飼料廠生產(chǎn)車間除塵系統(tǒng)
飼料廠內(nèi)粉塵控制的重要原則是“密閉為主，吸風(fēng)為輔”，先是把產(chǎn)生粉塵的機器設(shè)備盡可能的密閉，然后在適當(dāng)部位設(shè)計和布置除塵風(fēng)網(wǎng)。選擇除塵設(shè)備類型。正常工 作以后要定時維護除塵設(shè)備，其良好的運行狀態(tài)。
一、 通風(fēng)除塵形式
中小型企業(yè)中的通風(fēng)除塵系統(tǒng)，通常叫做通風(fēng)網(wǎng)路或簡稱風(fēng)網(wǎng)。風(fēng)網(wǎng)有兩種形式:一種是，一臺機器或一個吸塵點單獨配置一臺除塵器、一臺風(fēng)機進行吸風(fēng)，這叫做單獨風(fēng)網(wǎng)；另一種是，兩臺或兩臺以上的機器或吸塵點合用一臺除塵器、一臺通風(fēng)機進行吸風(fēng)，這叫做集中風(fēng)網(wǎng)。
1、確定單獨風(fēng)網(wǎng)形式的原則
具有下列條件之一的機器或吸點適宜采用單獨風(fēng)網(wǎng):
①吸出的含塵空氣須做單獨處理:
②吸風(fēng)量要求準(zhǔn)確而須經(jīng)常調(diào)節(jié)；
③需要風(fēng)量較大；
④機器本身自帶通風(fēng)機:
⑤附近無其它需要吸風(fēng)或可合并吸風(fēng)的機器或吸點。
不符合上述任一條件的兩個或兩個以上的機器或吸點，應(yīng)采用集中風(fēng)網(wǎng)。
當(dāng)然，隨著環(huán)保的和袋式除塵器的日益和小型化，中小企業(yè)的風(fēng)網(wǎng)形式正向單獨、局部方向發(fā)展。即在每臺需要吸風(fēng)除塵的工藝設(shè)備上，不但自帶風(fēng)機，而且自帶除塵器，就地凈化含塵空氣，或?qū)⒑瑝m空氣初步凈化后循環(huán)使用。這樣，集中風(fēng)網(wǎng)那種管道縱橫交叉的弊病就不存在了
2、集中風(fēng)網(wǎng)的組合原則
在把幾部機器或吸點組合成一個集中風(fēng)網(wǎng)時，應(yīng)該照顧到下面四個原則
①吸出物的品質(zhì)相似:即組合在同一風(fēng)網(wǎng)中的各設(shè)備內(nèi)吸出來的灰塵，在品質(zhì)上應(yīng)該相類似。各機器設(shè)備的工藝任務(wù)不同的，它們散發(fā)出來的灰塵，在品質(zhì)和價值上也不一樣。例如在飼料廠生產(chǎn)車間初步清理時所形成的灰塵大都是泥灰、沙土、磁性金屬，利用價值較小而在后期清理時所產(chǎn)生的灰塵，則含有一些谷殼、麥皮和破碎的糧粒等性灰塵，是一些有價值的副產(chǎn)品。所以前后清理過程的吸風(fēng)，應(yīng)盡可能分開裝設(shè)，以便使吸出物分別收集。
②工作時間相同:組合在同一風(fēng)網(wǎng)中的各機器設(shè)備的工作時間應(yīng)該相同，這樣可使通風(fēng)機的負(fù)荷穩(wěn)定。對于相互交替進行工作的機器設(shè)備可接在同一風(fēng)網(wǎng)上，但它們的風(fēng)量應(yīng)該相同。
③風(fēng)管設(shè)置要簡單、合理:具體內(nèi)容包括:風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直敷設(shè)，對于水平風(fēng)管，應(yīng)設(shè)置密閉的清掃孔。對于粉塵和水汽共生的塵源，應(yīng)盡可能將除塵器直接配置在吸風(fēng)罩上方，使粉塵、水汽通過垂直管進入除塵器。三通管的夾角一般采用30°、45°為宜支管上應(yīng)適當(dāng)安設(shè)插板和蝶閥等風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置。排風(fēng)管應(yīng)高出屋面1.5m。風(fēng)管一般應(yīng)明設(shè)，不能妨礙走道和操作，在不增加投資的條件下，也要照顧到外觀整齊、美觀。
