淺析現(xiàn)場(chǎng)管理中的管道優(yōu)化設(shè)計(jì)

代小明，余永忠，湯細(xì)元

（郴州卷煙廠設(shè)備工程部，湖南 郴州 423000）

淺析現(xiàn)場(chǎng)管理中的管道優(yōu)化設(shè)計(jì)

代小明，余永忠，湯細(xì)元

（郴州卷煙廠設(shè)備工程部，湖南 郴州 423000）

卷煙廠制絲車(chē)間W Q 821型水槽式洗梗機(jī)因水洗溫度工藝指標(biāo)的改進(jìn)，造成該設(shè)備的排潮效果不理想。本著經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的原則，對(duì)原有的卷煙廠制絲間P5排潮系統(tǒng)進(jìn)行了改造。改造時(shí)優(yōu)化了管道布局的設(shè)計(jì)，使洗梗機(jī)輸送鏈網(wǎng)進(jìn)、出口排潮罩蒸汽外溢現(xiàn)象得到明顯改善，改進(jìn)效果明顯。

排潮；風(fēng)量；風(fēng)壓；計(jì)算；布局

我廠制絲車(chē)間WQ821型水槽式洗梗機(jī)因水洗溫度工藝指標(biāo)的改進(jìn)，造成該設(shè)備的排潮效果不理想，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量蒸汽從洗梗機(jī)輸送鏈網(wǎng)進(jìn)、出口排潮罩外外溢，影響生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。同時(shí)持續(xù)高溫高濕的環(huán)境嚴(yán)重腐蝕鏈網(wǎng)傳動(dòng)部分，也使排潮管道水平段產(chǎn)生大量未排走的蒸汽冷凝水，增加設(shè)備設(shè)施維修工程量。

需要調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或者管道布局以改善此設(shè)備兩個(gè)點(diǎn)位的排潮效果。

1 現(xiàn)場(chǎng)概況

我廠現(xiàn)有排潮P(pán)5系統(tǒng)是2004年將原有P4排潮系統(tǒng)中的三個(gè)排汽點(diǎn)單獨(dú)組建的一個(gè)系統(tǒng)，目前主要負(fù)責(zé)WQ56刮板式煙?；爻睓C(jī)和WQ821型水槽式洗梗機(jī)的排潮。

系統(tǒng)內(nèi)排潮工藝點(diǎn)如下：WQ56刮板式煙?；爻睓C(jī)（3個(gè)）：排汽罩850×850（1個(gè)）、排汽罩3000×850（1個(gè)）、排汽罩600×600（1個(gè)）；WQ821型水槽式煙?；爻睓C(jī)（2個(gè)）：排汽罩1100×500（1個(gè)）、排汽罩1100×1100（1個(gè)）。

P5系統(tǒng)目前配套風(fēng)機(jī)為F4-72No6C，全壓2734～1733 Pa，風(fēng)量10314～20628 m3/h，電機(jī)型號(hào)為Y 160L-4功率15 kW，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速2240 r/min。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)勘的風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流為17 A。

2 系統(tǒng)計(jì)算

計(jì)算采用工藝指標(biāo)：取控制罩口引導(dǎo)風(fēng)速為Vf=0.8 m/s(2 880 m/h)

系統(tǒng)總風(fēng)量計(jì)算如下：

五個(gè)排汽罩風(fēng)量分別為：Q1=S1×V f=0.85×0.85×2880m/h=2081 m3/h、Q 2=S2×V f=3×0.85×2880 m/h=7344 m3/h、Q 3=S3×V f=0.6×0.6×2880 m/h=1037 m3/h、Q 4=S4×V f=1.1×0.5×2880 m/h=1584 m3/h、Q5=S5×Vf=1.1×1.1×2880 m/h=3485 m3/h。

系 統(tǒng) 總 風(fēng) 量 為Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5= 15531m3/h，設(shè)計(jì)富裕系數(shù)取1.1，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)選型風(fēng)量≮17083 m3/h。

