm時，由參考文獻2附錄6查得:管內(nèi)流速=15.8，單位長度沿程阻力R=6.8 Pa/m。 管段②: 根據(jù)自動四面刨機個出風口可確定L=3.34(12000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=500mm。 當L=3.34、D=500mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速 =16，單位長度沿程阻力R=7 Pa/m。 管段③: 根據(jù)自動四面刨機個出風口可確定L=5.01(18000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=600mm。 當L=5.01、D=600mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=18，單位長度沿程阻力R=5.8 Pa/m。 管段④: 根據(jù)四面刨機個出風口可確定L=7.22(26000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=700mm。 當L=7.22、D=750mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=17，單位長度沿程阻力R=3.8Pa/m。 管段⑤: 根據(jù)精細木皮砂光機個出風口確定L=8.05(29000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=750mm。 當L=8.05、D=750mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=18，單位長度沿程阻力R=4Pa/m。 管段⑥: 根據(jù)高速雙立軸鈾銑機個出風口確定L=8.61 (31000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=800mm。 當L=8.61、D=800mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=17.5，單位長度沿程阻力R=3.5Pa/m。 管段⑦: 根據(jù)L=8.61 (31000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=800mm。 當L=8.61、D=800mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=17.5，單位長度沿程阻力R=3.5Pa/m。 管段⑧: 根據(jù)L=0.83 (3000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=300mm。 當L=0.83、D=300mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=13.5，單位長度沿程阻力R=6.5Pa/m。 管段⑨: 根據(jù)L=0.27(1000)、 V=18查附錄6，按照通風管道統(tǒng)一規(guī)格選用管徑，確定D=200mm。 當L=0.27、D=200mm時，由附錄6查得:管內(nèi)流速=9.5，單位長度沿程阻力R=6.5Pa/m。 管段a: 由于每個出風口的直徑為，總和的直徑是。所選的出口直徑范圍是總和直徑的～。 根據(jù) 由附錄6查得: 管內(nèi)流速 ，單位長度沿程阻力。 管段b: 由于每個出風口的直徑為，總和的直徑是。所選的出口直徑范圍是總和直徑的～。 根據(jù) 由附錄6查得: 管內(nèi)流速 ，單位長度沿程阻力。 管段c: 由于每個出風口的直徑為，總和的直徑是。所選的出口直徑范圍是總和直徑的～。 根據(jù) 由附錄6查得: 管內(nèi)流速 ，單位長度沿程阻力。 管段d: 由于每個出風口的直徑為，總和的直徑是。所選的出口直徑范圍是總和直徑的～。 根據(jù) 由附錄6查得: 管內(nèi)流速 ，單位長度沿程阻力。 管段e: 由于每個出風口的直徑為，總和的直徑是。所選的出口直徑范圍是總和直徑的～。 根據(jù) 由附錄6查得: 管內(nèi)流速 ，單位長度沿程阻力 管段f: 由于出風口的直徑為和，總和的直徑是。所選的出口直徑范圍是總和直徑的～。 根據(jù) 由附錄6查得: 管內(nèi)流速 ，單位長度沿程阻力。 2.計算各管段的沿程阻力和局部阻力 管段①: 取風管內(nèi)空氣溫度為20C, 不需要沿程阻力溫度修正。 