④通風(fēng)機后置:通風(fēng)機一般應(yīng)布置在除塵器之后(吸氣式)，以減輕粉塵對通風(fēng)機的磨損；當(dāng)通風(fēng)機布置在除塵器之前(壓氣式)時，應(yīng)選用排塵通風(fēng)機。
當(dāng)然以上四個原則有時是互相矛盾的。所以，在設(shè)計時應(yīng)權(quán)衡輕重、考慮。對于較復(fù)雜的情況，可以草擬幾個組合方案進行對比分析，定出經(jīng)濟、合理的網(wǎng)路組合方式。在組合風(fēng)網(wǎng)時，還須注意風(fēng)網(wǎng)總風(fēng)量不宜太大，吸風(fēng)點不宜太多，以使調(diào)整方便和運行。
3、單獨風(fēng)網(wǎng)與集中風(fēng)網(wǎng)的比較
①單獨風(fēng)網(wǎng)的管道一般比較短而簡單，不像集中風(fēng)網(wǎng)那樣復(fù)雜。
②單獨風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)量容易調(diào)節(jié)和控制。而在集中風(fēng)網(wǎng)中，當(dāng)某一機器或吸點的吸風(fēng)量發(fā)生變動時，將會影響到網(wǎng)路中的其它機器或吸點的風(fēng)量，調(diào)節(jié)比較困難。
③單獨風(fēng)網(wǎng)往往因風(fēng)量較少而采用了小型通風(fēng)機和除塵器，相對地多占了面積而使安排困難，且小型電動機效率較低，不經(jīng)濟。集中風(fēng)網(wǎng)常把風(fēng)量較小而位置接近的許多機器或吸點組合在一起，在動力消耗和設(shè)備投資方面都比較經(jīng)濟
二、通風(fēng)除塵的設(shè)計目的和內(nèi)容
1、設(shè)計目的
通風(fēng)網(wǎng)路設(shè)計的目的主要是為了要完成這樣兩個任務(wù):確定各段風(fēng)管的尺寸和全部網(wǎng)路的阻力。尺寸合適的風(fēng)管才能各機器有的吸風(fēng)量，并使空氣在管道中保持按規(guī)定的速度運動。同時，空氣在流過管道和各種設(shè)備時，是會遇到阻力的，這些阻力須計算出來，然后選擇合適的通風(fēng)機，使其產(chǎn)生足夠的壓力來克服這些阻力。這樣，機器所需的風(fēng)量才能，才能實現(xiàn)防塵目的。
2、設(shè)計內(nèi)容
①根據(jù)車間內(nèi)工藝設(shè)備和生產(chǎn)特點，正確地估計粉塵散發(fā)源、散發(fā)程度及散發(fā)粉塵性質(zhì)，決定如何釆用防塵的措施。依設(shè)計原則正確地確定風(fēng)網(wǎng)的組合形式，合理地進行組合、布置，并按空間、平面的相對位置畫出計算用的網(wǎng)路圖
②進行通風(fēng)網(wǎng)路的計算
·確定機器或吸風(fēng)點所需的吸風(fēng)量和空氣阻力
·確定風(fēng)管中的風(fēng)速
風(fēng)管內(nèi)的氣流速度按下列原則確定:不使粉塵在水平風(fēng)管內(nèi)沉積、造成風(fēng)管堵塞；不因風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速過高而使系統(tǒng)運行的動力消耗增加。通常在飼料加工廠的風(fēng)管中的風(fēng)速保持10~15m/s的范圍內(nèi)。直徑小的風(fēng)管應(yīng)取較小的風(fēng)速，直徑大的風(fēng)管可取較高的風(fēng)速，可參考下表選取。另外，對于較長的水平風(fēng)管中的風(fēng)速，應(yīng)該偏高一些。臨近風(fēng)機的總風(fēng)管中的風(fēng)速應(yīng)該是風(fēng)網(wǎng)中較高的。
