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展示厅除尘装置设计含开题及5张CAD图,展示,除尘,装置,设计,开题,CAD
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展示厅除尘装置设计摘 要随着科学技术的不断发展，工业水平的不断进步，粉尘污染问题变得日趋严重，人们对空气质量的要求越来越高了，大气环境越来越受到重视，空气质量也被列入了每天的天气预报中。木材加工业作为一项基础工业，在社会的发展中扮演了不可或缺的角色，然而，由于木材工艺的要求，木材加工过程中对大气产生了一定程度的粉尘污染。粉尘的污染首先危害的是人民的健康，严重时对工业，农业，林业生产等都能造成危害。消除粉尘污染，改善环境是关系到保护人民健康、多快好省地发展工农业生产的大事。在木材加工过程中产生的粉尘急需很好地被解决。木材在加工过程中产生的废料有相对粉尘较大的小木块，一些非颗粒型的刨花，还有大量细小的木屑粉尘等。根据粉尘的特性，旋风除尘器等除尘设备在处理小颗粒时效果不好，而布袋除尘器在这方面具有很大的优势。木工展示厅是个特殊的场所，展示厅内要求保持清洁，不能有粉尘飞扬，以保证操作工人和参观人员的身体健康。由于除尘器位置要求安装在展厅内（一般安装在室外较多），故本设计选用高效布袋除尘器。其体积小，过滤面积大，外形美观，附合展示厅内除尘系统的技术和整体美观要求。除尘系统采用低噪声环保型风机，在管道的设计上考虑美观性和实用性相结合，另外附合企业规定的噪声标准指标达到要求。关键词：除尘装置, 木材加工, 粉尘, 袋式除尘器Design for Exhibition Halls dust-catcherABSTRACTWith 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 peoples 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 peoples 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 目 录 摘要 1ABSTRACT 30 引言 51 粉尘 61.1 粉尘的种类 61.2 粉尘特性 61.2.1 密度 71.2.2 粘附性 71.2.3 爆炸性 71.2.4 荷电性和比电阻 71.2.5 润湿性 71.2.6 粉尘粒径及粒径分布 71.3 粉尘的危害 82 除尘 82.1 木工除尘的特点92.2 除尘机理 92.3 除尘的三个阶段 102.4 除尘器分类 122.5 除尘器的介绍 132.5.1 重力除尘器 132.5.2 惯性除尘器 142.5.3 离心除尘器 152.5.4 袋式除尘器 152.5.5 洗涤除尘器 162.5.6 电除尘器 162.6 除尘器的选择 172.7 脉冲袋式除尘器 172.7.1 脉冲袋式除尘器的除尘原理 182.7.2 脉冲袋式除尘器的优点192.7.3 影响脉冲袋式除尘器性能的因素193 管路设计计算及风机选择203.1 管路设计 203.1.1 管路形式和操作要点 203.1.2 管路材质 213.2 管路阻力计算 213.3计算系统的总阻力 373.4 风机的选择 383.5 管路阻力二次计算 403.6 计算系统的二次总阻力 483.7 风机的二次选择 484 噪声控制 494.1 噪声控制的方法 494.2 降低噪声措施 495 结论 50参考文献 51附录 51致谢 51VII 展示厅除尘装置设计0 引言中国工业生产正处于全面发展时期，钢铁、水泥、冶金、化工行业的产量不断提高，能源、资源的消耗相当大。随着现代工业的进步，给人类生产了许多物质财富和社会财富，但是也给人类带来许多灾害，其中之一就是环境污染。粉尘和烟气的排放量增长必然引起生态的恶化，人们生活质量的下降。除尘排烟已经成为我们亟待解决的问题。选用合适的除尘装置可以带来新鲜的空气，也可以让污染物变废为宝，使之转化为新的生产资料。本课题研究的目的在于针对现有某木工展示厅进行除尘系统的设计计算，设计出一套合适美观的除尘系统来满足厂方的要求。厂方要求除尘器放置在室内，管道布置有结合式和枝状式，考虑到展示厅的层高（5米不到）较低，体积较大的结合器摆放到室内的任何位置就显得极不美观。所以结合式在这里不予采用。在设计枝状式除尘装置的过程中了解除尘系统的有关知识，包括粉尘研究和各种除尘器特点等。运用流体力学、通风工程等相关知识进行设计计算，包括管路敷设安排，沿程、局部阻力损失计算，压力平衡校验计算，除尘器风机选型等设计内容。完成以上各方面工作后将形成一套完整的除尘系统，满足任务要求。1 粉尘1.1 粉尘的种类 粉尘指能在空气中浮游的固体微粒。在冶金、机械、建材、轻工、电力等许多工业部门的生产均产生大量粉尘。粉尘的主要来源有： 1、固体物料的机械粉碎和研磨。 2、粉状物料的混合、筛分、包装及运输。 3、物质的燃烧。 4、物质被加热时产生的蒸汽在空气中的氧化和凝结。 一种物质的微粒分散在另一种物质之中，就构成了一个分散系统。固体或液体微粒分散在气体介质中所构成的分散系统称为气溶胶。固体对应的叫粉尘，液体对应的则叫雾。按照其来源及物理性质又可细分为： 1、灰尘 包括所有固态分散性微粒。粒径上限约为200m，大于10m的叫“降尘”，小于10m的叫“飘尘”。 2、烟 包括所有凝聚性固态微粒，以及液态粒子和固态粒子因聚集作用而生成的微粒，通常是高温下产生的产物。粒径范围约为0.011m。 3、雾 包括所有液态分散性微粒和液态凝集性微粒。粒径范围在0.110m。 