除尘器

小型移动式滤筒除尘器的设计

作者:现场报码,2017开奖记录开奖结果    来源:www.    发布时间:2019-04-16 11:05:31

【摘要】小型移动式滤筒除尘器是一种适用于各类工矿企业的空气除尘设备。该除尘器属于沉流结构的除尘器,它利用气流向下流动时速度及方向的改变去除空气中的粉尘。以某小型移动式滤筒除尘器为研究对象,讨论了除尘器的工作基本原理并进行结构设计。对除尘器风机的重要参数即风机全压进行了重点分析与计算。最后实际测试表明,机组的除尘效率达99.8%以上,符合设计要求。

【关键词】移动;滤筒;沉流式;除尘器;滤筒除尘器;除尘效率

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现代各类工矿企业在生产过程中会产生大量的粉尘及有害气体,危害极大,能导致操作人员患上多种职业病,这己成为一大环境公害。在过去的十几年里,各生产企业己经认识到粉尘污染的危害性,并积极采取改善工作环境的措施,以避免危害操作人员的身体健康。随着人们对环境保护的重视,加快了粉尘净化设备的研发与应用步伐。小型移动式滤筒除尘器(以下简称滤筒除尘器)属于沉流结构的滤筒除尘器,它具有结构紧凑,体积小,重量轻,使用机动灵活等特点,是一种广泛用于矿山冶金,铸造,化工建材,机械加工、电子等行业的除尘设备。

1-图1 滤筒除尘器外形及工作图 .png

1滤筒除尘器的外形及工作原理

滤筒除尘器属单个工位使用的除尘设备,其外形图及工作情况如图1所示。其中的软手臂吸风管末端的吸风罩可根据操作人员实际需要固定在相应的位置,以便能更好地抽吸在材料(如矿石、珠宝)打磨、磨削、焊接等过程中产生的有害粉尘及烟气。

2-图2 滤筒除尘器结构简图.png

滤筒除尘器结构简图如图2所示。其工作原理是:含尘空气在风机的抽吸作用下,由吸尘罩吸入后经软手臂吸风管后由滤筒除尘器上部进入除尘器内部,进入滤筒进行过滤。在流进滤筒内部的过程中,由于气流流动方向的改变,其中较大颗粒(直径100μm以上),首先被沉降;较小颗粒(直径0.1-50μm)被吸附在滤筒表面。穿过滤筒净化后的空气由风机经出风口排出。

滤筒除尘器连续工作一段时问后,滤筒表面的粉尘不断增加,脉冲控制仪触、发电磁阀开启,压缩空气经喷管吹射滤简内部,使粉尘抖落在集尘盒中,再由人工进行排放处理。通过对滤筒表面灰尘周期性清理,使设备运行阻力相对稳定,保证滤筒除尘器正常工作。

2滤筒除尘器的设计

2.1已知主要参数

额定处理风量,1200m³/h(0.333m³/s);空气过滤效率,≥99.5%(≥0.1m);空气入口温度,≤160℃。

2.2滤筒除尘器结构设计

滤筒除尘器采用框架箱体结构,主要由机组框架、筘体面板、电机、风机、过滤简、软手臂吸风管、吸风罩、集尘盒、淸灰控制系统及控制保护系统等构成。

小型移动式滤筒除尘器的设计 (6).jpg

2.2.1机组框架

机组框架采用专用铝合金框架,模具成型,强度高,耐腐蚀。机组基座槽钢采用4mm厚的316不锈钢板材折弯成型。由丁机组在清灰时会产生一些震动,对机组框架一些重点部位进行了加强设计,如增加各种肋板等。

2.2.2箱体面板

箱体面板采用厚度1mm的双面镀锌板,面板外侧进行喷塑防锈,内侧粘有阻燃环保型吸音材料,以利于降低机组噪声。并设计了简便开启的检修门,方便机组的维修。

2.2.3滤筒

滤简为滤筒除尘器的关键部件。采用美国进口带有阻燃功能的Ultra-WebFR滤简,数量为3个。该滤简表面所涂的特殊材料使烟尘形成尘饼以吸附部分有毒气体,对亚微米级的粉尘、烟雾过滤效率可达到99.99%使工作环境更加淸洁、安全,适用于空气中含有烟尘的场合。另外,该滤筒还具有抗静电、低压降、高强度、耐用性好等特点,符合国家有关安全规定要求。其性能参数见表1所示。

3-表1 滤筒性能参数.png

2.2.4软手臂吸风管

软手臂吸风管采用耐热工程塑料制成,形状设计为圆管状,下连吸风罩。手鞞间由3个软管关节连接,以利于移动吸风罩并置于撤佳的捕集粉尘位罝。为便于操作,将软手背吸风管总长/设计为3m(可根据用户增减)。

4-吸风管直径计算.png

式中V——额定处理风量.m³Vs

A——吸风管面积,m²

v,——吸风管内风速,取10m/s

2.2.5吸风罩

为有效地捕集粉尘及有害物质,将其排离操作人员的呼吸区,保护人员的身体健康,吸风罩采用散流器结构,由耐热工程塑料制成,吸风罩结构如图3所示。

5-图3 吸风罩结构示意图.png

考虑到人员的舒适性,流经吸风罩入口的空气流速不宜太高,取入口风速为2.5m/s。

6-吸风罩入口的空气流速计算.png

式中D——吸风罩入口直径,m

V——额定处理风量,m³/s

A2——吸风罩入口面积,m²

V2——吸风罩入口风速,m/s

同时在吸风罩内设置有罩灯及风量调节阀以提高作业区的照明亮度并可根据具体实际情况调节风量;罩外设计有方便操作人员移动吸风罩的手柄。

2.2.6电机及风机

风机全压是选配风机一个重要参数。由于空气的流动是依靠风机运转时的抽吸作用产生的,因此风机全压的计算尤其重要。风机全压Pw的计算包括:吸风罩及吸风管的总压力损失Pw1(包括沿程压力损失及局部压力损失)、过滤筒的压力损失Pw2、设备出风口的压力损失Pw3、机外必要的余压Pw4。

吸风罩及吸风管的计算示意图见图4所示。

7-集风罩及吸风管计算示意图.png

吸风罩及吸风管的总压力损失

8-吸风罩及吸风管的总压力损失.png

局部压力损失由吸风罩(渐缩管)和2个90°弯管引起,故

9-局部压力损失.png

故,吸风罩及吸风管的总压力损失

Pw=11.70+51.36=63.06Pa

滤筒的压力损失Pw2由表1可知,取最大时的数值,Pw2=800Pa;设备出风口的压力损失Pw3取100

Pa;机外必要的余压Pw4取300Pa,则风机全压

Pw=Pw1+Pw2+Pw3+Pw4=1263.06Pa

由于除尘器适用矿山地面场所,电机应具有防爆性能。选用隔爆型电动机。该电机防爆性能符合有关规定,防爆标志为ExdⅡ,适用于矿山地面有粉尘在的场所。电机功率为1.1kW。参考额定处理风量及计算所得风机全压并考虑一定的余量,风机选用B4-72-11型离心通风机。该风机参数为:风量1320m³/h,全压1360Pa。

2.2.7集尘盒

为便于人员清理粉尘,采用抽屉式结构,下装滑动导轨,便于集尘盒的进出。集尘盒容积设计为0.026m³

2.2.8清灰控制系统

滤筒清灰设计成手动及自动两种。手动清灰为强制进行,自动清灰是根据滤筒内外两侧压差的大小来控制脉冲喷吹压缩空气(压力P=0.6~0.8MPa)的时间、周期等,从而节省能源、保证除尘效率。

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2.2.9控制保护系统

考虑到工作环境,要求电气控制箱、控制仪器仪表、电气线路等必须符合国家有关防爆安全规程的要求,确保机组运行安全可靠。系统设有多重保护,如电机过热、电流过载、风机停转、过欠电压、电源缺相保护等。

为了方便滤筒除尘器的移动,在设备的底部安装了有锁紧机构的Ø76.2mm(3in)万向脚轮。

3性能测试结果

对滤筒除尘器的主要指标按照给定的设计条件进行实际测试,结果如表2所示。

测试结果表明:该除尘器的过滤效率达到99.8%,实际处理风量也达到了1211.5m³/h,符合设计要求。

10-吸风罩及吸风管的总压力损失.png

4结语

小型移动式滤筒除尘器的设计,充分考虑了工矿企业机械设备的工作环境恶劣、设备运行时间长、防爆等这些特点。在结构设计时尽量做到操作简单,机动灵活,维修方便;在电气控制设计时,充分考虑了国家相关防尘防爆的安全规程及标准,从而保证设备的高效安全运行。

存在的一些问题:由于滤筒除尘器采用箱体式组合结构,各箱体面板间的接逢有微量漏风现象。建议在接逢处加强密封措施,如采用防漏胶条等。

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