【《某面粉厂包装车间通风除尘系统设计》15000字】

某面粉厂包装车间通风除尘系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u227771.2制粉车间设备分布情况 3317421.3包装车间工艺流程概况 478101.4粉尘污染情况 475951.5粉尘的各种危害 440323.2集气罩的设计原则 7163213.3集气罩设计 7241144.1除尘器选型 15296814.1.1除尘器分类 15107964.1.2除尘器的选型要求 16260综上，本系统选择袋式除尘器效果最好。 18123014.2袋式除尘器结构设计 18265444.2.1袋式除尘器结构 1851874.2.2除尘器进出口设计 19284274.3滤袋设计 20277404.3.1滤袋形状选择及尺寸 20322194.3.3过滤风速的选择 21219424.3.4过滤面积 22284284.3.5滤袋条数 23119124.3.6滤袋布局 23171604.5除尘器压力损失 24277394.6除尘器辅助配件设计 2590074.7灰斗设计 26125894.8除尘器尺寸计算 27109734.9除尘器效率检验 27160625.1除尘管道布置 28318635.1.1管道材料选择 2988725.1.2管道断面形状选择 29285955.1.3管道零部件 29288455.2烟囱设计 29185105.3管道水力计算 3127125.3.1计算说明 31263405.3.2水力计算 32189336通风机的选择 42216556.1通风机的选型原则 4215676.2通风机选型计算 42303217经济概算 44274367.1除尘设备费用 44324087.2后期维护费用 44264757.3产生的经济效益 44摘要随着时代的发展，粉尘污染越来越严重，除尘设备也在不断的发展创新和改革换代，在各种各样的除尘器中，袋式除尘器因为多种优点也成为工业中应用最为广泛的除尘器。本文针对该车间进行除尘器系统进行设计，首先对该厂房所具有的各种粉尘类型及可能造成的严重危害进行了详细的介绍；选择适当的除尘器；然后具体设计了袋式除尘器结构、除尘器布置、除尘管道设计、降尘清灰及其除尘风机设计，验证其除尘效率，使其满足国家标准、规范及规定的要求；最后，本文针对该除尘系统进行了初步的管路计算并绘制除尘器结构图纸。在整个设计的过程中本着安全第一的方针，针对特定的车间性能综合考虑了使用要求、环境、产生尘源类型等各种因素，最终解决了该工厂中有关粉尘安全的诸多问题，对类似生产厂区的除尘设计具有借鉴意义。关键词：袋式除尘器；除尘器设计；降尘清灰；结构设计；除尘器选择；排风罩；风量前言随着社会发展，粮食产业不但发展迅速而且产量也越来越大。小麦面粉的生产运输、筛选分离和成品包装等过程中，都会会产生大量粉尘。产生的小麦的粉尘不但具有吸附性和易燃易爆性等特性，而且比较难以处理，必须采取有效的防尘措施。目前的许多粮食加工厂都面临着严重的粉尘问题，这些企业在生产小麦面粉的过程中往往会产生大量的粉尘，而产生的粉尘通常具有极大的危害性。这些粉尘大多数都是有机物。不但会对的身体健造成严重影，而且粮食粉尘有较强的吸附性，会附较多的有害体、金属离子和氧化硅,飞溅到器中会对整机器原材料成较大的害性,排放到周围环境中会对周围环境造成恶劣的影响,既会危害周围人们和居民的财产安全,也可能对农牧业发展造成严重负面影响。其他更严重的后果就是,粉尘在达到规定的浓度之后还可能会发生爆炸。1.设计背景1.1阜新市面粉厂简介阜新市面粉厂于1999年10月22日在阜新市工商行政管理局注册成立，主要经营面粉加工、面粉包装、饲料加工与销售、编织袋加工。其包装车间总占地面积300平方米，拥有日产50吨面粉生产线一条，总投资万元。年该厂新上日产120吨面粉生产线一条，总占地面积540平方米，设计年加工小麦4万吨。该车间长30m，宽18m。该包装车间包括面粉原料灌装、面粉包装以及面粉运输。阜新市面粉总厂包装车间中面粉灌装、运输、清粉环节均有不同程度的粉尘产生，包装车间面粉灌装过程是最严重的尘源，小麦的灌装过程中会因面粉从包装机中落下以及机械振动而产生大量的扬尘。1.2制粉车间设备分布情况阜新市面粉厂制粉车间长30米，宽18米，车间进行包装作业的是人工插袋式包装机，并配备有接包机、风扫式清包机、输送带、等装置，产尘点的产尘量分别为包装机处700mg/m3，接包机处400mg/m3，清包机处500mg/m3，传送带转载点处由于落差导致大量扬尘产生，产生的粉尘浓度为300mg/m。工人搬运装车作业处300mg/m。车间内各产尘点位置。图1-1包装车间产尘点图Figure1-1dustproducingpointsinpackagingworkshop1.3包装车间工艺流程概况制粉车间生产的面粉运输至包装车间由包装机进行包装封口，然后放在接包机上，通过传送皮带传送至清包机处对面粉外包装进行风扫清理，再由输送皮带运送至转载点处，经过另一输送皮带运送至指定位置由工人搬运摆放至车斗内。1.4粉尘污染情况包装车间产尘的主要原因有：包装车间中，灌装时由于面粉从包装机中落下以及机械发生振动而产生粉尘扬起；包装后的粉尘由机械输送过程中由于运输不平稳而导致扬尘；中风机吹出使进入清包机的传送带和面粉包装袋上的粉尘吹起，粉尘；面粉包装好后其面粉袋通过传送带运输到装车处在传送带传送时因为传送带之间有高度差所以在面袋落下时会产生大量粉尘；由于生产工人搬运面粉袋有所振动，导致粉尘逸出扬起。根据《工业企业设计卫生标准》规定，在粮食产业工作场所和空气中，粉尘的最高允许浓度为10mg/m3。如不加任何除尘装置，此工厂中的粉尘浓度远远大于此设定标准值。1.5粉尘的各种危害（1）粉尘对工作人员的健康有很大的危害，面粉粉尘可以从皮肤、眼睛、嘴、鼻、耳朵等多处进入，其中最主要的就是通过鼻子和嘴进入人体，长期接触面粉粉尘的作业人员，会引发尘肺病。（2）粉尘附着于灌装机器以及高精度仪器，会使这些机器以及仪器受到影响以及伤害；当粉尘进入机器后，随着机器的运转会使其传动、运转的位置受到伤害从而影响其使用寿命。当粉尘到达一定浓度会阻碍工人视线，影响工作效率从而影响生产。（3）对环境的危害当面粉厂粉尘排放到环境中，漂浮的粉尘具有一定吸附性会吸附有害物质，。而且大量粉尘悬浮于空气中，可降低可见度，形成烟雾使太阳的热辐射受到严重影响。（4）对经济效益的影响面粉粉尘大量产生会使面粉质量下降，产品合格率降低，从而影响其收益；因粉尘危害生产场所的机器、设备使用寿命缩短，产品质量下降，市场竞争力降低；因粉尘导致的职业病人失去工作能力，而且同时还要支付病人的治病费用；在粉尘作业场所工作，工作人员对自己身体健康担心，从而产生不良的心理，使其失去工作兴趣而影响工作效率，这样企业就要对工作人员进行定期培训，同时培训费用上涨的同时还会造成劳动生产率不稳定。2除尘系统的确定按照不同的分类方法，除尘系统可分为多种。都有其优缺点就面粉厂包装车间分析对除尘方案进行选择。（1）除尘系统分为正负压式。负压除尘系统是将除尘器放置在通风机前面，其除尘后的气体流过风机，由于含尘量小所以对风机的磨损比较小，所以其运行寿命长，当处理浓度高的粉尘时一般选用负压式。正压除尘系统是将除尘器设置在风机后面，因为粉尘没有经过除尘处理所以经过风机是会对风机造成磨损，所以正压式只适用于粉尘浓度较小的情况。本次设计中，由于负压系统对风机磨损比较小、寿命长所以选择负压式除尘系统。（2）除尘系统中的除尘器分为干式和湿式，干式除尘器中因为不会用到水为介质所以适用范围比较广所以干式除尘器适用于大部分企业。湿式除尘系统是一种以水为介质的除尘器。虽然其设备简单，但是用水量比较大适用于有腐蚀气体的系统而且耗能高。因为面粉粉尘没有腐蚀性并且干燥干式除尘系统比较适合不仅方便收集粉尘也可以节省水所以我们选用干式除尘系统。（3）除尘系统还分为分散除尘系统、集中除尘系统和就地除尘系统。分散除尘系统试将除尘器风机放置在产尘位置附近，以便处理粉尘。集中除尘系统适用于产尘点多而且集中的系统，其特点是可以将诸多产尘位置集中统一处理。就地除尘系统是将除尘器设置在产尘位置随着粉尘的产生直接吸收处理。因为包装车间的粉尘比较集中所以我们选择集中除尘系统。（4）除尘系统分为单段除尘和多段除尘。单段除尘系统，费用低，，所以应采用单机除尘系统。综上所述，除尘系统选用干式集中单段负压除尘系统。3集气罩的设计及风量的计算3.1集气罩形式特点（1）只对部分产尘点进行局部封闭，通风量小，经济性好。用于含尘气体流速小、瞬时增压较小的扬尘点。

（2）全封闭罩生产装置的大部分或所有密封，只有传输装置留在罩外。适合振动或含尘气流速度较高的设备。

（3）大型密闭罩将振动筛、提升机等设备全部密封在小房间内，工人可直接进入室内进行检修。该密封模式适用于多点产尘、阵发性产尘、大风速产尘的设备和场所。其缺点是占用空间大，耗材多.工作面为敞开式，其它面为封闭式。在打开的表面保持一定的吸气速度，以确保柜内的有害物不逸出。靠近危险来源，依赖于罩口的吸气动作将危险物质吸进罩内。对生产操作影响小，便于安装围护。但是排出的空气量大，控制有害物质效果差。由于工艺或操作条件的限制，污染源不能在密闭的场所进行。通风罩直接向有一定流速的危害性混合气流的运动方向移动。因为有害物混合气流的定向运动，使得罩口排风量在一定程度上可以控制有害物在气流中的扩散，主要用于热工过程。吹吸式排风罩它是由喷气喷嘴和外罩组成的。同样条件下，排风比外挡风罩减少，抗外界扰动气流能力强，控制效果好，不影响工艺操作，但增加了射流装置。由于生产条件所限，外罩与外罩之间距离较远的有害源，仅靠吸风来控制较难实现。3.2集气罩的设计原则设计局部集气罩时应遵循以下原则：（1）区域通风罩应尽量包围或接近有害部位，以限制有害物进入局部空间。尽量缩小呼吸范围，以便于捕捉和控制有害物质。（2）排风口的风向应尽可能地与污染气流的风向一致。（3）污染的吸入气流应避免穿过工作人员的呼吸区.在设计时应充分考虑到工作人员的地点和活动范围。（4）集气罩应尽量设计结构简单，成本低廉，安装维修方便。（5）部分排风罩的布置应与生产工艺相协调，以免影响工艺操作。（6）应尽量避免和减少干扰气流及穿堂风、送风气流等对吸风口的影响。3.3集气罩设计3.3.1包装机处集气罩设计包装机处产生的粉尘分别是包装机灌装面粉时，面粉粉尘落下时产生的高度差在落到包装袋以及落入后产生的粉尘从包装袋口溢出和包装机喷嘴处筛网孔径较大，出料嘴闸板闭合不到位导致包装机喷嘴处漏料；针对包装机包装时以及漏料等情况，在包装机下方设置一个下吸式排风罩，即可对粉尘产生有效的处理，既不影响生产工艺，还便于安装拆卸和维修。由于包装机包装口为圆形，因此下吸罩罩口也设计为圆形。包装处底部，集气罩距包装机底部包装机底部距离，集气罩罩口与包装机底部的直径相同，所以。根据排风罩的局部阻力系数曲线表，当扩张角为60°时局部阻力系数最小。图3-1包装机处集气罩Fig.3-1gascollectinghoodatpackagingmachine排风量公式为（3-1）：；；；，m3/s。。表3-2控制点的控制风速Table3-2ControlPointControlWindSpeed污染物放散情况最小控制风速（m/s）举例以轻微的速度放散到相当平静的空气中0.25～0.5槽内液体的蒸发以相当大的速度放散出来，或是放散到空气运动迅速的区域1～2.5在小喷漆室内用高压力喷漆；快速装袋或装桶以高速放散出来，或是放散到空气运动很迅速的区域2.5～10磨削；重破碎；滚筒清理圆形集气罩：（3-2）式中：；；根据式3-2，下吸罩罩口的周长为根据式3-1，包装机下吸罩的排风量为3.3.2接包机处排风罩设计面粉袋掉落到接包机的过程中，由于高度差导致袋内部分面粉粉尘以及面袋袋面粉尘为了解决这个问题所以需要在接包机上方安装一个上吸式集气罩，可以有效的解决由于高度差造成的粉尘以及面袋表面的粉尘，由于面袋呈矩形所以集气罩罩口同样选择矩形罩口比较适合（）。图3-2接包机处上吸集气罩Fig.3-2uppersuctionandgascollectinghoodatthepacker接包机尺寸为1.8m×0.9m×0.6m，因为工作时所产生的的尘源主要是包装袋上的粉尘所以其产生粉尘的位置和包装袋尺寸相同，包装袋尺寸为0.7m×0.4m，集气罩距接包机的距离H=0.6m。上吸式集气罩罩口为矩形，根据除尘器设计手册，集气罩罩口尺寸公式为：()()：；；根据集气罩罩口尺寸公式可得集气罩长边长度为根据集气罩罩口尺寸公式可得集气罩短边长度为综上可得，接包机处上吸式集气罩尺寸为1.18m×0.88m，距接包机距离扩张角。矩形集气罩罩口周长公式为：（）：，接包机上方形集气罩罩口的周长为根据表3-1可得，取控制风速。根据式3-1，排风量为3.3.3清包机处集气罩设计机启动吹出将进入清包机的面粉袋以及传送带上的粉尘吹起产生大量粉尘。的出口用来和排风罩对接，，所以一个上吸式集气罩可将粉尘去除与控制。清包机上方除尘口为圆形其所以设计上吸集气罩也为圆形集气罩距传送带扩张角设置为。图3-3清包机处上吸集气罩Fig.3-3uppersuctionhoodatthecleaningmachine3.3.3转载点处集气罩设计面粉袋经过清包机后通过传送带运输到转载点处，因为两端传送带存在高度差所以在传送过程中会造成面粉袋表面粉尘溢出。因为不能将传送带密闭所以在其上方设计一个上吸式集气罩。（），上吸式集气罩距传送带的距离，上吸式集气罩由于工作区域为面粉袋尺寸所以设计成矩形。图3-4转载点处集气罩Figure3-4gascollectinghoodattransferpoint综上可得，集气罩尺寸为1.1m×0.8m，距离接包机高度为，。3.3.3装车处集气罩设计面粉袋通过传送带传送至指定地点由工人搬运装车，工人搬运过程中会将面袋扛起并移动至车斗内，而货车车厢处于半封闭状态，通风差，所以在搬运过程中面粉袋面粉会溢出，造成大量粉尘，由于车厢不能密封除尘，所以在车厢顶部安装集气罩。工作区域即车斗尺寸，车斗尺寸为长4.2m、宽1.9m。上吸式集气罩距车斗的距离（）。图3-5装车处上吸集气罩Figure3-5uppersuctionhoodatloadingplace综上可得，集气罩尺寸为6.04m×3.74m，距离接包机的高度为，60°。根据式3-1，排风量为综上可得，面粉厂包装车间集气罩设计分别为：包装机处设置的是下吸式集气罩，接包机、清包机、转载点、装车处均是上吸式集气罩。4除尘器设计4.1除尘器选型4.1.1除尘器分类原理及其优缺点重负荷沉降采用重力除尘技术，将粉尘与气体分离，达到除尘目的。它的主要优点是：结构简单，维修方便；维修成本低，使用寿命长；可靠性好，故障少。其缺点是：收尘效率低，一般仅为40%~50%，适于收集50μm以上的粉尘颗粒；设备体积大。惯量除尘就是利用气流中尘粒的惯性力，通过挡板来改变气流方向，从而实现分离。它的体积可以大大减小，不需要移动部件，可用于高温、高浓度粉尘的场合，与重力除尘器相比，分离效率更高，捕集效率可达10微米。在600~1200帕之间有一个惯性过滤器。惯量收尘器的主要缺点是磨损严重，影响其工作性能。用离心风机将尘埃吸进旋风除尘器内，尘埃将沿着除尘壁面旋转。尘埃粒子也因此受到离心力的作用从气流中分离出来，在沿气流方向上再受重力使其落入灰斗，气体沿排气管旋向排气管。它具有结构简单、成本低、体积小、易于操作和维修、压损适中、耗能少等优点，但其缺点是除尘效率不高，且对流场变化影响较大。袋式除尘器是一种利用纤维状滤袋收集粉尘的除尘设备，它利用滤袋过滤粉尘颗粒，使含尘气体从滤袋外进入室内，将粉尘分离到滤袋外表面，或将含尘气体从滤袋内排入室内，从而实现粉尘与滤袋内表面的分离。袋式除尘器最大优点是除尘效率高，属高效除尘器，平均除尘效率可达99%以上。无风波动，工作平稳，适应性强，无粉尘阻力值限制。其用量约为各类除尘器用量的60%~70%。另外，布袋除尘器还存在着湿法收尘较湿法收尘吸附性差的缺点。电收尘器是一种利用静电力(库仑力)把粉尘或液滴从气体中分离出来的收尘设备，与其他收尘设备相比，电收尘器具有以下显著特点：对各种粉尘、烟气的收尘效率极低，即使在高温高压环境下也能使用；设备阻力小，耗能少；维修简单。湿法、湿法或水法除尘，是指用水(或其它液体)与含尘气体相互接触，伴随着热量和质量的转移，通过清洗将粉尘颗粒与气体分离。本发明具有如下优点：设备投资小，结构简单，净化效率高，可以去除0.1μm以上的灰尘颗粒；设备本身一般无活动部件，例如制造材料质量好，不易发生故障；在除尘过程中，还存在降温、增湿、净化有害有声气体等作用，除尘后需要对污水进行处理，以防止二次污染；粉尘回收困难：易受酸碱气(体腐蚀，应考虑防腐；粘粉尘容易堵塞、挂壁；冬季需要考虑防冻。4.1.2除尘器的选型要求各类除尘器的除尘效率，设备购置和运行费用，维护费用等均不同，因此在选型时应充分考虑各类除尘器性能，并考虑各项因素。（1）

除尘器的分散度对除尘效果有很大影响，即使产生的除尘设备相同，由于运行条件的不同，除尘效果也会有很大差别。所以在选择除尘器类型时，首先要准确掌握粉尘的分散程度。大于10微米的颗粒应选用离心力除尘器，小于4微米的颗粒占大多数应选用电除尘器、滤式除尘器或洗涤器。但具体的选择，可根据粒度分布等要求，参照常用的除尘器类型及性能表，进行初步的选择。接着按照除尘器类型和类型的性能要求和设计要求确定。（2）除尘器的除尘性能主要受粉尘密度的影响。这一效应表现最明显的是重力，惯性力和离心力的作用。沉积物密度越小，分离捕集尘粒的难度越大，粉尘的二次飞扬问题也越严重，因此在操作和设备结构上应采取特殊措施。（3）一般情况下，在重力、惯性力和离心力作用下，进含尘浓度越大，除尘效率越高。但这样一般又会增加出口含尘浓度，所以单从除尘效率来说，不能单纯从笼统的考虑除尘是否有效。对于文丘里管式清洁器.喷射式清洁器等除尘器，要求初始含尘量低于10g/(标准状态)，同时考虑了喉曾段的摩擦损失和喷嘴堵塞等因素。过滤机初始含尘量越低，其整机的除尘性能就越好；当含尘浓度较高时，可采用压力损失变化不大的连续清灰方式。电收尘装置一般用于初始含尘量低于30g/min的含尘量(标准状态)。粉尘与壁面的粘着机理十分复杂，尘埃粒径越小，比表面积越大，粘着性能越好。由于离心力的作用，旋风除尘器的粉尘粘在壁面上，有发生堵塞的危险。而且对袋除尘器容易造成滤袋过滤气孔堵塞。对于电除尘器，则容易使放电电极增大，集尘极堆积。试验结果表明：粉尘的粘附特性对形成过滤除尘粉尘初始层具有重要影响。尘埃的附着不仅与其比表面积有关，而且与尘埃成分、尘埃气体的性质、尘埃之间相互附着的性质等有关。（5）

含尘尘气的温度、湿度不同，粉尘的比阻差异较大。-如100~200C°时，电阻值最大；含尘气的加湿量越大，其含尘率越低。所以在选择电除尘器时，要事先掌握除尘比阻，充分考虑到烟气温度的选择及含尘气体特性的调节。

（6）

原则上，干式除尘设备必须在排风含尘气体露点以上的温度下工作。水蒸气蒸发和排入大气层后冷凝等现象，在洗涤除尘时，应尽量采用低温处理。滤布除尘时，埋入含尘气体的直接或间接温度应降低到滤布耐热温度以下。玻璃钢过滤布的使用温度类似-300度以下。其它滤布温度在80~150C之间。电收尘采用温度最高可达400C。在处理含尘气体时，应考虑粉尘的比电阻，选用温度。（8）

为有效地利用除尘器，应根据情况，对如下的粉尘和含尘气体的性质，进行处理。

（9）

在不同工作条件和燃烧条件下，含尘气休的性质会发生明显的变化，对除尘性能影响很大。实际运行后，除尘器要达到设计要求的除尘性能，实际上并不容易。一方面操作和设备安装时的环境条件，对设备的性能是恶化了还是改善了，也难以预料。所以在确定设备的容量时，要保证有一定的余量，或留出一些可以增加设备的空间。由于新选型除尘装置可用于现有装置，也可用于新建装置，而装置所在地的环境容量要求、气象条件和投资限制程度也将对选型产生一定影响。常用的除尘器性能表4-1所示：表4-1除尘器性能Tab.4-1theperformanceofdustcollector除尘器名称适用的粉尘粒径μm除尘器效率%阻力Pa设备费用运行费用温度℃重力沉降室>50<5050～130少少<400惯性除尘器>2050～70300～800少少<400旋风除尘器>560～90800～1500少中<400袋式除尘器>0.195～991000～1500中上大<300文丘里除尘器0.5～10090～984000～10000少大<800电除尘器>0.0590～9850～130大中上<400综上，本系统选择袋式除尘器效果最好。4.2袋式除尘器结构设计4.2.1袋式除尘器结构袋式除尘器是所有除尘器中适用范围最广应用最多的除尘器，其除尘效率高达99%，而且具有运行稳定、处理的气体量范围广等优点还。随着袋式除尘器的发展，其更新换代非常快，特别是滤袋以及清灰方式变化较大。结构不用选用的除尘器也略有不用。（1）根据过滤方向不同，除尘器分为外滤式和内滤式。外滤式袋式除尘器气流则是从滤袋外面向内部流动，粉尘被过滤在外面；内滤式除尘器则是气流从滤袋内部向外面流动，将粉尘被过滤在外边。内滤式除尘器具有便于检修和换袋，不停机检修等优点，而且外滤式除尘器对于滤袋的磨损程度较大，所以除尘器选择内滤式。根据进气口位置不同，除尘器分为下进风除尘器和上进风除尘器，下进风除尘器结构简单、维护安装成本较低，所以本次设计选用下进风式。（3）根据清灰方式除尘器分为机械振动清灰、脉冲喷吹清灰。机械式振动清灰机是利用振动机构将吊挂的滤袋机架平移或上下移动来清灰。脉动喷气除尘器中，含尘气体进入经过灰斗后，大颗粒受惯性作用被直接分离，然后含尘气体进入滤袋区，粉尘留在外面，通过的气体从风口排出。因为其结构简单、维护安装成本较低，所以本次设计选用机械振动清灰，而且内滤式过滤多用于机械振动清灰方式。（4）对于内滤式振动清灰除尘器，花板设置在下方，滤袋底部挂在上方。除尘器整体分两部分，花板下部为进气室，花板上方为净气室。综上，的袋式除尘器为下进风式、内滤式、机械振动清灰袋式除尘器。4.2.2除尘器进出口设计（1）（），距离地面高度为2.4m，寸为。（如图4-3），距地面高15.45m，出口尺寸设计为图4-4除尘器进出口位置侧视图Figure4-4Sideviewofinletandoutletpositionofdustcollector4.3滤袋设计4.3.1滤袋形状选择及尺寸滤袋按形状可分为圆袋式和扁袋式。圆袋连接简单，清灰容易，维护管理也比较方便，所以应用非常广泛。扁袋由于清灰、检修、换袋麻烦所以选择圆袋。因此本次设计的滤袋形式选用圆袋式。直径300mm，高度9m。4.3.2滤料的选择1.滤料选择原则1、

过滤材料一般由棉、毛等纤维或合成纤维制成，其物理化学性质各不相同，在温度、湿度、耐化学腐蚀等方面也不可能具有优异的性能和抗性。因此，作为选择过滤材料的原则，必须充分把握含尘气的特点，仔细对照各种纤维所具有的性能，合理选择

2、

粉尘的性状包括粉尘的化学性和物理性，主要是从粉尘的物理性能角度考虑对滤料的材质、结构以及后处理等方面的选用，这些性状主要包括粉尘的性状和粒径分布、粉尘的附着性和凝聚性、粉尘的吸湿性和潮解性、粉尘的磨啄性等。

3、

袋式除尘器的清灰方式是选择滤料结构类型的主要因素，但由于清灰方式的能量不同，其形变特征也不相同，故可选用不同的结构类型。

4、

重点介绍了高浓度收尘工艺，，行的场合，含油微尘气体的处理，以及特殊结构的除尘器的要求等4.3.3过滤风速的选择过滤器风速与除尘物理化学性质及不同除尘方式有关，包装车间的除尘都是面粉粉尘，一般设计的过滤风速以经验参数为主，根据表4-5，本次设计的机械振动选择的过滤风速为1m/min。粉尘种类常用过滤风速粉尘种类常用过滤风速振打式脉冲式反吹式振打式脉冲式反吹式氧化铝0.8~0.92.4~3.00.5~0.6皮革粉末1.1~1.23.7~4.6石棉0.9~1.13.0~3.7石灰0.8~0.93.0~3.70.5~0.6铝土矿0.8~1.02.4~3.0石灰石0.8~1.02.4~3.0炭黑0.5~0.61.5~1.80.3~0.4云母0.8~1.02.7~3.40.5~0.6煤0.8~0.92.4~3.0颜料0.8~0.92.1~3.40.6~0.7可可粉0.9~1.03.7~4.60.5~0.6面粉0.9~1.13.7~4.6黏土0.8~1.02.7~3.00.4~0.5石墨0.6~0.81.5~1.80.5~0.6水泥0.6~0.92.4~3.0石青0.6~0.83.0~3.70.5~0.6化妆品0.5~0.63.0~3.70.5~0.6铁矿石0.9~1.13.4~3.7饲料1.1~1.54.3~4.6氧化铁0.8~0.92.1~2.40.5~0.6长石0.7~0.92.7~3.00.5~0.6肥料0.9~1.12.4~2.70.5~0.64.3.4过滤面积（1）总过滤面积除尘器设计手册，总过面积的计算公式为：(4-1)：。可得，总过滤面积为集气罩总风量即总气量，所以总气体量,选取过滤风速为1m/min。单条滤袋的过滤面积除尘器设计手册，单条滤袋的计算公式为：()：圆袋式滤袋的直径为0.3m，高度为9m，根据式可得单条滤袋的过滤面积为因为滤袋是装在滤袋上的配件，所以会造成一部分滤袋没有过滤效果，滤袋配件占总过滤面积的5%，所以单条滤袋的实际过滤面积应该是4.3.5滤袋条数根据除尘器设计手册，计算滤袋条（）式中：可得，滤袋条数为本设计的滤袋数为299条，可设300条，以方便施工和提高除尘效率。4.3.6滤袋布局本次设计中，滤袋呈正方形形布置，分3个除尘室，每个除尘室100条滤袋，按10×10布置。（如图所示）。集尘室与集尘室之间的间隔为500mm，集尘室与箱体之间的间隔为500mm，用于人员检修。设置滤袋间距为70mm，与除尘室边缘相距70mm，以避免相邻滤袋在清灰时碰撞造成滤袋损坏。图4-5滤袋平面布局图Figure4-5layoutplanoffilterbag4.4振打装置设计本次设计的振动方式为水平振动，也就是上部框架横向摆动。每个室一个大框架，2个振打装置，包含振打锤、振打轴和减速机。滤袋底部挂在框架的挂钩上，框架由方管焊接而成，框架吊挂在箱体上部的支座上。每个除尘室统一振打，过滤时，随着滤袋内表面粉尘层厚度增加，压差检测装置检测到压差过大时会启动减速机，随着减速机转动会带动振打轴转动使振打锤敲击安装在框架上的振打砧，从而使框架产生横移，带动滤袋产生瞬间抖动，清除灰尘（如图4-6）。当压差检测装置检测到压差过小时会自动关闭振打机构。该除尘器为连续性振打，当一个分室清灰时，其余分室仍在过滤。机械振打除尘器主要参数为：（1）振打时间：2min；（2）振打冲程：50mm；（3）振打频率：80次/min。图4-6振打装置示意图Figure4-6DiagramofVibratingDevice4.5除尘器压力损失除尘压力损失是滤袋阻力、滤袋尘层阻力、箱体阻力等的总和。对于布袋除尘器来说，压力损失比布袋除尘效率更合理，而且更重要，而布袋除尘压力的损失不仅影响能耗，还会影响除尘效率、布袋除尘周期等，这还与布袋除尘器的结构、布袋除尘的物理化学特性、布袋除尘的设计及方式等有关，根据除尘器设计手册，阻力公式为（4-4）：查除尘器设计手册可得，滤袋阻力计算公式为（）：εcεpdμv由4-5可知，计算得到滤袋阻力为：滤袋粉尘层的阻力缺乏相关数值；由于本次设计采用内滤式滤袋，故滤袋的积尘量较大，按经验值可达1200Pa，滤袋等附件阻力为70Pa。按式4-4，除尘器总阻为4.6除尘器辅助配件设计（1）防瘪环为提高滤袋强度，在滤袋上每隔1000毫米设置钢制钢性环。袋帽为防止振动清灰时滤袋脱落，袋帽采用封闭挂钩。拉紧装置滤袋口采用弹性卡圈固定滤袋，并利用调节板适当松弛滤袋。检修门因为这次设计的滤袋比较多，而且滤袋容易损坏，所以必须设置大修门，大修门尺寸为2000mm×1000mm。楼梯和走台因为除尘器较高，上部维修比较困难，所以需设置楼梯和走台，楼梯设在吸尘器前侧，楼梯宽度为0.8米，与设置应相互。4.7灰斗设计每间集尘室下设一灰斗，共三个灰斗。排灰口处有大车运输带尘。炉壁的倾斜角度一般不小于50°，为便于尘土落下，本次设计灰斗的倾斜角度为60°，灰斗底部排灰口尺寸设置在1200×1200，并配有卸灰阀。灰斗长与除尘室长相同，均为4770mm，一个小除尘室的宽度等于灰斗长4770mm，则灰斗的高度为进风口设在灰斗处，因为气体进入灰斗后，容易堆积在除尘器后面，造成除尘器室内对后面的滤袋压力过大，使灰层迅速沉降而损坏。因此，均布板的长度在花板的左侧1/3处，长40cm，倾斜角15°；而距花板左侧3/4处，长60cm，长60cm的均布板材则在距花板左侧3/4处。采用均布后，解决了灰斗内气流过于集中于除尘室后部的问题，使进入除尘室前后的方滤袋内气流均匀，有效地解决了除尘室后部滤袋损坏过快的问题。图4-7灰斗示意图Figure4-7Grayhopperdiagram4.8除尘器尺寸计算（1）除尘室的长度为每段检修道长1000mm，楼梯宽800mm，则除尘器的长为（2）除尘室的宽度为根据除尘器设计手册，除尘器的高度计算公式为：（4-7）除尘器的高度分别由灰斗距离地面的高度、灰斗高度、滤袋长度、出风口直径一起围栏组成，其中灰斗距离地面的高度为1.5m、灰斗高度为3.03m、滤袋长度为9m，出风口直径为1150mm，围栏高度为770mm，。根据式4-7，除尘器的高为：4.9除尘器效率检验根据除尘器设计手册，除尘器效率计算公式为（4-8）式中：—除尘器浓度，mg/m3；—除尘器浓度，mg/m3。已知粉尘入口浓度为各处尘源点浓度相加之和为2200mg/m3，本次设计的除尘器效率为99.6%，根据式4-8可得除尘器出口浓度为按照国标要求，面粉厂包装车间的粉尘排放浓度限值不大于10mg/m3，经过本次设计的除尘系统后，粉尘排放浓度达到8.8mg/m3<10mg/m3，因此本次设计合理可行，符合国标要求。5除尘系统管道布置及水力计算5.1除尘管道布置管道布置时需注意以下事项：布置管道要尽量简化，安装尽量多平行，倾斜角尽可能大于，确保灰尘能够完全落。管道截面多选用圆形截面，因为圆形截面不容易积尘。管道布局安排尽量避免交叉，为方便施工。根据灰尘性质不同，选择合适的管道。通风除尘系统的轴测图如图5-1所示。图5-1通风除尘系统轴测图Fig.5-1AxonometricMapofVentilationandDustRemovalSystem5.1.1管道材料选择管道材料分为普通材料和耐磨材料。在工业中Q235钢板是最常用的管道材料之一，这种材料坚硬、抗磨损、使用方便。本设计用Q235钢板作为管道普通材料。耐磨管道材料选有淬火耐磨钢材，其成本相对其他耐磨材料更低，又因为面粉粉尘，颗粒较细，磨损力度较小，Q235钢板耐磨性能可以满足磨损。壁厚设计为6mm。5.1.2管道断面形状选择管材的截面形状有矩形和圆形两种，圆形管材相对矩形管材制作简单，保温性能好，另外考虑到压力损失，当断面积相同时，圆形的管道压力损失更小，故本次设计管道断面形状为圆形。5.1.3管道零部件一般情况下，管道零部件中清扫孔、检测孔和防爆装置是必不可少的装置，这些配件可以保证相关技术性能和参数要求。管道测孔在除尘系统的管路上应设置一定的测孔，以便检测管路内的温度、湿度、风量风压及粉尘浓度等。本设计中在管路内气流稳定段设置有湿度、温度、粉尘浓度及风量的测孔，同时还设置了粉尘浓度及风量的风量测孔。烟尘浓度测量孔直径80mm，其余孔直径50mm，请注意清扫孔管件侧面、管件顶部及弯头、三通、管口均设有扫尘孔，以便定期清扫管件内的局部部件因旋涡或产生的积尘，扫尘孔盖板由螺钉拧紧，中间垫上橡胶板。5.2烟囱设计5.2.1烟囱设计时注意事项在进行烟囱设计时，应确定出口直径、进口直径和其它设备设施的尺寸。一般除尘系统多采用钢制烟囱。底部设有检修孔、排水孔等。排烟应符合大气排放标准，排放浓度不得超过15m/h，排放浓度不得超过厂房附近2-3m/h的要求，并应降低排放速率。在排放同一尘埃的两个喷管之间的距离小于两个喷管高度时，等效为一个喷管。三个以上的，应当按照同样的原则等效。如果排出的烟气的高度在本标准所列的两个值之间，则在其执行的最高允许排放率范围内计算排放率；如果排放率的高度大于或小于本标准所列的最大或最小值，则在排放率范围之外计算排放率。燃烧后产生的烟气，其烟气黑度不能超过林格曼1级5.2.2烟囱尺寸计算（1）根据除尘系统工程设计手册，可知烟囱排放口截面积公式为（5-1）：，（排烟速度应该是当地风速的1.5倍），则，由此可得烟囱出口直径为（2）烟囱高度面粉厂包装度为16m，，烟囱高度不围建筑物2-3m，最低20m，故设置烟囱高度为20m。（3）除尘系统设计手册，烟囱进口直径公式为（5-2）式中：所以5.3管道水力计算5.3.1计算说明根据这次设计的除尘系统进行水力计算，可以确定出各个管段的管径及阻力，从而选择到合适的风机型号。本文采用假设流速的水力计算方法，具体如下：绘制除尘系统管道网络图，并对其每一段管路一一编号并标注。选定合理的空气流速。通过风量的计算及各管段的气速的选取，确定了管径大小、摩擦阻力及局部阻力。并联管路的阻力平衡。由于包装车间粉尘属于谷物粉尘所以由表5-1可知，其垂直管道的最小风速为10m/s，水平管道的最小风速为12m/s。表5-1除尘管道的最小风速（m/s）Table5-1minimumwindspeed(m/s)fordustduct粉尘类别粉尘名称垂直管道水平管道纤维粉尘干锯末、小刨尘、纺织尘1012木屑、刨花1214干燥粗刨花、大块干木屑1416潮湿粗刨花、大块湿木屑1820棉絮810麻1113石棉粉尘1218矿物粉尘耐火材料粉尘1417粘土1316石灰石1416水泥1218湿土（含水2%以下）1518重矿物粉尘1416轻矿物粉尘1214灰土、砂尘1618干细型砂1720金刚砂、刚玉粉1519金属粉尘钢铁粉尘1315钢铁屑1923铅尘2025粉尘类别粉尘名称垂直管道水平管道其他粉尘煤尘1113焦炭粉尘1418谷物粉尘10125.3.2水力计算该系统选用1-2-4-6-8-11-12-风机作为最不利的管路。每个管道部分的流量如表5-2所示。表5-2各段管道的长度及风量Table5-2lengthandairvolumeofeachpipesection12345678910111225.225.21.0726.273.9630.231.0431.278.88.840.0740.075.84.34.56.43.86.23.45.88.341.447.388.99（1）各段管道管径以及摩擦阻力的计算管道1：管道1的风量为，因为管道1是垂直管道，因此管道最小风速为，通过式5-3计算得到管道1的管径为（5-3）：查《工业通风》附录11通风管道统一规格表后确定管段1的标准直径为1700mm，在代入式5-3得到实际风速为符合要求，因此管段1的直径设计为1700mm。