③計算風(fēng)網(wǎng)中各段風(fēng)管的尺寸 根據(jù)各管段的風(fēng)量和選定的流速，確定各管段的斷面尺寸（管徑）。
④選定除塵器的形式、規(guī)格，并計算其阻力。
⑤計算各段風(fēng)管的阻力和風(fēng)網(wǎng)的全部阻力，并對并聯(lián)管路進行阻力平衡。
先計算各管段的阻力和風(fēng)網(wǎng)的全部阻力：
即計算阻力的串聯(lián)管路的各段阻力并累計為總阻力。即
∑P=P1+P2+…+Pn
式中：∑P為阻力的串聯(lián)管爐總阻力；P1、P2、…為各管段阻力（各管段沿程阻力和局部阻力）
其次考慮并聯(lián)管路的阻力平衡計算：
現(xiàn)設(shè)想有一并聯(lián)管路，管段①和管段②相較于A點（節(jié)點），如圖所示。在節(jié)點A處只能有一個共同的壓力。但在進行風(fēng)管阻力計算時，兩管段的阻力不相等，以致風(fēng)量達不到設(shè)計要求。為此，當(dāng)兩管段計算阻力的相對值超過10%時，就需要作平衡計算。阻力平衡方法有兩種：一種是調(diào)整局部阻力，就是在壓損小的支管上加裝閥門，利用其附加阻力來達到平衡；另一種方法是縮小支管直徑，從而提高支管的風(fēng)速，以達到阻力平衡的目的。在實際計算時，可應(yīng)用指數(shù)0.225公式，即
d調(diào)后=d調(diào)前（P調(diào)前/P調(diào)后）0.225
⑥確定通風(fēng)機的型號、轉(zhuǎn)速和功率消耗，并確定電動機規(guī)格。
3、繪制施工圖紙。
三、通風(fēng)除塵設(shè)備
在飼料廠中主要采用的除塵設(shè)備有風(fēng)機、除塵器、及其相應(yīng)的輔助設(shè)備一—吸塵罩、關(guān)風(fēng)器等。
1、吸塵罩
根據(jù)工藝條件不同，吸風(fēng)罩有兩種形式:一種為封閉式吸風(fēng)罩；另一種為敞開式吸風(fēng)罩。封閉式吸風(fēng)罩是吸風(fēng)罩同防塵密閉罩相連，其特點是把產(chǎn)生粉塵的塵源局部或整體密閉，粉塵被限制在一個小空間內(nèi)。敞開式吸風(fēng)罩(又稱外部吸風(fēng)罩)是由于工藝條件所限制，機器設(shè)備無法進行密閉，只能把吸風(fēng)罩設(shè)置在塵源附近(上部、下部或側(cè)面)，依靠風(fēng)機的負(fù)壓把含塵空氣吸走。如袋裝式投料坑和打包機除塵系統(tǒng)的吸風(fēng)裝置就屬于這種形式
2、除塵器
除塵器是通風(fēng)除塵系統(tǒng)重要設(shè)備之一，它的作用是將含塵氣體進行凈化，并將粉塵分離出來，再將凈化后的空氣排入大氣
⑴、除塵器的分類
目前釆用的除塵器種類形式繁多，根據(jù)除塵器原理和除塵方法通常有以下幾種:①利用塵粒的重力或慣性離心力的作用，例如沉降室、旋風(fēng)除塵器等；②利用過濾的作用，例如袋式除塵器、顆粒層除塵器等；③濕法洗滌作用，例如水浴除塵器、自激式除塵器等；④利用靜電除塵作用，例如電除塵器等。
為了提器的效率，在除塵設(shè)計中常綜合幾個除塵原理，如旋風(fēng)與袋式除塵器組合，它既有離心力的除塵作用，又有濾袋的過濾作用；既有粗凈化，又有精凈化
⑵、常用的除塵器
飼料廠生產(chǎn)車間通常使用旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器。