主管管徑目前為450 mm，如果滿(mǎn)足所有工藝點(diǎn)的要求，根據(jù)風(fēng)量計(jì)算公式Q=3600Vfπ D2/4

計(jì)算出主管內(nèi)排潮風(fēng)速為27 m/s。

3 阻力計(jì)算

根據(jù)主管及各支管管段直徑和風(fēng)量、風(fēng)速值，依據(jù)《工業(yè)通風(fēng)與防塵》中的附錄3“鋼板制圓形風(fēng)道摩擦阻力計(jì)算線解圖”可得到系統(tǒng)各段管摩擦阻力值，累計(jì)總摩擦阻力為1110 Pa。

再依據(jù)《工業(yè)通風(fēng)與防塵》中的附錄5“局部阻力系數(shù)表”查出各管段局部阻力系數(shù)，將其阻力系數(shù)乘以附錄3中的相應(yīng)動(dòng)壓Hd,分別求出各管段的局部阻力Z，累計(jì)總局部阻力為690 Pa。取修正系數(shù)1.1，系統(tǒng)總阻力為（1110+690）×1.1=1980 Pa。

4 風(fēng)機(jī)核算

計(jì)算電機(jī)的額定電流

P—電機(jī)的額定功率

U—額定電壓（單相220 V、三相380 V）

cosΦ—電機(jī)的功率因數(shù)

η—電動(dòng)機(jī)的效率

以上參數(shù)電機(jī)銘牌上都可以查到

單相電機(jī)：I=P/cosΦ/U/η；

三相電機(jī)：I=P/cosΦ/1.732/0.38/η。

Y 160L-4電機(jī)的效率和功率因數(shù)為88.5%，0.85，目前實(shí)際運(yùn)行的電流為17A時(shí)的功率為：P=17×0.85×0.38×1.732×88.5%=8.42 kW

則可計(jì)算得知此時(shí)的實(shí)際系統(tǒng)總風(fēng)量大概為：

L=8420×3600×77.6%/2734=8603 m3/h，遠(yuǎn)小于改造方案設(shè)計(jì)所采用的工藝指標(biāo)風(fēng)量總和，說(shuō)明罩口引導(dǎo)風(fēng)速設(shè)定在0.8m/s能滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際需要，根據(jù)實(shí)際情況還可以設(shè)置更低（根據(jù)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，可設(shè)定在0.5m/s左右）。又根據(jù)阻力計(jì)算，當(dāng)系統(tǒng)總風(fēng)量在17000 m3/h，風(fēng)機(jī)能到達(dá)的全壓值為2202 Pa，應(yīng)該可以滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行要求。

綜上所述，從管道設(shè)計(jì)的以下兩原則出發(fā)：

經(jīng)濟(jì)性：盡量利用系統(tǒng)原有設(shè)施；系統(tǒng)設(shè)備器件配置合理，系統(tǒng)阻力小，節(jié)能降耗；較少的系統(tǒng)維護(hù)工作量和備品備件，維修費(fèi)用低。

工藝性：優(yōu)化的系統(tǒng)配置，風(fēng)速、風(fēng)壓不因系統(tǒng)負(fù)荷變化而波動(dòng)過(guò)大，各種設(shè)備與管道布局流暢、美觀，滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求。

此系統(tǒng)的改造可以重新布置去WQ821型水槽式煙?；爻睓C(jī)的支管來(lái)進(jìn)行。采用常規(guī)式管網(wǎng)中的魚(yú)刺式形式，將原工藝點(diǎn)的配管由Φ 160改為進(jìn)口Φ 180和出口Φ 260，兩工藝點(diǎn)匯流之后的支管管徑為Φ 320，支管與原系統(tǒng)Φ 450匯合點(diǎn)靠近車(chē)間北穿管外墻。兩工藝點(diǎn)立管上加手動(dòng)蝶閥進(jìn)行調(diào)控。補(bǔ)上刮板式煙?；爻睓C(jī)三個(gè)工藝點(diǎn)缺少的調(diào)控用手動(dòng)蝶閥。相關(guān)配管和布局簡(jiǎn)圖如圖1。

U173

A

1671-0711（2016）10（上）-0032-02