粉塵（木屑）重力沉降裝置設(shè)計(jì)

陳方白　王順堂

摘 要 介紹了木工車間地域面積受限的空間如何設(shè)計(jì)粉塵（木屑）沉降室，著重討論了進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口布置，室內(nèi)阻力筋布置，室與分道的布置以及其對(duì)懸浮粉塵（木屑）沉降的影響。沉降室進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口同側(cè)布置節(jié)省占地面積、增大局部阻力。沉降室內(nèi)增加筋板起加固作用，并增大粉塵（木屑）沉降速度。沉降室最小面積與捕捉粉塵（木屑）能力的關(guān)系條件符合斯托克斯定律使用條件，用其計(jì)算沉降室捕捉粉塵（木屑）的最小粒徑。本設(shè)計(jì)對(duì)通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)工作者有實(shí)際的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 木屑 重力 沉降室 結(jié)構(gòu) 通風(fēng)除塵

中圖分類號(hào)：T56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1國(guó)內(nèi)沉降室技術(shù)背景

目前在鑄造、冶金行業(yè)使用的粉塵（木屑）沉降裝置，有旋風(fēng)式粉塵（木屑）沉降裝置和水平阻隔箱式粉塵（木屑）沉降裝置兩種。前者使用時(shí)，由于粉塵（木屑）量大，沉降物在短期內(nèi)就充滿了其沉降室，要頻繁對(duì)沉降室的沉積物清理，否則造成粉塵（木屑）四處飛濺；后者內(nèi)設(shè)置了水平阻隔，氣流進(jìn)出口一字排列，造成沉積物不易清理，沉降室裝置體積龐大，不但占地面積大，而且使用的鋼材和人工費(fèi)用也多，沉降室性價(jià)比很低。

在除塵系統(tǒng)粉塵（木屑）沉降方面設(shè)計(jì)一種高效、經(jīng)濟(jì)的除塵系統(tǒng)粉塵（木屑）沉降裝置，對(duì)于制造企業(yè)和用戶以及社會(huì)環(huán)境等方面，都是非常必要的。

2粉塵（木屑）沉降室概述

在鑄造（木工）、冶金行業(yè)中，粉塵（木屑）重力沉降室是一種方便、經(jīng)濟(jì)的木塵凈化設(shè)施，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、一次投資少，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，只要足夠的長(zhǎng)度和寬度，就能達(dá)到沉降粉塵（木屑）的目的。對(duì)于長(zhǎng)度和寬度受到限制的空間，粉塵（木屑）沉降室設(shè)計(jì)沒有現(xiàn)成的參考手冊(cè)，本文就粉塵（木屑）沉降室長(zhǎng)度和寬度受限的空間如何設(shè)計(jì)沉降室舉例說(shuō)明。

3粉塵（木屑）沉降室結(jié)構(gòu)優(yōu)化

粉塵或木屑沉降裝置，包括沉降室及其進(jìn)、出風(fēng)口、沉降室加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋布置在沉降室內(nèi)部，該加強(qiáng)筋包括固接在沉降室頂板上的若干橫筋、固接在沉降室四側(cè)壁上的若干側(cè)面立柱和側(cè)筋；橫筋、側(cè)面立柱和側(cè)筋形成沉降室內(nèi)壁阻力筋；而沉降室四側(cè)壁中央固接有中部縱、橫梁，沉降室頂板上和若干橫筋間隔固接頂部橫梁，中部縱、橫梁及頂部橫梁形成沉降室的受力支撐梁；隔板在沉降室內(nèi)錯(cuò)位豎排而形成沉降室風(fēng)道。

進(jìn)、出風(fēng)口同側(cè)錯(cuò)位布置：隔板兩側(cè)分別固接隔板立筋、隔板橫筋。將加強(qiáng)筋布置在沉降室內(nèi)部，降低沉降室占地面積，減少鋼材使用量和人工費(fèi)，同時(shí)也增大沉降室內(nèi)部阻力，最大限度降低粉塵（木屑）在沉降室內(nèi)的速度；隔板由橫排改為錯(cuò)位豎排，一是利于沉積物粉塵（木屑）的清理，二是增加風(fēng)的路徑和阻力，利于粉塵（木屑）的沉降；進(jìn)出風(fēng)口由相向一字排列改為同側(cè)錯(cuò)位布置，風(fēng)的方向改變了180埃齟罅順兩凳易枇Γ謔〕兩凳醫(yī)隹詵綣苷加每占洹T誆輝黽硬牧戲延煤腿斯さ耐保畬笙薅鵲募跎儷兩凳藝加每占洌蒲Ш俠砩杓瞥兩凳醫(yī)峁梗咽溝梅鄢荊拘跡┑刃枰兩檔某玖T誄兩凳已桿偌跛儷兩擔(dān)岣吡順兩凳業(yè)ノ豢占淶氖褂瞇剩锏攪誦灤?、高效、久的目的。?/p>

4重力沉降計(jì)算

重力沉降計(jì)算的目的，是以最小的占地面積獲得最大的沉降效果。粉塵或木屑混合氣體流以15～18m2/s的速度從進(jìn)風(fēng)口以接近垂直頂板的方向流入沉降室，由頂板、側(cè)板、底板及隔板形成的進(jìn)風(fēng)道斷面比進(jìn)風(fēng)口突然放大許多，加之沉降室箱體內(nèi)壁的頂部橫筋、側(cè)筋、中部縱梁、中部橫梁及頂部橫梁及隔板等筋板對(duì)混合氣體流的阻擋，其流速度迅速降低，在沉降室內(nèi)的速度最終降低至2～4m2/s，大顆粒粉塵或木屑全部沉積降落，小顆粒粉塵或木屑部分沉積降落。沉降室側(cè)壁上設(shè)有運(yùn)輸門，用以沉降物的外運(yùn)。根據(jù)斯托克斯定律，此沉降室裝置能捕捉的粉塵（木屑）最小粒徑dpmin為：

dpmin =

式中：—沉降室內(nèi)氣流粘度，kg/m s；

Q—?dú)饬髁髁浚琺3/s；

—重力加速度，9.8m/s2；

—塵粒（木屑）密度，kg/m3；

B—沉降室內(nèi)風(fēng)道寬度，m；

L—沉降室內(nèi)風(fēng)道長(zhǎng)度，m。

以=1810-6kg/m s，g=9.8m/s2，=0.6kg/m3，B=1.394m，L=9.162m，代入，得，dpmin=0.84mm，完全滿足沉降室裝置對(duì)粉塵（木屑）沉降捕集的要求。粉塵或木屑?xì)饬鬟\(yùn)行至出風(fēng)口附近時(shí)，粒徑大于0.84mm的粉塵（木屑）已經(jīng)沉降，粒徑小于0.84mm的部分粉塵（木屑）流出出風(fēng)口，進(jìn)入下級(jí)除塵裝置。

5結(jié)論、效果

沉降室投入使用一個(gè)月后，在下級(jí)除塵裝置（煙囪檢測(cè)口）檢測(cè)，日木屑排放量（TSP）為 ：0.03 mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GB3095-2000，其日排放標(biāo)準(zhǔn)為：0.12 mg/m3，沉降室捕集木屑效果良好。本設(shè)計(jì)榮獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：ZL 2015 2 0799023.3。

參考文獻(xiàn)

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