4、烟雾 指大气中形成的自然雾与人为排出的烟气（煤粉尘、二氧化碳等）的混合体。1.2 粉尘特性块状物料破碎成细小的粉状微粒后，除了继续保持原有的主要物理化学性质外，还出现些新的特性，例如爆炸性、带电性等。有些粉尘特性与除尘技术密切相关，主要有以下几个方面：1.2.1密度 根据实验方法和应用场合不同，粉尘密度可分为真密度和容积密度。其中，把松散状态下单位体积粉尘的质量称为粉尘的容积密度；若设法排除颗粒间及颗粒内部的空气时测得的密实状态下单位体积粉尘的质量则称作粉尘的真密度。两种密度的应用场合不同在于研究单个尘粒在空气中的运动时应用真密度，在计算如灰斗体积时则应用容积密度。1.2.2粘附性 粉尘相互间的凝聚与粉尘在器壁上的附着都与粉尘的粘附性有关。粘附性其实是粉尘间力的表现，包括分子力、静电力等。粘附性与粉尘的形状、大小及吸湿等状况有关，相对的粒径小的、吸湿性大的粉尘，其粘附性比较强。粉尘的粘附性具有两方面效果，一来能使尘粒增大，有利于提高除尘效率；二来粉尘与器壁间的粘附会导致除尘器和管道发生堵塞，影响除尘效率。1.2.3爆炸性 固体物料破碎后，总表面积大大增加，使粉尘的化学活泼性也大为加强，若与空气充分接触并在一定的温度和浓度下，可能发生爆炸。某些除尘器设计中要注意此点，例如糖、面粉、煤粉等加工场所。1.2.4荷电性与比电阻 尘粒在空气中悬浮时或受天然辐射，或被外界离子附着，或尘粒相互摩擦会使尘粒荷电。但一般粉尘荷电的极性不稳定且荷电量很小，若在电除尘器中则要采用人工方法使尘粒充分带电。另外，粉尘的比电阻反映其导电性能，对于电除尘器的运行具有很大影响。1.2.5润湿性粉尘与液体相互附着的难易性质称为粉尘的润湿性。当尘粒与液体接触时，接触面能扩大而相互附着，就是能润湿，反之，接触面趋于缩小而不能附着，就是不能润湿。其中根据润湿程度又可分亲水性和疏水性粉尘。在湿式除尘器中主要是依靠粉尘与水的润湿作用捕集粉尘。1.2.6粉尘粒径及粒径分布粉尘的粒径对于球形尘粒来说，指它的直径。实际上的粉尘颗粒其大小、形状都不是规则的。为了表征颗粒的大小，需要按一定方法，确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸作为克力的直径，简称粒径。粉尘的粒径分布是指某种粉尘中各种粒径的颗粒所占比例，也称粉尘的分散度。若以颗粒的粒数表示所占的比例称为粒数分布；若以颗粒的质量表示所占的比例称为质量分布。粒径大小和粒径分布直接影响除尘器的除尘效率。1.3 粉尘的危害粉尘是环境中主要污染物之一，它是造成尘肺病的根源。平均直径在2.5m以下的微粒尘埃会对健康造成严重的危害。从锅炉烟囱排出的粉尘，颗粒度小于10微米的向地面降落速度极慢，特别是小于0.1微米的颗粒可长年飘浮于天空被称作“飘尘”。“飘尘”中含有各种有毒的金属微粒，如被人们吸入肺后，将有一半粘附在肺上。当空气中“飘尘”浓度达到100mg/m3时，会引起各种呼吸道疾病，严重的会导致哮喘、尘肺合并肺癌。 粉尘污染严重时对工业、农业和林业生产等都能造成危害。粉尘污染不仅会影响工业产品的质量，并会造成设备和金属的严重腐蚀和磨损；对于农林产品，粉尘污染会使产品质量下降，会间接得对人体带来危害。为了保障人们的健康和生活条件，必须重视有效控制污染散发源和消除粉尘问题。2 除尘我国正处于改革开放国民经济高速发展的时期，对能源的需求量激增，引起粉尘的排放量迅速增加。经济建设的不断发展，居住环境日益改革，都对大气质量提出较高的要求，消除粉尘问题，不仅设计人们健康和卫生条件，而且关系到高精尖产品的生产环境，已经为许多科技人员关注，着手研究有关的消除粉尘机理，也出现了各种除尘设备。工矿企业选用除尘设备不仅可以净化空气，也可以节能和降低生产成本，回收处理过的有用物质，具有很大的经济意义。所以除尘设备在这些工业领域中既是环保设备又是生产设备。2.1木工除尘的特点木工设备在加工木材过程中会产生木屑、刨屑、切屑以及夹杂在空气中的大小粉尘颗粒。根据成因的不同，尘粒的混合物多为分散性的。分散性的尘粒一般称为粉尘或尘灰，是将固体破碎或研磨成粉末致使固体成为微粒，飞扬而悬浮于气体中。粉尘微粒大小，通常大于。2.2 除尘机理 目前常用除尘器的除尘机理主要有以下几个方面： 1、重力 气流中的尘粒可以依靠重力自然沉降，从气流中进行分离。由于尘粒的沉降速度一般较小，这个机理只适用于粗大的尘粒。 2、离心力 含尘气流做圆周运动时，由于惯性离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。它是旋风除尘器工作的主要机理。 3、惯性碰撞 含尘气流在运动过程中遇到物体的阻挡（如挡板、纤维、水滴等）时，气流要改变方向进行绕流，细小的尘粒会随气流一起流动。粗大测尘粒具有较大的惯性，它会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样尘粒就和物体发生了碰撞。此为惯性碰撞，是过滤式除尘器、湿式除尘器和惯性除尘器的主要机理。 4、接触阻留 细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线紧靠物体（纤维或液滴）表面，有些尘粒因与物体发生接触而被阻留，此为接触阻留。另外当尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，这种现象称为筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。 5、扩散 小于1m的微小粒子在气体分子撞击下，像气体分子一样作布朗运动。如果尘粒在运动过程中和物体表面接触，就会从气流中分离，这个机理称为扩散。对于dc0.3m的尘粒，这是一个很重要的机理。特别事对于某些湿式除尘器和袋式除尘器，当dc0.3m时，惯性已不起作用，主要依靠扩散。 6、静电力 悬浮在气流中的尘粒，如带有一定的电荷，可以通过静电力使它从气流中分离。由于自然状态下，尘粒的荷电量很小，因此，要得到较好的除尘效果，必须设置专门的高压电场，使所有的尘粒都充分带电。 7、凝聚凝聚作用不是一种直接的除尘机理。通过超声波、蒸汽凝结、加湿等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除尘方法去除。2.3除尘的三个阶段 除尘过程可以分为三个阶段: 即捕集分离阶段、排尘阶段和排气阶段。 1. 捕集分离阶段 这个阶段又可分为捕集推移阶段和分离阶段。 . 捕集推移阶段 均匀混合或悬浮在运载介质中的粉尘进入除尘器的除尘空间，根据不同的除尘器类型经受不同的外力作用，将粉尘推移到分离界面。随着粉尘向分离界面推移，浓度也越来越大，这里也是粉尘浓缩的地方。 . 分离阶段 高浓度的尘流到分离界面以后，有两种机理在起作用:运载介质运载粉尘的能力将达到极限状态，悬浮与沉降成为相互矛盾，这其中沉降成为主要方面，通过沉降，粉尘颗粒从运载介质中分离出来。极限状态的影响因素一般与气流速度及边壁的边界条件有关。另一机理是高浓度尘流，粉尘颗粒的扩散与凝聚成为主要矛盾方面。粉尘颗粒可以彼此凝聚在一起，又可能与实质界面凝聚而吸附在其上面。通过这两个机理，最后粉尘从运载介质中分离出来。 2. 排尘阶段排尘阶段主要是在分离界面以后已分离出来的粉尘排离排尘口。不同除尘器的排尘作用力不同。如机械除尘器和洗涤除尘器在不需要额外动力就能利用原捕集分离的外力把粉尘排离除尘器。而电除尘器、袋式除尘器的振落清灰装置则需要额外动力才能把已分离的粉尘排出。排尘阶段有可能将已分离的粉尘又重新扩散而悬浮在净化气流中，因而会出现二次飞扬等问题。3. 排气阶段已净化的气流从排气口排出的阶段称为排气阶段。上述两个阶段与除尘器效率有关。排气阶段在研究旋风式除尘器压力损失时有关。四大类六种除尘器的除尘过程如下表2.1 表2.1除尘过程中的作用力重力除尘器惯性除尘器旋风除尘器电除尘器过滤除尘器洗涤除尘器捕集阶段作用力重力惯性力离心力电力惯性碰撞拦 截扩 散电力沉降惯性碰撞拦 截扩 散分离阶段作用力流动呆滞区重力边壁上超极限负荷外筒内壁超极限负荷沉 降 极附 着 力滤 料 层附 着 力液体表面表面张力排尘阶段与设备重力排入灰斗流动离心力重力自动流入灰斗周期性清灰清灰装置周期性振落振落装置液气绕流流动排灰排气阶段压力损失很小小中等很小大不同型号损失不同2.4除尘器分类 根据主要除尘机理的不同，目前常用的除尘器可分为以下几类： 1、重力除尘如重力沉降室； 2、惯性除尘如惯性除尘器； 3、离心力除尘如旋风除尘器； 4、过滤除尘如袋式除尘器、颗粒层除尘器、纤维过滤器、纸过滤器； 5、洗涤除尘如自激式除尘器、卧式旋风水膜除尘器； 6、静电除尘如电除尘器。 根据气体净化程度的不同，可分为以下几类： 1、粗净化 主要除掉粗大的尘粒，一般用作多级除尘的第一级。 2、中净化 主要用于通风除尘系统，要求净化后的空气含尘浓度不超过100200mg/m3。 3、细净化 主要用于通风空调系统的进风系统和再循环系统，要求净化后的空气含尘浓度不超过12mg/m3。4、超净化 主要除掉1m以下的细小尘粒，用于清洁要求较高的洁净房间，净化后的空气含尘浓度视工艺要求而定。2.5除尘器的介绍2.5.1重力除尘器 重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降，将粉尘从气体中分离出来的设备。粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备，在重力的作用下，粉尘粒子逐渐沉降下来，而气体沿水平方向继续前进，从而达到除尘的目的。沉降速度与气体水平速度之比可用式(2.1)表示：q+ V/V =h/l(2.1)V气体的水平流速, V沉降速度, h开始沉降的高度, l粉尘粒子落到的水平距离, 在重力除尘设备中，气体流动的速度越低，越有利用沉降细小的粉尘，越有利于提高除尘效率。因此，一般控制气体的流动速度为12，除尘效率为4060。倘若速度太低，则设备相对庞大，投资费用增高，也是不可取的。在气体流速基本固定的情况下，重力除尘器设计得越长，越有利于提高除尘效率，但通常不宜超过10m长。42.5. 2惯性除尘器 惯性除尘器是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。惯性除尘器亦称惰性除尘器。4 惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。前者是沿气流方向装设一道或多道挡板，含尘气体碰撞到挡板上使尘粒从气体中分离出来。显然，气体在撞到挡板之前速度越高，碰撞后越低，则携带的粉尘越少，除尘效率越高。后者是使含尘气体多次改变方向，在转向过程中把粉尘分离出来。气体转向的曲率半径越小。转向速度越多，则除尘效率越高。= 惯性除尘器的性能因结构不同而异。当气体在设备内的流速为10以下时，压力损失在2001000Pa之间，除尘效率为5070。在实际应用中，惯性除尘器一般放在多级除尘系统的第一级，用来分离颗粒较粗的粉尘。它特别适用于捕集粒径大于10m的干燥粉尘而不适宜于清除粘结性粉尘和纤维性粉尘。惯性除尘器还可以用来分离雾滴，此时要求气体在设备内的流速以12为宜。E2.5. 