查《工业通风》附录9通风管道单位长度摩擦阻力线算图得。因此根据除尘工程设计手册，摩擦阻力计算公式如5-4所示，又因为管段1的长度为5.8m。根据式5-4，管段1的摩擦阻力为（5-4）：同理即可得到其他管段的管段直径、单位长度摩擦阻力、摩擦阻力以及实际风速。见表5-3.表5-3各管段的直径及摩擦阻力Table5-3diameterandfrictionresistanceofeachpipesection管段序号123456789101112直径mm1700160036016006301700330180090090020002000单位长度摩擦阻力Pa/m0.50.83.00.42.50.354.00.42.02.00.40.4摩擦阻力Pa2.93.4413.52.569.52.1713.62.3216.682.882.9523.596续表5-3管段的直径及摩擦阻力管段序号123456789101112实际风速m/s11.112.5410.5213.0712.7113.3212.1412.2913.8313.8312.7612.76（2）局部阻力计算1.管道1管道1连接的是一个上吸式矩形集气罩：，查表得管路1局部阻力系数由除尘系统设计手册可得局部阻力公式为（5-5）：通过公式5-5计算管路1的局部阻力为2管道2管道2接到主管道用到了弯头（）一个，查表得有管道2通过至管道4用到的是直流三通，查表得通过式5-5可得管道2的局部阻力为3管道3管道3连接的是一个上吸式矩形集气罩：，管道3接通主管道用到了60°弯头（）1个，查表可得有管道3通过至管道4用到的是直流三通，通过式5-5得到管道3的局部阻力为4管道4有管道4通过至管道6用到的是为直流三通，查表得通过式5-5得到管道4的局部阻力为5管道5管道5连接的是一个上吸式圆形集气罩：，管道5连接到主管道用到了60°弯头（）1个，查表可得管道5连接管道6用的是直流三通：通过式5-5得到管道5的局部阻力为6管道6管道6连接管道8用的是直流三通，查表得通过式5-5可得管道6的局部阻力为7管道7管道7连接的是一个上吸式矩形集气罩：，管道7连接到主管道用到的是60°弯头（）：1个，管道7连接管道8用到的是直流三通，查表可得通过式5-5得到管道7的局部阻力为8管段8管道8连接管道11用到的是直流三通，查表得通过式5-5得管道8的局部阻力为9管道9管道9连接但除尘器以及主管道分别用到的是90°弯头（），和60°弯头（），管道9连接管道11用到的是直流三通：通过式5-5得管段9的局部阻力为10管段10管道10连接的是一个下吸式圆形集气罩：，管道10连接到主管道用的是90°弯头（），通过式5-5得管道10的局部阻力为11管段11管道11连接到主管道用到的是90°弯头（），由于除尘器进口直径为950mm与管道11管径2000mm不匹配所以增加一段渐缩管，设置渐缩管长为500mm，通过式5-5可得管段11的局部阻力为12管段12管道12连接到主管道用到的是90°弯头（）一个，由于除尘器出口直径为1150mm与管道12管径2000mm不匹配所以增加一段渐扩管，渐扩管长同样设为500mm，由于管道12管径为2000mm与风机进口管径为2100mm不匹配所以设置一段变径管长度为200mm。通过式5-5可得管道12的局部阻力为（4）管道的总阻力就是摩擦阻力与局部阻力之和。管道1：同理可得其他管道总阻力见表5-4。表5-4各管段的总阻力Table5-4TotalResistanceofPipelines管段123456789101112阻力Pa14.7321.3637.413.83-11.8213.870.3414.1-12.0132.7256.6757.32（4）并联管路阻力平衡①A点符合要求。②B点由于管道5管径过大导致B点阻力不平衡，所以首先要改变管径，解决不平衡问题，《工业通风》中对管径进行了5-6的调整。（5-6）： 。根据式5-6可得到：根据《工业通风》附录11通风管道统一规格表，取，其对应的阻力为由于阻力同样不能满足要求，所以继续减小直径，后经计算仍不能满足要求，于是增加了阀门。③C点管道7的管径过大，C点阻力不平衡，应首先采取改变管径措施来解决不平衡问题，根据式5-4，得：根据《工业通风》附录11通风管道统一规格表，取，其对应的阻力为符合要求。④D点管段9的管径过大，D点阻力不平衡，应采取先改变管径再解决不平衡问题。根据式5-6，得：根据《工业通风》附录11通风管道统一规格表，取，其对应的阻力为符合要求。⑤（5）表5-5水力计算表Table5-5Hydrauliccalculationtable管道编号流量m3/s长度m管径mm流速m/s局部阻力系数∑ζ局部阻力Pa单位长度摩擦阻力Pa/m摩擦阻力Pa管段阻力Pa备注19.583.25100012.20.1614.31.65.219.529.582.680019.10.1941.63.69.451410.29580020.50.1127.73.316.544.2611.35680022.60.1133.13.219.252.3812.814.390020.20.1331.73.515.146.71117.432.05125014.20.5566.60.95.7972.4230.713.225014.50.3645.26.219.865.151.062.5332013.2-0.22-234.812.1-10.9阻力不