軋花機(jī)前面罩除塵管道計算與風(fēng)機(jī)選用

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〔山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司，山東濟(jì)南250032〕

棉花加工廠在軋花過程中會在車間內(nèi)產(chǎn)生很多的飛塵，這些飛塵對車間操作人員身體是有害的。而增加除塵風(fēng)機(jī)就是為了在最容易揚(yáng)起塵土的軋花機(jī)落花口處將塵土吸引并帶離車間內(nèi)部，從而降低車間內(nèi)部飛塵濃度，改善車間工人工作環(huán)境。

以目前國內(nèi)最高質(zhì)、高效的四臺型MY171智能化、信息化機(jī)采棉加工生產(chǎn)線為例，通過實(shí)際管道系統(tǒng)的計算為大家介紹一下如何進(jìn)行除塵風(fēng)機(jī)的選擇。

設(shè)空氣溫度為20°時，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，空氣密度為ρ=1.2 kg/m3。

一、理論風(fēng)量值計算

軋花機(jī)落花口處塵土飛濺，所需吸引風(fēng)速約為0.5 m/s～0.6 m/s，取Vx=0.6 m/s，吸塵罩口距離落花口直線距離約為400 mm，即X=0.4 m，可求得吸塵罩口風(fēng)速V0：

式中：

V0——吸塵罩口風(fēng)速，m/s；

Vx——0.4 m處塵源風(fēng)速，m/s；

X——塵源與罩口距離，m；

S——罩口面積（罩口長×寬=2.96 m×0.15 mm），m2。

按上式計算得吸塵罩口風(fēng)速為2.07 m/s。

求得吸塵罩風(fēng)量Q0：

Q0=3 600V0S

式中：

Q0——吸塵罩風(fēng)量，m3/h；

V0——吸塵罩口風(fēng)速，m/s；

S——罩口面積，m2。

按上式計算得吸塵罩風(fēng)量為3 311 m3/h。

為此，軋花機(jī)四個吸塵罩共需風(fēng)量：

Q=Q罩×4=13 245 m3/h

二、理論風(fēng)壓值與管道直徑計算

粉塵狀雜質(zhì)在管道內(nèi)的最低空氣流速為14 m/s～22 m/s，為保證管道系統(tǒng)內(nèi)塵土不堆積且磨損小，取V=18m/s，則初始管道直徑：

式中：

D1——管道直徑，m；

Q0——吸塵罩風(fēng)量，m3/h；

V——管道風(fēng)速，m/s。

D1=0.255

按管道系列，取管道直徑為250 mm。

根據(jù)吸塵管道簡易布置圖如圖1所示。

如圖1，首先計算各管路的壓損值，然后挑選阻力最大的管道支路（最長管路）計算總壓損。計算如下：

1.管段①，D1=250mm，V=18 m/s，

a.經(jīng)查表得，比摩阻Rm1=1.5 mm H2O/m

圖1 吸塵管道簡易布置圖

摩擦壓損：

b.吸塵罩θ=150°，經(jīng)查表矩形吸塵罩阻力系數(shù)ζ=0.22

c.五節(jié)彎管，α=90°，R=4D，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.18

d.吸氣三通，α=30°，D1=D5=250 mm，V1=V5=18 m/s，=1，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.45局部壓損：

則管段①的壓損為：

H1=Hm1+Hju1=253.4 Pa

2.管段②：D2=350 mm，V=18 m/s，

a.經(jīng)查表得，比摩阻Rm2=1.0 mm H2O/m

摩擦壓損：

Hm2=Rm2gL=19.6 Pa

b.五節(jié)彎管，α=60°，R=3D，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.15

c.吸氣三通，α=60°，D2=D8=350 mm，V2=V8=18 m/s，，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.3局部壓損：

則管段②的壓損為：

H2=Hm2+Hju2=107.1 Pa

3.管段③：D3=500 mm，V=18 m/s

a.經(jīng)查表得，比摩阻Rm3=0.6 mm H2O/m

摩擦壓損：

Hm3=Rm3gL=176.4 Pa

b.五節(jié)彎管，α=90°，R=2D，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.2，共計3個五節(jié)彎管，

局部壓損：

則管段③的壓損為：

H3=Hm3+Hju3=293.0 Pa

4.④部分壓損：除塵器和風(fēng)帽的壓損，選用市場通用下旋60型旋風(fēng)除塵器，D=1 600 mm

a.除塵器壓損：當(dāng)風(fēng)速為V=18 m/s，除塵器處理風(fēng)量為19 180m3/h，除塵器壓損為H41=872.2 Pa b.風(fēng)帽壓損：d=960mm，h=900mm經(jīng)查表得ζ=0.6

則④部分壓損：

H4=H41+H42=988.8 Pa

5.管段⑤：D5=250mm，V=18 m/s，

a.經(jīng)查表得，比摩阻Rm5=1.5 mm H2O/m，

摩擦壓損：

Hm5=Rm5gL=14.7 Pa

b.吸塵罩θ=150°，經(jīng)查表矩形吸塵罩阻力系數(shù)ζ=0.22

c.五節(jié)彎管，α=60°，R=4D，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.14

d.吸氣三通，α=30°，D1=D5=250 mm，V1=V5=18 m/s，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.15局部壓損：

則管段⑤的壓損為：

H5=Hm5+Hju5=113.8 Pa

6.管段⑥⑦⑧壓損：與管段⑤①②壓損一樣。

7.綜上數(shù)據(jù)，計算阻力最大管道支路（最長管路）①②③④總壓損：

ΣH=H1+H2+H3+H4=1 642.3 Pa

8.支管壓損平衡計算，管段①壓損和管段⑤壓損分別為H1=253.4 Pa，H5=113.8 Pa

為此，必須調(diào)整管徑進(jìn)行壓損平衡

按通風(fēng)管道系列，以管道直徑為210 mm。

摩擦壓損：

b.吸塵罩θ=150°，經(jīng)查表矩形吸塵罩阻力系數(shù)ζ=0.22

c.五節(jié)彎管，α=60°，R=5D，查表可得阻力系數(shù)ζ=0.1

三、管道直徑與風(fēng)機(jī)參數(shù)確定

參考風(fēng)機(jī)廠參數(shù)表，可選用風(fēng)機(jī)4-72No.6C 15 kW（轉(zhuǎn)速2 240 r/min），其風(fēng)量Q=10 314 m3/h～20 628 m3/h，風(fēng)壓H=2 734 Pa～1 733 Pa。