3离心除尘器 离心除尘器的工作原理是通过气体的回转运动，对气体中的尘粒施加离心力，从而使尘粒从烟气流中分离出来并借助重力沉降在灰斗里，干净气体从上口排出。离心除尘器又分为旋风式和旋流式两种。离心除尘器又称旋风除尘器。它的特点是结构简单，造价较低，没有运动部件，压力损失一般为5001500Pa，适用于除去大于5m的粉尘，除尘效率在70以上。从其工作原理可知，除尘器内气体流动速度越高，产生的离心力越大，越容易分离较细的尘粒和提高除尘效率。为着防止速度过高造成压力损失过大和运行费用过高，气体在除尘器入口的速度限制在8l8左右。使用离心除尘器需注意以下三点：(1)选用设备时应综合考虑压力损失、动力消耗、除尘效率等多种因素，这是因为如果要求过高的效率，势必引起压力损失和动力消耗也太大。(2)卸灰部分必须严密无隙，因为稍有漏风，会导致除尘效率大幅度降低。不少用户因卸灰部分管理不善，导致除尘效率不高排出口粉尘浓度超过国家规定的排放标准。(3)除尘器进口速度既不能太高，也不能太低。这是因为速度太大，压力损失增高、而速度太低，除尘效率下降。2.5.4袋式除尘器7 布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。 布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料。布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。根据烟气性质，选择出适合于应用条件的滤料。通常，在烟气温度低于120摄氏度，要求滤料具有耐酸性和耐久性的情况下，常选用涤纶绒布和涤纶针刺毡；在处理高温烟气(小于250摄氏度)时，主要选用石墨化玻璃丝布；在某些特殊情况下，选用炭素纤维滤料等。 布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为0.52,对于大于0.1m的微粒效率可达99以上，设备阻力损失约为9801470Pa。2.5.5洗涤除尘器 洗涤除尘器是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。其除尘机理有以下几点:(1)通过惯性碰撞、接触阻留，尘粒与液膜、液滴发生接触，使尘粒加湿、增重、凝聚;(2)细小尘粒通过扩散与液滴、液膜接触;(3)烟气增湿，尘粒的凝聚性增加;(4)高温气体中的水蒸汽冷却凝结时，要以尘粒为凝结核，形成一层液膜包围在尘粒表面，增强了粉尘的凝聚性。粒径15m的粉尘主要利用第一个机理，粒径在1m以下的粉尘主要利用后三个机理。洗涤除尘器结构简单，投资少，占地面积小，除尘效率高，能同时进行有害气体的净化，但同时也暴露出有用物料不能干法回收，泥浆处理比较困难等缺点。它主要适宜处理有爆炸危险或同时含有多种有害物的气体。2.5.6电除尘器 电除尘器是利用电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备。它的特点(1)净化除尘效率高。除尘效率可以根据条件核要求设计，最高可以达到9599.99%;(2)运行费用低。(3)对烟尘颗粒范围适应性比较好。能收集到100微米以下的不同粒级粉尘，特别是能收集0.015微米的超细微粒。(4)初投资高，设备比较大，占地面积多，设备制造及安装质量，维护保养要求高，操作要求高。2.6除尘器的选择 木工设备在加工木材过程中会产生木屑、刨屑、切屑以及夹杂在空气中的大小粉尘颗粒。展示厅要保证机器运转时室内环境指标参数，选择合适的除尘装置可以满足要求。根据不同除尘器的除尘效率（见表2.2）比较，理想的是分两级除尘。第一级选用旋风除尘器主要负责大木屑和粒径大的尘粒。第二级选用袋式除尘器则处理剩下粒径范围较小的尘粒。这样可以最大限度地除去空气中地的粉尘但随之带来的设备初投资大且占地面积多等诸多问题。考虑到设计项目的经济实用性和顾客的实际要求，故选用袋式除尘装置。表2.2 除尘器的性能比较除尘器名称适用的粒径范围效率阻力设备费运行费重力沉降室50130少少惯性除尘器20505070300800少少旋风除尘器51560908001500少中水浴除尘器11080956001200少中下冲激除尘器9510001600中中上电除尘器0.51909850130大中上袋式除尘器0.51959810001500中上大文丘里除尘器0.519098400010000少大按照清灰方式袋式除尘器分为人工拍打袋式除尘器、机械拍打除尘器、气环反吹袋式除尘器和脉冲袋式除尘器。考虑到能满足除尘能力大、除尘效率高和滤袋使用寿命长的要求，故选用脉冲袋式除尘器。具体型号为Torit-2DFP6。（见附图4）2.7 脉冲袋式除尘器2.7.1脉冲袋式除尘器的除尘原理 含尘气体由除尘器进风口进入中下箱体，含尘气体通过滤袋进入上箱体过程中，由于滤袋的各种效应作用将尘气分开，粉尘被吸附在滤袋上，而气体通过滤袋经文氏管进入上箱体，从出风口排出。滤袋在气体间反相作用下急剧膨胀使吸附在滤袋表面的粉尘脱落，滤袋得到再生。被清掉的粉尘落入灰井，经排灰阀排出机体，吸附在滤袋上的粉尘被周围性的脉冲喷吹清除，使净化的气体正常通过，保证除尘系统进行。 图2.1 袋式除尘器工作原理示意图2.7.2脉冲袋式除尘器的优点 脉冲袋式除尘器在清灰方式上是采用周期性向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气，这样可以避免例如机械拍打和人工拍打袋式除尘器所出现的收到机械力和人力的作用，滤袋受到损坏较快的状况。2.7.3 影响脉冲袋式除尘器性能的因素 (1)过滤风速 (2.2)式中 除尘器的处理风量， 过滤面积， 选用较高的过滤风速可以减小过滤面积，是设备小型化。但是会使阻力增大，除尘效率下降，并影响滤袋的使用寿命。(2)含尘浓度和连续运行时间 （2-3） 式中 滤料上堆积的粉尘量， 滤料的连续过滤时间， 除尘器进口处含尘浓度，在过滤风速和过滤面积一定时，含尘浓度和运行时间直接影响着堆积的粉尘量。清灰后随滤料上粉尘的堆积，阻力也相应地增加。当粉尘超过一定范围后，除尘器的效率必将减小。(3)喷吹压力 喷吹压力的大小能直接影响清灰的效果。(4)滤料考虑到滤布的材质、织法、强度、通气度及对滤布的处理方法、安装和调整方法等因素，都会对袋式除尘器的性能产生影响。特选择玻璃纤维，其表面光滑，耐腐蚀性好，过滤压力损失小，除尘效率高。(5)进气方式进气方式有上进气和下进气方式。下进气方式能避免气流对滤袋的冲击，从而提高滤袋的使用寿命。上进气方式克服下进气方式的缺点，在一般情况下，前者比后者除尘器的压力损失降低左右。为避免含尘气体直接冲刷滤袋必须增设气体挡板，才能影响滤袋的寿命。本脉冲袋式除尘器采用上进气方式。(6)滤袋长度滤袋长度对除尘器的处理气量、过滤气速和压力损失都有一定影响。若限定除尘器压力损失范围时，缩短滤袋长度可提高过滤气速，从而降低除尘器的高度和重量。为了达到最大的收益根据相关参考文献1相关图表所示特选择合理的滤袋长度为2米。3 管路设计及计算3.1 管路设计3.1.1 管路形式和操作要点 除尘管道设计有两种形式结合式和枝状式。考虑到展示厅的层高（5米不到）较低，体积较大的结合器摆放到室内的任何位置就显得极不美观。所以结合式在这里不予采用。选用枝状式能在设备就位后，根据除尘管道就近设备的原则同时能满足厂家对不同设备的生产工艺要求。具体操作时遵循以下几点:分管的布置与建筑结构配合，少占用空间且便于安装、维修。除尘系统的吸尘点不易过多。如果吸尘点过多，不利于各支管间阻力平衡。为防止粉尘在风管内沉积，除尘风管应尽量避免水平敷设，风管与水平面的夹角大于。除尘系统中，为防止风管堵塞，排送较粗粉尘（如木屑）风管直径不宜小于。排入大气的排气口位置时，要保证排出的空气能在大气中充分扩散，适当时可装锥形风帽。风管的布置应力求顺直，减小阻力。分管上应设置必要的调节和测量装置（阀门、压力表、温度计等）或预留安装测量装置的接口。具体见附图1。3.1.2管路材质 考虑管路要悬空布置，管路较长支网面较广，可以采用较轻质且有一定强度的镀锌铁皮。立管直接与设备相连，考虑到设计时估算其位置而实际操作中可能要作一定的微调，而且设备运作时必然是运动的，所以立管采用一定长度的硬管即选用镀锌铁皮外，再连接一段可以变动位置的橡皮或塑料软管。立管的硬管部分可以用来旁设扫地口管路，而软管部分可以随设备工作时位置变动作相应自动调整。3.2管路阻力计算展示厅的除尘系统如附图2所示:1.根据各管段的风量和选择的流速,确定各管段的断面尺寸和单位长度沿程阻力。在一般情况下，风管长、部件多的环路阻力大。本系统选择管段编号除尘器(风机)作为最不利环路，因此阻力计算从管段开始。每台机器的出风口风量根据经验选定 。系统中排除的粉尘为木屑、刨屑，参考附表1，室内含尘浓度为，含尘气体在管段内的最大速度不应超过，以防止管道的磨损。所以初步选择管内空气流速V=18。管段:根据封边机个出风口可确定L=1.667 (6000)、 V=18查参考文献2附录6，按照通风管道统一规格选用管径参考附录，确定D=350mm。当L=1.667、D=350mm时，由参考文献2附录6查得:管内流速=15.8，单位长度沿程阻力R=6.8 Pa/m。管段:根据自动四面刨机个出风口可确定L=3.34(12000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=500mm。当L=3.34、D=500mm时，由附录6查得:管内流速 =16，单位长度沿程阻力R=7 Pa/m。管段:根据自动四面刨机个出风口可确定L=5.01(18000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=600mm。当L=5.01、D=600mm时，由附录6查得:管内流速=18，单位长度沿程阻力R=5.8 Pa/m。管段:根据四面刨机个出风口可确定L=7.22(26000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=700mm。当L=7.22、D=750mm时，由附录6查得:管内流速=17，单位长度沿程阻力R=3.8Pa/m。管段:根据精细木皮砂光机个出风口确定L=8.05(29000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=750mm。当L=8.05、D=750mm时，由附录6查得:管内流速=18，单位长度沿程阻力R=4Pa/m。管段:根据高速双立轴铀铣机个出风口确定L=8.61 (31000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=800mm。当L=8.61、D=800mm时，由附录6查得:管内流速=17.5，单位长度沿程阻力R=3.5Pa/m。管段:根据L=8.61 (31000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=800mm。当L=8.61、D=800mm时，由附录6查得:管内流速=17.5，单位长度沿程阻力R=3.5Pa/m。管段:根据L=0.83 (3000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=300mm。当L=0.83、D=300mm时，由附录6查得:管内流速=13.5，单位长度沿程阻力R=6.5Pa/m。管段:根据L=0.27(1000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=200mm。当L=0.27、D=200mm时，由附录6查得:管内流速=9.5，单位长度沿程阻力R=6.5Pa/m。管段a: 由于每个出风口的直径为，总和的直径是。所选的出口直径范围是总和直径的。根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。 管段b:由于每个出风口的直径为，总和的直径是。所选的出口直径范围是总和直径的。根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。管段c:由于每个出风口的直径为，总和的直径是。所选的出口直径范围是总和直径的。根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。管段d:由于每个出风口的直径为，总和的直径是。所选的出口直径范围是总和直径的。根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。管段e:由于每个出风口的直径为，总和的直径是。所选的出口直径范围是总和直径的。根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力管段f:由于出风口的直径为和，总和的直径是。所选的出口直径范围是总和直径的。根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。2.计算各管段的沿程阻力和局部阻力管段:取风管内空气温度为20C, 不需要沿程阻力温度修正。沿程阻力 (3.1) 管段的沿程阻力, 单位长度沿程阻力, 管段长度, P= Rl=局部阻力 圆形弯头 、 ，见附录表 =0.17图2.2 圆形弯头示意图软管可以顺逆方向可以进入设备刀口 接口的此台机器每个接口取 （3.2）非标准状态时的密度, kg/m标准状态时的密度, kg/m标准状态时的温度, 非标准状态时的温度, 空气温度为20C时的密度 局部阻力 （3.3）式中 局部阻力系数； vg气体在管道中的速度，m/s； 气体密度，kg/m3局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 圆形弯头 、 ，见附录表 =0.17合流三通(直管) 、 图2.3 合流三通示意图查附录表 图2.4 渐扩管示意图渐扩管 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 合流三通 、 查附录表 渐扩管 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 合流三通 、 圆形弯头 见附录表=0.2 渐扩管 取 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 合流三通 查附录表 渐扩管 取 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 合流三通 、 查附录表 渐扩管 取 查附录表 局部阻力 除尘器:选定除尘器进口变径管（渐缩管） 除尘器进口尺寸（）变径管长度为 查附录表 除尘器出口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸() 变径管长度为 查附录表 进出口局部阻力 滤袋和喇叭管局部阻力都是设备工艺所决定的。一般范围控制在10001500Pa。此台机器脉冲2DFP6的滤袋阻力取1300Pa。管段:沿程阻力 局部阻力 风机进口渐扩管 先近似选出一台风机，风机进口尺寸变径管长度 查附录表 风机出口渐扩管除尘器进口尺寸() 变径管长度为 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 合流三通 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力圆形弯管 见附录表 =0.23渐扩管 取 查附录表 局部阻力 对并联管路进行阻力平衡1）汇合点A: 沿程阻力 圆形弯管(2个) 、 见附录表 =0.23 合流三通 、 查附录表 接口 局部阻力 根据参考文献2的158页公式 差值比 （3.4） 差值比并联管路的阻力最大值， 并联管路的阻力最小值, 一般管路计算的差值比为以内，为阻力平衡的标准。校核 达到阻力平衡汇合点B: 合流三通（分支管） 查附录表 圆形弯管（两个） 见附录表 =0.23 接口 校核 达到阻力平衡汇合点C: 合流三通（分支管） 查附录表 圆形弯管（两个） 见附录表 =0.17 接口 校核 阻力达到平衡。 汇合点D: 合流三通（分支管） 查附录表 圆形弯管（两个） 见附录表 =0.17 接口 校核 阻力达到平衡汇合点E: 合流三通（分支管） 查附录表 圆形弯管（两个） 接口 校核 阻力不能平衡为了达到阻力平衡，改变管段e 的管径，增大其阻力。(3.5)调整后的管径； 原设计的管径； 原设计的支管阻力； 要求达到的支管阻力取 此时平衡因此采用，消除不平衡。3.3计算系统的总阻力 表3.1 管段阻力计算一览表管段编号流量L(m3/s)长度l(m)管径D(mm)流速V(m/s)局部阻力系数局部阻力Z (Pa)单位长度沿程阻力Rm(Pa/m)沿程阻力Rml(Pa)管段阻力(Pa)备注11.667632015.81.177446.84178523.344 500160.43667289435.012750180.43835.811.69447.222.575017.8 0.34593.89.56958.054800180.1427 4164668.61580017.5 0.0712.83.517.530除尘器22132278.61480017.50.1183.5143280.834300 13.50.35386.5266490.2712200 9.50.49306.578108a1.665.545011.50.997922.714.9807阻力平衡b2.22545011.51.148042.6 31835阻力平衡c2.227450151.839676.243.41014阻力平衡d0.8363409.62.218983.118.6914阻力平衡e0.5552809.44.8411732.713.51202阻力不平衡3.4风机的选择. 根据输送气体性质、系统的风量和阻力确定风机的类型。如本题研究的对象是含尘土及硬质颗粒物不大于，气体温度不超过，故选用上海德惠特种风机厂生产的系列风机。本风机具有空气性能好、效率高、运行平稳等特点。 .考虑到风管、设备的漏风及阻力计算的不精确，应该按下式的风量、风压选择风机: (3.6) (3.7) 式中 风机的风压， 风机的风量， 风压附加系数，一般的送排风系统;除尘系统; 风量附加系数，一般的送排风系统;除尘系统; 系统的阻力， 系统的总风量， .当风机在非标准状态下工作时，应按如下式子对风机性能进行换算，再以此参数从样本上选择风机。 (3.8) (3.9) 式中 标准状态下风机风量， 非标准状态下风机风量， 标准状态下风机风压， 非标准状态下风机风压， 非标准状态下空气的密度， 风机风量 风机风压 风机在非标准状态下工作时空气的密度为 根据(3.8)和(3.9)修正公式带入可得 根据参考文献3选用NO.1风机 风机转速 皮带传动 配用型电动机，电动机所需功率从上述最不利环路阻力计算我们可以看出“超伦机械（上海）有限公司”木工设备展示厅在每台机器都运行情况下，阻力和风量计算结果都偏大，由此在选择风机时则带来电动机的功率和型号大大增加的现实。在考虑每台机器运行时，选择除尘器和风机能充分地去除展示厅里粉尘和一些其他污染物，但是从企业经营和发展的角度看，展示厅只是一个向参观人员介绍设备的舞台，没有必要在除尘设备上超支，我们假如同时开启两台机器（P30EC和S1 323）同样可以满足参观人群的需要。这样不仅在选择除尘器和风机上大量地节约开支，而且在管道的设计上既美观又实用。特选用展示频率较高的两台机器同时开启且系统总风量为左右最为最不利环路计算的条件。展示厅里两台机器运行时的除尘系统如附图3所示3.5管路阻力二次计算1. 根据各管段的风量和选择的流速,确定各管段的断面尺寸和单位长度沿程阻力。在一般情况下，风管长、部件多的环路阻力大。本系统选择管段编号除尘器（风机）作为最不利环路，因此阻力计算从管段开始。每台机器的出风口风量根据经验选定 。系统中排除的粉尘为木屑、刨屑，参考附表1，室内含尘浓度为，含尘气体在管段内的最大速度不应超过，以防止管道的磨损。所以初步选择管内空气流速V=18。管段:根据封边机个出风口可确定L=1.667 (6000)、 V=18查参考文献2附录6，按照通风管道统一规格选用管径参考附录表，确定D=400mm。当L=1.667、D=400mm时，由附录6查得:管内流速=12，单位长度沿程阻力R=4 Pa/m。管段:根据精细木皮砂光机个出风口确定L=2.5(9000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=450mm。当L=2.5、D=450mm时，由附录6查得:管内流速 =16，单位长度沿程阻力R=5.8 Pa/m。管段:根据L=2.5(9000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=450mm。当L=2.5、D=450mm时，由附录6查得:管内流速 =16，单位长度沿程阻力R=5.8 Pa/m。管段:根据L=0.83(3000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=340mm。当L=0.83、D=340mm时，由附录6查得:管内流速 =17，单位长度沿程阻力R=6.8 Pa/m。管段:根据L=0.27(1000)、 V=18查附录6，按照通风管道统一规格选用管径，确定D=340mm。当L=0.27、D=340mm时，由附录6查得:管内流速 =3，单位长度沿程阻力R=0.35 Pa/m。管段0:根据L=1.667、D=350mm 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。管段c:根据 由附录6查得: 管内流速 ，单位长度沿程阻力。2.计算各管段的沿程阻力和局部阻力管段0: 沿程阻力 P=局部阻力 圆形弯头 见附录表=0.23 渐扩管 取 查附录表 软管接口 取风管内空气温度为20C, 不需要沿程阻力温度修正。 