沿程阻力 ……………………………………………………(3.1) —管段的沿程阻力, —單位長度沿程阻力, —管段長度, P= Rl= 局部阻力 圓形彎頭 、 ，見附錄表 =0.17 圖2.2 圓形彎頭示意圖 軟管可以順逆方向可以進入設(shè)備刀口 接口的～ 此臺機器每個接口取 ……………………………………………………（3.2） ——非標準狀態(tài)時的密度, kg/m ——標準狀態(tài)時的密度, kg/m ——標準狀態(tài)時的溫度, ℃ ——非標準狀態(tài)時的溫度, ℃ 空氣溫度為20C時的密度 局部阻力 ……………………………………………………（3.3） 式中 ζ——局部阻力系數(shù)； vg——氣體在管道中的速度，m/s； ρ——氣體密度，kg/m3 局部阻力 管段②: 沿程阻力 局部阻力 圓形彎頭 、 ，見附錄表 =0.17 合流三通(直管) 、> 圖2.3 合流三通示意圖 查附錄表 圖2.4 漸擴管示意圖 漸擴管 查附錄表 局部阻力 管段③: 沿程阻力 局部阻力 合流三通 、> 查附錄表 漸擴管 查附錄表 局部阻力 管段④: 沿程阻力 局部阻力 合流三通 、> 圓形彎頭 見附錄表=0.2 漸擴管 取 局部阻力 管段⑤: 沿程阻力 局部阻力 合流三通 > 查附錄表 漸擴管 取 查附錄表 局部阻力 管段⑥: 沿程阻力 局部阻力 合流三通 、> 查附錄表 漸擴管 取 查附錄表 局部阻力 除塵器: 選定除塵器進口變徑管（漸縮管） 除塵器進口尺寸（）變徑管長度為 查附錄表 除塵器出口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸() 變徑管長度為 查附錄表 進出口局部阻力 濾袋和喇叭管局部阻力都是設(shè)備工藝所決定的。一般范圍控制在1000～1500Pa。 此臺機器脈沖2DFP6的濾袋阻力取1300Pa。 管段⑦: 沿程阻力 局部阻力 風機進口漸擴管 先近似選出一臺風機，風機進口尺寸變徑管長度 查附錄表 風機出口漸擴管 除塵器進口尺寸() 變徑管長度為 查附錄表 局部阻力 管段⑧: 沿程阻力 局部阻力 合流三通 > 查附錄表 局部阻力 管段⑨: 沿程阻力 局部阻力 圓形彎管 見附錄表 =0.23 漸擴管 取 查附錄表 局部阻力 對并聯(lián)管路進行阻力平衡 1）匯合點A: 沿程阻力 圓形彎管(2個) 、 見附錄表 =0.23 合流三通 、> 查附錄表 接口 局部阻力 根據(jù)參考文獻2的158頁公式 差值比 ………………………………………………（3.4） －差值比 －并聯(lián)管路的阻力最大值， －并聯(lián)管路的阻力最小值, 一般管路計算的差值比為以內(nèi)，為阻力平衡的標準。 校核 達到阻力平衡 匯合點B: 合流三通（分支管） > 查附錄表 圓形彎管（兩個） 見附錄表 =0.23 接口 校核 達到阻力平衡 匯合點C: 合流三通（分支管） > 查附錄表 圓形彎管（兩個） 見附錄表 =0.17 接口 校核 阻力達到平衡。 匯合點D: 合流三通（分支管） > 查附錄表 圓形彎管（兩個） 見附錄表 =0.17 接口 校核 阻力達到平衡 匯合點E: 合流三通（分支管） > 查附錄表 圓形彎管（兩個） 接口 校核 阻力不能平衡 為了達到阻力平衡，改變管段e 的管徑，增大其阻力。 ………………………………………(3.5) —調(diào)整后的管徑； —原設(shè)計的管徑； —原設(shè)計的支管阻力； —要求達到的支管阻力 取 此時平衡 因此采用，消除不平衡。 3.3計算系統(tǒng)的總阻力 表3.1 管段阻力計算一覽表 管段 編號 流量L (m3/s) 長度l (m) 管徑D (mm) 流速V (m/s) 局部阻力 系數(shù)∑ζ 局部阻力 Z (Pa) 單位長度 沿程阻力 Rm(Pa/m) 沿程阻力 Rml(Pa) 管段阻力 (Pa) 備 注 1 1.667 6 320 15.8 1.17 744 6.8 41 785 2 3.34 4 500 16 0.43 66 7 28 94 3 5.01 2 750 18 0.43 83 5.8 11.6 94 4 7.22 2.5 750 17.8 0.34 59 3.8 9.5 69 5 8.05 4 800 18 0.14 27 4 16 46 6 8.61 5 800 17.5 0.07 12.8 3.5 17.5 30 除塵器 22 1322 7 8.61 4 800 17.5 0.1 18 3.5 14 32 8 0.83 4 300 13.5 0.35 38 6.5 26 64 9 0.27 12 200 9.5 0.49 30 6.5 78 108 a 1.66 5.5 450 11.5 0.99 792 2.7 14.9 807 阻力平衡 b 2.22 5 450 11.5 1.14 804 2.6 31 835 阻力平衡 c 2.22 7 450 15 1.83 967 6.2 43.4 1014 阻力平衡 d 0.83 6 340 9.6 2.21 898 3.1 18.6 914 阻力平衡 e 0.55 5 280 9.4 4.84 1173 2.7 13.5 1202 阻力不平衡 3.4風機的選擇 ⑴. 根據(jù)輸送氣體性質(zhì)、系統(tǒng)的風量和阻力確定風機的類型。如本題研究的對象是含塵土及硬質(zhì)顆粒物不大于，氣體溫度不超過，故選用上海德惠特種風機廠生產(chǎn)的系列風機。本風機具有空氣性能好、效率高、運行平穩(wěn)等特點。 ⑵.考慮到風管、設(shè)備的漏風及阻力計算的不精確，應該按下式的風量、風壓選擇風機: