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通风知识
工业通风除尘知识
一.工业粉尘的特性:
粒度分布,设备的出口粉尘浓度,粉尘化学成分,气体量成分都是对除尘土系统的设计都是重要的原始数据。
工业与民用锅炉的排放量:
粉尘9—11KG/T燃烧
黑烟25—30KG/燃烧
黑烟是因为燃烧不完全而产生大量的微细烟怠
二.粉尘的危害及卫生标准:
A.对人体和环境的影响。
1).对健康的影响:
1.呼吸器官:
大量小于3--5μm的尘粒引起,造成尘肺。
2.毒性反应:
有毒粉尘引起(尘粒可大可小)
2).环境污染:
混浊度(能见度):
由排出大量的微不足道细粉尘(小于1μm)所造成的。
B.对人体的影响:
1.粗粉尘:
>5μm的可由鼻腔,喉头,及上呼吸道的纤毛阻留并由咳嗽,喷排出。
2.细粉尘:
<5μm可深入或滞留在肺泡中,形成尘肺。
因此<5μm的粉尘被称为呼吸性粉尘。
C.卫生标准:
浓度标准;排放量标准:
KG/H
三.粉尘及其性质:
粉尘定义;
1.粉尘(Dust):
因机械加工过程中产生的微细粒子,粒径从0.1μm到数百微米,是粉尘的总称。
2.烟尘(Fume):
因物理化学过程而产生的微细固体粒子如冶炼,燃烧,金属焊接。
特点是粒度粒度比较细,在1μm以下。
3.烟雾(Smoke):
燃燃烧草料,木柴,油,煤,产生的黑烟。
粒径很细在0.5μm以下。
4.粉料(Powder):
工艺生产中的原料粉料,通常比较粗,可回收利用。
5.微粒(Fineparticulates)10—3.5μm以下。
大于10μm称为可见粉尘。
四.按粉尘成分可分为:
1.
矿物性粉尘:
石英,石棉,滑石粉。
金属性粉尘:
铁,锡,铝,锰及其氧化物
人工无机盐粉尘:
金钢砂,水泥,耐火材料,石墨。
无机粉尘:
2.有机粉尘:
3.混合性粉尘:
五.粉尘的物性:
1.比表面积:
指粉尘单位质量的表面积,M2/KG。
粒径越小,比表面积越大,生物活性增强。
2.粒度:
(分散度)指在不同的粒径范围内粉粒所含的个数或质量。
分散度高也就是粒度小。
3.密度和比重:
密度是指粉尘的非物质质量密度,体积不含粒间空隙体积(真密度)。
通常物质密度比粉尘密度大20-50%。
真密度=粉尘质量/粉尘体积。
4.堆积密度:
粉尘呈自然扩散状态时单位体积的粉尘质量。
5.安置角和滑移角:
是评价粉尘流动性能的指标。
粒径越细,接触面积越大,相互吸附力增大,安置角越大。
6.自燃性和爆炸性:
当物料被研磨成细料时,总表面积增加,系统的自由表面能也增加,从而提高了化学活性,特别是提高了氧化产热能力。
在一定条件下,燃烧爆炸。
7.粘性:
粘性是粉尘之间或粉尘与物体表面之间的力的表现。
由于粘性的存在,粉尘的相互碰撞会导致粉尘的凝并,有助于除尘。
但粘性也会对清灰除尘及运行维护有很大的影响。
宏观上表现为化学粘合力,微观上为分子力,毛细粘附力和静电力。
1)分子力:
由于分子力的作用,尘粒从周围环境中吸收水分。
大小取决于压力,温度,和湿度以及比表面积。
尘粒愈小,分子力愈大。
2)毛细粘附力:
在潮湿环境中,水分可在粘附体之间架桥,产生毛细粘附力。
3)静电力:
由于各种原因,粉尘会带上电荷。
但静电力比分子力要小很多,除非在电除尘器中受到强烈的电场作用除外。
可见粘性与粒度的大小,比表面积特别对相对湿度有很大的影响。
可以以粉尘的断裂强度来评定粘性的指标。
苏联用垂直拉断法评定。
1.粘性表
A类:
不粘性:
干矿渣粉,石英粉;
B类:
微粘性;含有许多未完全燃烧产物的飞灰,焦粉,干镁粉,干滑石粉,高炉灰。
C类:
中等粘性:
完全燃尽的飞灰,泥煤粉,泥煤灰,金属粉,黄铁矿粉,氧化锌,氧化锡,氧化铅,干水泥,面粉,锯末,干牛奶粉;
D类:
强粘性:
潮湿空气中的水泥,石膏粉,熟料粉,纤维尘(石棉、棉纤、毛纤维)
注:
粉尘中含有60-70%小于10μm的粉尘,其粘性会大大增加。
2.爆炸性表:
A类:
爆炸危险最大的粉尘:
下限浓度小于15g/m3,有砂糖、胶木粉、硫、松香。
B类:
有爆炸危险的粉尘:
下限浓度小于16-65g/m3,有铝粉,亚麻,面粉,淀粉;
C类:
火灾危险最大的粉尘:
其自燃温度低于250度,主要是烟草粉205度。
D类:
有火灾危险的粉尘:
主要是锯未。
3.除尘器选型:
1.粒度:
粒度是除尘器选型(旋风或布袋和滤筒)的主要决定因素,选择除尘设备不仅要考粒度大小,还要考虑真密度大小,对于粒度大、真密度大,可以选用沉降室或旋风除尘器,而对于粒度大但密度小,也不宜采用旋风的除尘设备。
粒度是关键参数。
2.浓度:
主要影响滤材的过滤风速。
而它在一相当汇范围内变化时,对除尘效率和阻力的影响不大。
3.过滤风速:
受粒度大小,含尘浓度及滤料种类等因素。
除尘器的性能在很大程度上取决过滤风速的大小,风速过高会使过使积于滤料上的粉尘层积压实,还会使粉尘颗粒渗入到滤料内部,阻力急剧增加,有的透过滤材,过滤效率降低。
风速过高,还会导致滤料上迅速形成粉尘层,引起过于频繁清灰。
风速过高,还会增加灰尘对滤材的磨损。
风速低的情况下,阻力低,过滤效率高,但设备庞大。
六.气体的性质
1.气力运输,一般是空气,在21度,标准大气压下,密度为1.2kg/m3
2.气体腐蚀性:
主要是含酸、含碱及酸性和碱性气体、氯和CO。
3.湿气体的性质:
1)绝对含湿量:
用每KG气体中含有的水分量KG表示,为KG/KG。
2)相对含湿量:
气体中含的水分量不是无限的,也有一饱和值。
实际含水量比上一定条件下饱和含水量为相对湿度。
3)露点温度:
含有一定水分的气体,随着温度的降低,相对湿度会增加,当降至某一温度值时,气体相对湿度达到饱和,水分冷凝出来,此温度称为露点温度。
(结晶水温度)
4)气体的流动性:
层流和紊流。
在一般的通风管道中,Re=100000-1000000都属于紊流范围。
当Re》3000即为全部紊流。
如管径为750mm,其临界流速为0.6m/s。
5)湿度:
当温度超过100F,0.02poundsofwaterperpounddryair.被认为是过湿空气。
6)温度:
温度=5/9(华氏温度—32)。
7)含尘浓度:
>2.3g/m3为lightdust;2.3g/m3<含尘度<4.6g/m3为mediundust;>4.6g/m3为heavydust.5-50g/m3加顶置沉降箱;50-200g/m3加侧置沉降箱;大于200g/m3加旋风除尘器。
每加15g/m3,风布比下降10%。
七.除尘器选型:
A.DUST
*卸料阀选型时比出尘量大1倍,22转/分钟。
另:
进入除尘器风机的风速最好小于2000FPM,除尘器压损一般以3-5inw.g.;旋风一般以出7-9inw.g.;出气口一般以1inw.g.;风阀以2in.w.g;消声器以1in.w.g.;
B.除尘器阻力及压差表的调校定:
低阻:
1-3in.w.g,25-75mm.w.g持续1-5个月
中阻:
3-5in.w.g,100-125mm.w.g,持续1-5年
高阻:
5-6in.w.g,125-150mm.w.g,持续1-2月
过5in.w.g认为滤材损坏,理论上认为工作范围为2in.w.g
以内,实际以1.5in.w.g设定。
C.设备选型分类:
依据含尘浓度的不同:
浓度
分类
成分
除尘器类型
备注
微
空气净化
微尘、烟、异味
ATS系列产品、AT3000,T2000,EP,FD/MD
轻
湿
纯油oil
Oilmistcol(洁净)
不引起火灾,
油水oil/mist
Oilmistcol,Dryflomistcol(A,B,C,D)
不用于纯油
油尘
MDV
干
干fume/smoking
Easytrunk,SDFO,VS系列产品、DFO
不用于锡焊
浓
浓
湿
湿尘dust
DFO系列产品(湿、粘、聚结,高温,腐蚀)
干
干尘dust
DFO系列产品(粘、聚结、高温,腐蚀))
注:
不含水的切削液为纯油;
D.滤材介绍:
名称
成分
应用
尺寸及面积
温度
效率
Ultra-web
纤维布+表层超细滤
干粉尘
254ft2,23m2
350*660mm
65
0.5μm,99.999%
Fibra-web
合成纤维+表层超细
纤维及非纤维和聚结性
120ft2,10.9m2,
350*660mm
65
1.0μm,99.999%
Torit-tex
表层疏水性富特龙
(不能用于油性场合)
湿的,吸湿的及聚结性
55ft2,5m2,
350*660mm
93
0.5μm,99.999%
Ultra-tek
合成纤维
航空航天复合材料
120ft2,11m2,
324*660mm
66
5.0μm,99.99%
Thermo-tek
高温烟尘
200ft2,17.8m2,
350/324*660mm
135
1.0μm,99.99%
Dryflofilter
专用
2000小时寿命
Vibrashakefilter
专用
6FPM
九.DCE除尘设备:
DCE产品过滤元件以布袋和带有涂层烧结波纹板为主,主要用在粉尘粒度大、浓度高、过滤风速大、温庋高、粘性强等类型粉尘的收集处理。
1.滤材
Spunbondedpolyester是—种涂有聚脂的编织很宽网状筒式过滤元件,用在高效连续运行工作场合。
Fabricbags是DCE的专利产品,却封套式或垫板式过滤元件,其主要优点是内部下降气流,从而改善了除尘器的使用性能。
Sinteredpolymer是—种烧结式聚乙烯聚合物过滤元件。
制成高效、耐用以及具有可以让过滤元件塑成波纹状结构。
从而使除尘器在任何限定的空间内能提供最大的过滤面积。
2.应用
主要应用在如下领域:
烟草工业、水泥工业、化工工业、玻璃工业、电力工业、矿物处理、涂装&颜料、钢铁工业、食品&饮料工业、通用工程、金属加工、造纸工业、印刷、橡胶&塑料、伺料工业.
也可用在航空工业、汽车工业、制药工业、金属加工、铸造工业.
3.设备分类
运行方式
间断运行
连续运行
型号
Unimaster
DCEHV500
Dalamatic
Sintamatic
Unicell/Siloair
DCE1000
清灰方式
机械振打
气流反吹
气流反吹
气流反吹
气流反吹
气流反吹
过滤介质
轻景布织针毡
纤维/
spun-bonded
聚合物
纤维针毡
Sintered
聚合物
聚合物
纤维针毡
介质形式
多层袋
平垫
模块元件
平垫
刚性元件
模块元件/园筒
管袋
过滤面粒
(平方米)
40-70
4-45/
8-48
3-1200
6-300
8-3200
600
处理风量
(立方米/小时)
0-11,495
500-62000
5097-24300
100-33650/
100-3398
100-6000
处理粉尘
干燥自由流动
所有
所有
干燥自由流动
干燥自由流动
所有
结构型式
袋倾斜整机式
中央真空清扫系统的高效吸入装置
概念插入式
概念插入式
整机式
请教DCE专机
十.管网设计:
1.风速:
吸捕速度–保证把灰尘收集。
0.25—1.0—2.5—5.0m/s
2.风速:
携运速度---保证风管即使在水平放置时也不积尘。
7--22m/s
携运风速:
主管一般灰尘为3500—4500FPM/油尘一般为2500—3000FPM
支管为4000---6000FPM
3.压损:
磨阻和局阻。
磨阻:
气体在管道内流动时的磨擦压力损失。
与流速和管壁粗糙度有关。
ΔP=(λ/4Rs)*ΡV2/2λ---磨擦系数
局阻:
当气流在管道内方向发生改变(变头与三通)及流速发生改变(渐扩和渐缩)都会或多或少产生涡流,形成局部的压力损失(局阻)。
与流速的平方成正比,即与动压成正比。
包括入口、弯头、三通、渐扩和渐缩。
但弯头与三通是造成局阻的主要部件。
ΔP=ξ*ΡV2/2
这样,入口、弯头、三通、渐扩和渐缩的局阻都可以以动压的阻力系数来计算;对弯头及三通部分也可用当量长度来计算。
入口ΔSP=ξ*ΔP=0.25ΡV2/2ξ=0.25对伞形罩120度
渐扩管和渐缩管长度应为直径差的5倍。
一般的管径在120—800MM之间。
静压在三通处须平衡,选最大可能静压处开始累积计算。
4.动压和静压:
动压是以流速的形式表现的,因而又称为流速压。
VP=1/2ρv2标况下1.2kg/m3
Q=V*AV=4005VPfpmVP—in.w.g
5.风量
罩口风量:
吸捕速度*裕量入口面积
VS—选型:
风量为1.2*实际风量
卸料阀选型:
时比出尘量大1倍。
22转/分钟
机加工腔体选型:
1)
风量为:
100cfm/m2*开口面积。
(100fpm)
2)风量为:
4*容积
3)高速磨光:
250fpm*开口面积。
(高温和高速)
6.风量计算:
风量=各抽风口风量之累积和。
7.风压计算:
支管与主管做平衡,主管累压损
8.风量和风压:
风量反应工作容量;
风压反应抽吸能力
9.比托管测量时
9.
防爆:
滤筒FIRE,VENT;泄放装置加防爆锁;电控箱(NEMA9防爆电磁阀)NEM普通;风机。
11.Q=V(10X2+A)
Q=0.75V(10X2+A)加凸缘,在相同的速度下,可节省25%的风量。
十二.风机:
1.风机特性曲线及经济工作区:
2.管网阻力曲线:
H=K*Q2(K随管网中阻力的增加而增大)
1)管网实际工作点:
是管网特性曲线与风机的特性曲线的
交点即为实际工作点。
2)阻力急剧改变时,但风量改变较缓。
因此,阻管统计计算阻力与实际阻力有某些偏差,对实际风量影响并不突出。
因此统计时风量大小要准确。
选型时风量可大一些,风压可以低于设计压力。
4)
风量的调节:
a.增加或减少管网的系统阻力;
b.更换风机
离心风机:
1)
低压:
H≤1000Pa
2)中压:
H≤3000Pa
3)高压:
H>3000Pa
十三.风管系统压损:
风管系统在通风时,阻力有内部阻力和管道阻力。
当风量大,风管也大时,此时风管总阻力是风管的内部阻力和与管道的靡擦阻力都比较小;而当风量小时,风管尺寸也小,风管总阻力表现主要表现为与管道的靡擦力,且数值较大。
流表面积,反电阻特性。
随着风量的增加,风管压损逐渐减少,达到1.5万风量后,压损减少缓慢。
500CMH30M8.w.g1100CMH30M4.8.w.g
600CMH30M7.w.g1200CMH30M4.6.w.g
700CMH30M6.w.g1300CMH30M4.2.w.g
800CMH30M5.5.w.g15000CMH30M4.1.w.g
900CMH30M5.1.w.g
1000CMH30M5.0.w.g
1600CMH30M4.0.w.g2400CMH30M3.0.w.g
1700CMH30M3.8.w.g2600CMH30M2.85.w.g
1900CMH30M3.5.w.g2800CMH30M2.65.w.g
2000CMH30M3.2.w.g3000CMH30M2.4.w.g
2200CMH30M3.1.w.g5000CMH30M2.0.w.g
5000-1200CMH30M2—1.0.w.g
15000--CMH30M0.8-0.6.w.g
十四、除尘器实用公司
总处理风量(立方米/小时)=处理点数×每点通风量(立方米/小时)
通风量(立方米/小时)=捕捉风速(米/秒)×捕捉面积(平方米)x3600
除尘器过滤面积(平方米)=总处理风量(立方米/小时)÷过滤风速(米/分钟)×60
注:
捕捉风速——指每一种粉尘的提取速度,粉尘不同他的风速不同
捕捉面积——指罩口的截面积,大小根据罩口的设计来定
过滤风速——指除尘器内的风速,其除尘器的结构和粉尘的不同,它的风速不同
十五、唐纳森除尘系统的设计思想
吸尘罩(粉尘捕集装置)----管道-----除尘器(粉尘收集处理器)——风机排放
1.吸尘罩:
按不同的工艺要求和粉尘特性进行设计,采用专有设计规范。
2.管道:
按粉尘特性以及它们的流速进行设计,采用专有软件计算出参数。
3.除尘器:
按粉尘特性以及它们的流速设计出吸尘罩大小,定出风量,选择除尘器的滤材和处理风量。
(系统的关键)
4.风机:
根据吸尘罩﹑管道﹑除尘器它们的压力损失和除尘器的处理风量选择风机。
注:
除尘系统之间的吸尘罩﹑管道﹑除尘器及风机每一个参数发生变化,都将影响除尘效果