空气温度为20C时的密度： 局部阻力 管段: 沿程阻力 P= Rl=局部阻力圆形弯头 见附录表 =0.23 渐扩管 取 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 圆形弯头 见附录表 =0.2合流三通（直管） 查附录表 局部阻力 除尘器:选定除尘器进口变径管（渐缩管）除尘器进口尺寸（） 变径管长度为 查附录表 除尘器出口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸（） 变径管长度为 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 风机进口渐扩管 先近似选出一台风机，风机进口尺寸变径管长度 查附录表风机出口渐扩管除尘器进口尺寸 变径管长度为 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 圆形弯管 见附录表 =0.23 渐扩管 取 查附录表 局部阻力 管段:沿程阻力 局部阻力 圆形弯管 见附录表 =0.23 局部阻力 管段c:沿程阻力 局部阻力 合流三通（分支管） 查附录表 圆形弯管（两个） 见附录表 =0.23 软管接口 局部阻力 对并联管路进行阻力平衡汇合点C:738+96834 阻力不平衡。为了达到阻力平衡，改变管段c 的管径，增大其阻力。取 此时仍不平衡。阀门调节和调节风量，工程要求不予考虑。调节圆形弯管的 使 调节套管长度 合流三通（分支管） 查附录表 局部阻力 阻力达到平衡。3.6计算系统的二次总阻力 各管段计算结果见表4表3.2 管段二次阻力计算一览表管段编号流量L(m3/s)长度l(m)管径D(mm)流速V(m/s)局部阻力系数局部阻力Z (Pa)单位长度沿程阻力Rm(Pa/m)沿程阻力Rml(Pa)管段阻力(Pa)备注01.6673350155.327186.820.473811.66711.5400120.52504469622.59 450160.37575.88614332.54 500160.48735.8239640.834340170.46796.82710650.271234030.231.20.354.25c0.833634012.56.265866.237.2623阻力不平衡除尘器1813183.7风机的二次选择风机风量 风机风压 风机在非标准状态下工作时空气的密度为 根据(3.8)和(3.9)修正公式带入可得 根据参考文献3选用NO.4风机 风机转速 皮带传动 配用型电动机，电动机功率 具体见附图5。4 噪声控制 除尘系统的目的在于环境保护和回收材料等，但其造成的噪声本身就会对环境保护造成一定的影响。现代社会中，噪声污染已成为重要的公害之一，因此，一定要对已基本成形的除尘系统可能造成的噪声污染进行相应控制。 本套除尘系统中需要控制的主要噪声源为室内风机，根据已选型的风机型号，通常高压离心风机的噪声在90110分贝，而任务书给定的噪声控制在65分贝以下，其差值为噪声控制所要达到的指标。因此，对其进行噪声控制后可基本达到环保要求。4.1 噪声控制的方法 噪声控制的主要方法基本有控制噪声（振动）源、传播途径和接受者等。 （一）控制噪声源 这是控制噪声最根本也是最有效的措施。在声源处做局部的减弱辐射强度，可大幅减少在中间传播途径或接收处的噪声控制工作。要在源头上控制噪声，主要是改进结构设计、加工工艺和提高加工精度等。 （二）控制传播途径 如果由于技术或经济等原因，无法有效控制噪声源时，可以在噪声的传播途径上采取一定的措施，如隔声，消声器，隔振，减振等。4.2 降低噪声措施为了保证噪声控制在规定要求，可以考虑采取两方面措施。一方面利用消声器，在风机进出口的管路内分别设置相应的消声器，可以降低相当部分的噪声。另一方面可以给室外风机设置隔声罩，其降噪效果一般在1040分贝之间。除此之外可以在隔声罩内侧加吸声材料，以更好的达到隔声效果。本课题中建议在风机进出口增加消声器，以抑止和减弱振动向周围产生的声波辐射。经过以上处理可以基本保证噪声控制达到环保要求。5 结论（1）本次展示厅除尘装置设计满足任务书所需的要求：系统风量10000立方米/小时、风机压力2800帕，具有一定的实际操作可行性。（2）展厅的整个系统考虑到特殊要求，在设计中只考虑1台到2台的风量，这样可以节约一定的成本，随之可带来管道设计的美观性。在整个除尘装置中，集合和枝状两种方式相结合。木工设备不做生产，一般无需变动，采用枝状式可避免结合式的占地空间大，管段间相互干扰等问题。而在枝状末端采用结合式能使吸风口任意连接分支管路，可调配风量大小。（3）脉冲袋式除尘器作为一种滤袋使用寿命长、操作方便、除尘效率较高的除尘器，适用于粒径范围小、阻力负荷变化大的木工产尘设备，能有效地解决除尘问题，使排尘达到环保要求，也可用于某些高档产品的回收。设备投入生产运行，对企业会产生较大的社会和经济效益。 （4）对除尘系统的噪声防治作了初步的研究。参考文献1 金国淼，除尘设备 M，北京，化工出版社，2003:22542 工业通风M，北京，中国建筑工业出版社，1980:30803 离心通风机M，上海，上海德惠特种风机厂，1995:1104 翟友，通风与空气调节 M，北京，建工工程出版社，1995:502505 除尘设备的基本理论与运用 M，北京，中国建筑工业出版社，1980:253696 王政，周学林. 新型旋风除尘器的开发. 过滤与分离，2000 Vol.10 No.1: 567 肖镇. 袋式除尘器在干法水泥生产中的应用. 水泥工程，2000年第6期: 34968 肖友国，傅启文. 电除尘器监控设备设计思路与实践. 电力自动化设备新设计思路与实践，Vol.20 No.2: 59959 李武科,王雅娟布袋除尘器故障频率高的原因分析及对策DK 2003: 3410 李勇袋式除尘器的除尘机理和影响因素DK 2003: 141711 郭爱清 张沛商浅谈我
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