旋風(fēng)除塵器:利用旋轉(zhuǎn)氣流的慣性離心力將灰塵從空氣分離出來的干式凈化設(shè)備稱作旋風(fēng)除塵器。它的結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、造價和運行費較低。在含塵氣流運動中，塵粒受到兩個力的作用，一為離心力的作用，使塵粒按某一徑向速度向外移動另一個力是徑向空氣阻力，它阻礙灰塵沿徑向向外移動，塵粒的徑向速度越大，塵粒被上升氣流帶出除塵器的可能性越小，因而降塵效率就越高。對粒徑的塵粒來說，切向速度越大、旋轉(zhuǎn)半徑越小，則徑向速度越大，除塵效率越高。由旋風(fēng)除塵器工作原理可知，塵粒比重越大離心力越大，粒徑越大離心力也越大對于10μm以上的粉塵，凈化到90%左右:旋風(fēng)除塵器在飼料加工廠中，習(xí)慣上叫做“沙克龍( cyclone)”，主要用作多級除塵中的除塵。
袋式除塵器：袋式除塵器是一種干式的除塵器，它利用纖維織物的過濾作用進行除塵。它具有以下特點:①除塵:對0.5μm的粉塵，達98—:②在一般情況下，從除塵器的排出空氣的含塵濃度能達到環(huán)保要求，可以直接返回車間循環(huán)使用，以節(jié)省熱能:③收集下來的粉塵是干的可直接使用或處理；④一般不易被腐蝕；⑤除塵器中的灰塵濃度可能達到爆炸的程度，這時倘有火種進入，就會發(fā)生事故；⑥換濾布時工人的勞動條件較差；⑦所需費用較昂貴；⑧如果處理的是濕性粉塵，織物就會出現(xiàn)硬殼般的結(jié)塊或堵塞現(xiàn)象。袋式除塵器的效率關(guān)鍵在于渡料的性能。實踐證明，平紋無絨毛濾料適于過濾纖維性灰塵:袋式除塵器主要用于中凈化與凈化，當(dāng)被凈化的空氣初含塵量超過5g/m3時可作為二級凈化設(shè)備，袋式除塵器效率可達以上
3、風(fēng)機
風(fēng)機是用于輸送氣體的機械。從能量觀點來看，它是把原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的能量的一種機械。在飼料廠生產(chǎn)車間通風(fēng)除塵和氣力輸送使用較多的是離心式通風(fēng)機
離心式通風(fēng)機所產(chǎn)生的壓力一般小于15000Pa或1500mmH2O壓力小于1000Pa的稱為低壓風(fēng)機，一般用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng):壓力小于3000Pa或300mmH2O的稱為中壓風(fēng)機；一般用于通風(fēng)除塵系統(tǒng)；壓力大于300mmH2O的稱為高壓風(fēng)機，一般用于氣力輸送系統(tǒng)
4、關(guān)風(fēng)器
關(guān)風(fēng)器或叫閉風(fēng)器，是使卸料器或除塵器在有壓力差的情況下，能夠順利地排出物料而又不致泄露空氣的一種設(shè)備。關(guān)風(fēng)器是氣力輸送裝置中關(guān)鍵的設(shè)備。它要求有良好的氣密性能，排料要連續(xù)，不易破碎物料，外形尺寸要小，特別是高度要低。
常用的關(guān)風(fēng)器有需要傳動的叫葉輪式關(guān)風(fēng)器和不需傳動的料封壓力門關(guān)風(fēng)器等。
葉輪式關(guān)風(fēng)器的結(jié)枃及性能與普通旋轉(zhuǎn)葉輪式供料器相同。
料封壓力門關(guān)風(fēng)器是依靠堆積高度的物料來保持氣密要求的。它的結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，不需傳動。缺點是需要有較高的垂直高度，否則容易漏風(fēng)。對于粉狀物料效果較差。
四、通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計中的問題
1、阻力平衡
