張超 李軍

中材建設(shè)有限公司（100176）

水泥廠輸送設(shè)備收塵設(shè)計

張超 李軍

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水泥廠粉塵綜合治理和收塵系統(tǒng)的設(shè)計，越來越引起各方的重視。在收塵系統(tǒng)設(shè)計中，收塵點的選擇、風速的確定、收塵風量、風管角度和捕獲速度等細節(jié)，是設(shè)計中不能忽視的。它們的合理設(shè)計，能有效保障收塵系統(tǒng)的正常運行，降低投資和后期維修費用。

收塵風量；管道風速；風管角度；捕獲速度

懸浮顆粒物是大氣污染的主要污染物?，F(xiàn)在霧霾在我國很多城市經(jīng)常出現(xiàn)，已經(jīng)成為大家及國家關(guān)注的焦點之一。輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)運點是產(chǎn)生揚塵的主要點之一。在國內(nèi)水泥行業(yè)的一些設(shè)計手冊和文章里面對輸送設(shè)備收塵設(shè)計已有介紹。本文主要是根據(jù)這幾年國外項目的設(shè)計，對國外幾大水泥商關(guān)于輸送設(shè)備收塵設(shè)計的一些通用設(shè)計要求的總結(jié)。希望可以對國內(nèi)關(guān)于輸送設(shè)備收塵有所補充和借鑒。以下就收塵點風量的選取、風速的確定、風管的布置、收塵罩的設(shè)計等幾個主要收塵設(shè)計要點進行詳述。

1 收塵風量的選取

收塵風量與產(chǎn)生揚塵的設(shè)備形式、規(guī)格有很大的關(guān)系。影響收塵風量大小的因素很多，純理論計算很難得到一個切合實際的計算模型。所以實際設(shè)計中大家都是根據(jù)經(jīng)驗值進行設(shè)計。表1中為某國際水泥制造商設(shè)計規(guī)范中關(guān)于輸送設(shè)備收塵風量的值，供大家參考。

具體使用的時候，可以對表格中的數(shù)據(jù)進行一定的修正。根據(jù)水分進行修正，修正系數(shù)參考范圍值0.5～1.2。如果轉(zhuǎn)運點高差比較大，可以適當增加收塵口處的負壓，一般進口負壓-100～-200 Pa,如落差大于4 m建議增加進口負壓到-300 Pa左右。表1中皮帶機和盤運機設(shè)3個收塵點，這對收集灰塵效果當然是最好的，但管路布置比較復雜。一般我們可以簡化為一個收塵點B點,收塵風量是A、B、C之和。當提升機高度小于20 m，并且上游設(shè)備是機械喂料時，喂料點處的B點可以不設(shè)收塵點，設(shè)一個收塵點A收塵，但收塵風量為A、B之和。

2 風速的確定

收塵風管風速一般要求是不超過18 m/s，當粉塵是熟料或者礦渣等磨蝕性大的粉塵時，風速不超過16 m/s;煤粉管道風速一般是18～24 m/s;當管道的布置角度比較小，或者水平時，可以適當增大風速，但最好不要超過22 m/s,控制在18～22 m/s比較合適。

3 風管的布置

根據(jù)幾個項目中風管布置的經(jīng)驗，一般從以下幾個方面進行審核和優(yōu)化。首先風管布置的角度需要考慮不同的粉塵性質(zhì)，具體見表2。

表2 粉塵性質(zhì)與風管角度對照表

風管布置除了要遵循表2的要求外，彎頭、分叉點及混合點的設(shè)計也是非常重要的，具體見表3中的簡圖。

按表3中推薦的樣式設(shè)計，可以減小管道磨蝕及壓損。但當粉塵是熟料等磨蝕性很大的粉塵時，對彎頭部位還要采取特殊設(shè)計。措施有：彎頭背部增設(shè)耐磨材料填充的背包；彎頭背部增加一層耐磨鋼板;采用半圓球形彎頭，此形式的原理是通過降低風速，來達到延長彎頭的使用壽命。具體見表4。

4 收塵罩的設(shè)計

合理的收塵罩設(shè)計可以減少粉塵的收集量和收塵風量,從而降低管路磨損及系統(tǒng)靜壓損失，也是設(shè)計審核中經(jīng)常檢查的要點。設(shè)計收塵罩的一個關(guān)鍵的因素就是粉塵捕獲速度，捕獲速度是指在產(chǎn)生粉塵的地方能捕捉到粉塵并傳送到收塵罩的最小速度。表5中是推薦的捕獲速度。

在希望粉塵被收集的地方,如皮帶機的收塵罩，收塵罩進風口的風速要略微大于此處的粉塵捕獲速度；相反在不希望粉塵被帶走的地方，只想把氣體排出，如斜槽的收塵罩，此處收塵罩進口風速就應(yīng)該小于此處粉塵的捕獲速度。收塵罩根據(jù)布置會有不同的形式，具體見表6。收塵罩的尺寸由收塵風量和捕獲速度確定。

收塵罩的位置主要與產(chǎn)生粉塵的設(shè)備及粉塵捕獲速度有關(guān)。具體分析思路當然是依據(jù)理論分析的同時需要結(jié)合以往實際運行經(jīng)驗。圖1是皮帶機收塵罩最優(yōu)位置簡圖，供參考。

表1 收塵風量表

5 收塵風管布置其他一些注意事項

同一收塵器聯(lián)接的收塵點最多不要超過8個點，點數(shù)太多，管路的壓力平衡控制會比較困難，導致個別收塵點效果很差。收塵管路上各個支管的長度和彎頭數(shù)量不要相差太大，差距太大容易造成管路復雜的那根管子收塵效果差，當然可通過增大風機壓力解決，但這種解決方式不是很經(jīng)濟。如果設(shè)備振動比較大，收塵管與設(shè)備之間需要用軟連接隔開，以免因振動導致管子焊縫裂開，影響收塵效果。對于熟料等磨蝕性比較大的粉塵，其管路上的手動調(diào)節(jié)閥最好不要采用常規(guī)的蝶閥，而是用一種簡單的閘板閥。我們已完成項目中采用過這種形式的閥門，使用效果不錯。

表3 彎頭、分叉點及混合點布置簡圖

表4 彎頭防磨處理形式

表5 彎頭防磨處理形式

表6 收塵罩的形式

圖1 皮帶機收塵罩最優(yōu)位置簡圖

6 總結(jié)

好的設(shè)計需要理論與經(jīng)驗兼重，本文上面介紹的輸送設(shè)備收塵設(shè)計，是國外主要制造商經(jīng)過實際生產(chǎn)調(diào)試運行，總結(jié)并形成的工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)范要求。希望上面提到的收塵設(shè)計可以在設(shè)計中給大家提供借鑒。輸送設(shè)備收塵系統(tǒng)合理方案的選擇及一般規(guī)律設(shè)計原則的遵守,將為減少工廠的粉塵排放、降低環(huán)境污染奠定堅實的基礎(chǔ)，還能大幅減少運行和維修成本。設(shè)計者在初始設(shè)計階段就應(yīng)該做好整個輸送設(shè)備的收塵處理設(shè)計，對工廠、對社會都是很大的貢獻。