除塵系統(tǒng)中通風(fēng)管道設(shè)計(jì)注意問題



一個(gè)完整的除塵系統(tǒng)包括吸塵罩、通風(fēng)管道、除塵器、風(fēng)機(jī)四個(gè)部分。通風(fēng)管道(簡(jiǎn)稱管道)是運(yùn)送含塵氣流的通道，它將吸塵罩、除塵器及風(fēng)機(jī)等部分連接成一體。管道設(shè)計(jì)是否合理，直接影響到整個(gè)除塵系統(tǒng)的效果。因此，必須全面考慮管道設(shè)計(jì)中的各種問題，以獲得比較合理、有效的方案。
1、管道構(gòu)件
1.1　彎頭
彎頭是連接管道的常見構(gòu)件，其阻力大小與彎管直徑d、曲率半徑R以及彎管所分的節(jié)數(shù)等因素有關(guān)。曲率半徑R越大，阻力越小。但當(dāng)R大于2～2.５d時(shí)，彎管阻力不再顯著降低，而占用的空間則過大,使系統(tǒng)管道、部件及設(shè)備不易布置，故從實(shí)用出發(fā)，在設(shè)計(jì)中R一般取1～2d，90°彎頭一般分成4～6節(jié)。
1.2　三通
在集中風(fēng)網(wǎng)的除塵系統(tǒng)中，常采用氣流匯合部件——三通。合流三通中兩支管氣流速度不同時(shí)，會(huì)發(fā)生引射作用，同時(shí)伴隨有能量交換，即流速大的失去能量，流速小的得到能量，但總的能量是損失的。為了減小三通的阻力，應(yīng)避免出現(xiàn)引射現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)最好使兩個(gè)支管與總管的氣流速度相等，即V1=V2=V3，則兩支管與總管截面直徑之間的關(guān)系為d12+d22=d32。
三通的阻力與氣流方向有關(guān)，兩支管間的夾角一般取15°～30°，以保證氣流暢通，減少阻力損失。三通不能采用T形連接，因?yàn)門形連接的三通阻力比合理的連接方式大4～5倍。
另外，盡量避免使用四通，因?yàn)闅饬髟谒耐ǜ蓴_很大，嚴(yán)重影響吸風(fēng)效果，降低系統(tǒng)的效率。
1.3　漸擴(kuò)管
氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，如管道的截面驟然由小變大，則氣流也驟然擴(kuò)大，引起較大的沖擊壓力損失。為減小阻力損失，通常采用平滑過渡的漸擴(kuò)管。漸擴(kuò)管的阻力是由于截面擴(kuò)大時(shí)，氣流因慣性作用來(lái)不及擴(kuò)大而形成渦流區(qū)所造成的。漸擴(kuò)角а越大，渦流區(qū)越大，能量損失也越大。當(dāng)a超過45°時(shí)，壓力損失相當(dāng)于沖擊損失。為了減小漸擴(kuò)管阻力，必須盡量減小漸擴(kuò)角a，但a越小，漸擴(kuò)管的長(zhǎng)度也越大。通常，漸擴(kuò)角a以30°為宜。
1.4　管道與風(fēng)機(jī)的接口及出口
風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，為減小振動(dòng)對(duì)管道的影響，在管道與風(fēng)機(jī)相接的地方最好用一段軟管(如帆布軟管)。在風(fēng)機(jī)的出口處一般采用直管，當(dāng)受到安裝位置的限制，需要在風(fēng)機(jī)出口處安裝彎頭時(shí)，彎頭的轉(zhuǎn)向應(yīng)與風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向一致。
管道的出口氣流排入大氣，當(dāng)氣流由管道口排出時(shí)，氣流在排出前所具有的能量將全部損失掉。為減少出口動(dòng)壓損失，可把出口作成漸擴(kuò)角不大的漸擴(kuò)管，出口處最好不要設(shè)風(fēng)帽或其它物件，同時(shí)盡量降低排風(fēng)口氣流速度。
2、管道配件
2.1　清掃孔
清掃孔一般設(shè)于傾斜和水平管道的側(cè)面，異形管、三通、彎管的附近或端部。清掃孔的制作應(yīng)嚴(yán)密、不漏風(fēng)。
2.2　調(diào)節(jié)閥門
集中式除塵系統(tǒng)阻力不平衡的情況在運(yùn)行中是難免的，因此，在與吸塵罩連接的垂直管段上設(shè)調(diào)節(jié)閥門。常見的調(diào)節(jié)閥門有蝶閥斜插板閥等，在吸入段管道上，一般不容許采用直插板閥，因?yàn)樗菀滓鸸艿蓝氯?。作為調(diào)節(jié)風(fēng)量用。無(wú)論是斜插板或蝶閥，都必須裝設(shè)在垂直管段上。因?yàn)殚y板前后產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦旋，粉塵很容易沉積，如果這類閥板裝在斜管或水平管段上，沉積粉塵還會(huì)妨礙閥板的開關(guān)或堵塞管道。
2.3　測(cè)定孔
除塵系統(tǒng)在這行前應(yīng)進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)節(jié)，運(yùn)行過程中也要進(jìn)行空氣動(dòng)力性能測(cè)定，因此管道上要事先留出調(diào)節(jié)和測(cè)試用的測(cè)定孔。
測(cè)定孔的開設(shè)位置盡可能避開氣流的渦流區(qū)，一般設(shè)置在：(1)與吸塵罩連接的管段上：(2)除塵器前后的管段上；(3)風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管段上，(4)對(duì)除塵器應(yīng)設(shè)在能夠顯示出設(shè)備本身的壓力損失的部位。
2.4　法蘭盤
除塵管道一般用鋼板焊接制作，采用法蘭盤式連接，便于拆卸清理。法蘭盤中的襯墊可用膠皮或在水中泡濕的和在干性油內(nèi)煮過并涂了鉛丹油的厚紙墊。輸運(yùn)不超過70℃的正常濕度的空氣的管道可以用厚紙墊，超過70℃則用石棉厚紙墊或石棉繩。
3、管道布置
(1) 管道布置力求簡(jiǎn)單，盡可能垂直或傾斜裝設(shè)，傾斜角一般不得小于50°，使管道內(nèi)的積塵能自然滑下。
(2) 分支管與水平管或主干管連接時(shí)，一般從管道的上面或側(cè)面接入。
(3) 管道一般采用圓形截面，因?yàn)榉叫?、矩形截面管道四角?huì)產(chǎn)生渦流，易積粉塵。最小直徑一般不小于100mm，以防管道堵塞。
(4) 管道不宜支承在設(shè)備上(如通風(fēng)機(jī)外殼)，應(yīng)設(shè)支、吊架。鋼制管道水平安裝時(shí)，其固定件的間距，當(dāng)管徑不超過360mm時(shí)，不大于4m；超過360mm時(shí)，不大于3m。當(dāng)垂直安裝時(shí)，其固定件的間距不大于4m，拉繩和吊架不允許直接固定在法蘭盤上。
(5) 為減輕風(fēng)機(jī)的磨損，宜將除塵器裝置置于風(fēng)機(jī)之前。
以上是管道設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，管道的直徑、風(fēng)速和流量，還要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行阻力計(jì)算，在保證使用效果的前提下，使輸運(yùn)氣流的能耗最小。