設(shè)計多吸點集中風(fēng)網(wǎng)時，在每個分支管上不宜采用閥門來平衡阻力。因為在實際操作時，很難將閥門調(diào)整到需要的準(zhǔn)確位置(即使試車調(diào)整好后，在使用中，一旦調(diào)節(jié)某個支路閥門，整個風(fēng)網(wǎng)其他吸點的吸風(fēng)量也會發(fā)生變化)，因而使風(fēng)網(wǎng)各吸點的吸風(fēng)量很難符合設(shè)計需要值。造成有的吸點吸風(fēng)量過大，吸口風(fēng)速過高，糧粒被吸走；有的吸點吸風(fēng)量過小，灰塵外揚，嚴(yán)重時會使管路風(fēng)速過低，灰塵在風(fēng)管中沉降下來，逐漸把風(fēng)管堵塞，這樣各吸點的吸風(fēng)量偏離了設(shè)計所需風(fēng)量。因此設(shè)計集中風(fēng)網(wǎng)時，應(yīng)盡可能通過管徑、除塵器直徑來平衡阻力，使得各吸點的吸風(fēng)量滿足設(shè)計要求。另外，在設(shè)計集中風(fēng)網(wǎng)時，如果水平管道過長，會使物料逐漸沉積使管路的管徑逐漸變小，阻力逐漸增加，破壞原有的阻力平衡。如水平管道過長時，可以采取兩種方法來處理:①適當(dāng)提管道中的風(fēng)管速度；②采取含塵空氣分段先凈化后并網(wǎng)的方式。
2、吸風(fēng)量和風(fēng)速
在確定防塵密閉罩的吸風(fēng)量時，須考慮設(shè)備運行的特點、罩的結(jié)構(gòu)形式和罩內(nèi)氣流的運動狀況。另外，鑒于有些設(shè)備的通風(fēng)裝置兼有降溫、吸濕等任務(wù)，因此，機器的吸風(fēng)量應(yīng)滿足:①生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵不得向外飛揚，機器內(nèi)部的含塵空氣濃度達不到爆炸下限；②生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量、水汽能被吸風(fēng)帶走。各個機器設(shè)備的吸風(fēng)量，在有關(guān)的設(shè)計手冊中都有介紹，但在實際應(yīng)用時，這些數(shù)據(jù)大都偏低因此在設(shè)計時可適當(dāng)增加10%~20%，有的可增加到30%。
風(fēng)速包括吸塵罩吸口風(fēng)速和風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速。對吸口風(fēng)速應(yīng)由吸口面積來，吸口面積過小，會導(dǎo)致風(fēng)速過高，以致大量物料被吸入風(fēng)管，造成管道堵塞。因此吸風(fēng)口的合理設(shè)計和吸口風(fēng)速的控制，方能其它設(shè)計參數(shù)的正常使用。
管道內(nèi)風(fēng)速的大小也非常重要。風(fēng)速過高，得不償失；風(fēng)速過低，會有集塵堵塞現(xiàn)象發(fā)生。風(fēng)管的風(fēng)速一般控制在15~18m/s為宜。此外，在風(fēng)網(wǎng)設(shè)計中，應(yīng)選取組合風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)量較大且管路較長的管道為主管道，且主管道中風(fēng)速應(yīng)從小到大逐漸增大，對于支管道的風(fēng)速應(yīng)小于主管道風(fēng)速，但不能相差太大。
3、除塵器的選擇
設(shè)計與工藝效果關(guān)聯(lián)較大的風(fēng)網(wǎng)，在選擇除塵器時，宜盡量采用旋風(fēng)除塵器這類阻力比交穩(wěn)定的除塵器，避免使用布筒除塵器。因為布筒除塵器隨著布孔被塵埃逐漸堵塞，風(fēng)網(wǎng)阻力逐漸增大，風(fēng)機風(fēng)量下降，從而影響生產(chǎn)設(shè)備的工藝效果。
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