钢铁厂原料输送除尘系统设计

1、钢铁厂原料输送除尘系统设计第 33 卷第 6 期 2005 年 12 月 江苏冶金 JiangsuMetallurgy Vo1.33No.6 Dec.20o5 钢铁厂原料输送除尘系统设计 田华荻（包头钢铁设计研究总院包头 ,014010）摘要 :通过钢铁厂原料输送除尘系统的设计,介绍了除尘系统风量计算 ,管路布置 ,除尘设备 ,风机选型计算及利用 插板阀调节系统各抽风点抽风量的计算方法 .关键词 :原料输送 ;风量计算 ;管路布置 ;管道平衡 ;设备选型 中图分类号 :TF321.2引言 钢铁企业炼铁高炉原料场原料输送系统有火车 受料仓 ,汽车受料仓 ,原料破碎筛分设备振动筛,给料机 , 称量

2、漏斗 , 胶带输送机 ,转运站等设施 .在物料转 运及破碎过程中会产生大量粉尘,产尘点数量多而且分散 ,距离远等特点 .因此 ,原料场输送系统的除尘 系统设置较为复杂 ,管道不易平衡 .在此 ,对除尘系 统的风量计算 ,管道平衡 ,除尘设备选型等进行探讨.1 工艺参数 尘源 : 火车受料仓 ,汽车受料仓 ,破碎机 ,振动 筛 , 给料机 ,胶带机受料点等扬尘点 ; 粉尘成分 :铁矿石 ,石灰石 ,莹石 ,精矿粉等粉尘 ;含尘浓度:5IOg/m.;气体温度 :常温 .2 除尘系统流程 除尘系统设置为负压除尘系统,其流程为 :各吸尘罩 （工艺密闭罩 ）一插板阀一电动阀门一管 道一脉冲袋式除尘器一风

3、机一消声器一烟 囱排放一埋刮板输送机一贮灰仓一加湿机 一汽车外运至原料场 .为子提高产尘点的捕集效果,每个产尘点均根据工艺设备情况设置除尘密闭罩 .各除尘点管道支 管上均设有插板阀和电动阀门,插板阀可调节各支管的阻力 ,使各抽风点的抽风量达到设计风量.电动阀门与工艺设备联锁 ,当工艺设备间歇运行工作时,对应的阀门随之打开 ;工艺设备停止运行工作 , 滞后 30S 阀门关闭 .粉尘通过除尘管道进入脉冲 布袋除尘器 ,其过滤后的洁净气体经风机进入消声 器,然后由烟囱排入大气 ,排放要求符合国家的排放 标准 (<5Omg/m). 脉冲布袋除尘器清下来的粉尘 由汽车外运至原料场 ,回收利

4、用 .3 除尘系统风量的计算 除尘系统可分为受料仓除尘,振动筛除尘 ,称量漏斗除尘 ,皮带受料点除尘等 .无论各类抽尘点的风 量计算公式如何不同 ,其风量选择的机理均是相同 的.当物料下落时 ,既考虑物料下落时的诱导空气 量,这与物料的大小 ,数量及降落高度等因素有关 . 又考虑密闭罩内形成负压所需的抽风量.所以 ,抽尘点的抽风量主要由两大部分组成 .其公式为 L=L1+L2式中L为物料下落时的诱导空气量(m/h).它与物料的流量 ,下落高度差 ,溜槽的形状与倾斜角 , 以及物料的大小与开头等因素有关丄:为保持密闭罩(导料槽 )内形成负压所需的抽风量 (m./h). 该值与密闭罩的严密性有关

5、.3.1 系统胶带输送机受料点抽风量计算 胶带机宽度：1000mm;物料落差：4.5m;溜槽 角度 :9O.胶带运输机受料点抽风量可按下式进行计算L 一 (L1 十 L2)K1K2 收稿日期 :2005-05-09 作者简介 :田华荻女 ,1954年12月生.电话:(0472)6958990,0130150620331 2江苏冶金第 33卷式中 K 为物料种类修正系数 (铁矿石 ,石灰石 K1.11.3);K为导料槽结构形式修正系数(导料槽前部通过物料时 ,K 一 1.0;导料槽前后均通过物 料时,K2 1.1 1.4).诱导空气量可按下式进行计算L1 0.12WVk式中 W 为经溜槽下落的物

6、料量 (m./h),Vt 为下 落物料的末速度 (m/s).W 一 300BV,Vk (19.6h)式中 B 为胶带机宽度 (m);V 为胶带机运输速度 , 工艺提供 ,一般 V 一 1 2m/sh 为物料落差高度(m).则W 一 300BV 一 3OCK 1 X2600m./hVk 一 (19.6h)/一 (19.6 4<5)/=9.39m/sL1 0.12Vk 一 6348m3/h 负压抽风量可按下式进行计算 L2 3600/F(PI+P,) 式中为缝隙孔口流量系数,一 0.6m/s;F 为导料槽不严密缝隙面积 (m);P 为物料下落产生的 动压(正压)(Pa);Pr为导料槽内工作负

7、压(Pa), 般 Pf 一 2040Pa.P一 1/ZkP式中 k 为空气动力系数 ,一般 k=0.65;to 为空气 密度 (kg/m.).P 一 /2k D 一 1/2X0.65X9.39X1.206 34.56PaL2 3600/F(P +P,) 3600 >0.6 )(0.4X1) >34.56+40)/一 7460nl/h 胶带输送机一个受料点抽风量为L 一 (L1+L2)K1K2=(6348+7460)>2 >1.0=16570m./h3.2 除尘系统总风量 该除尘系统中 ,除尘点数量共有 22 个,但这些 点并不同时工作 .在计算系统总风量时 ,按 14个

8、同 时工作点的除尘风量加上不同时工作点抽风量的1 5之和进行计算 .且在各间歇工作的抽风点上都 装设电动阀门 ,使之与对应的工艺设备进行联锁,同时启闭运行工作 .最终,系统总风量共为刀L 一 140000m./h4 除尘系统管路布置考虑该原料输送系统分为火车地下受料仓除 尘,汽车地下受料仓除尘 ,中部破碎机除尘 ,振动筛 除尘 ,给料机除尘 ,地上转运站胶带输送机头部 ,尾 部除尘等几个部分 ,且各部分抽尘点标高不同 ,空间 紧张等特点 .所以 ,采用了水平支管汇总在垂直集 合管上的做法 ,除尘系统在满足工艺运行使用要求 及总图布置合理的同时,尽量做到管道路由布置最短,管道阻力最小 .在管道三

9、通连接处因空间小,采用了小角度单接板连接方式,这在一定程度上起到了减少管路系统阻力的作用.除尘管道内气体设计流速采取近距离管道 19m/s,远距离管道18m/s, 尽可能利用管径达到管路的自然平衡.因系统粉尘为磨琢力很强的矿物尘,故在弯头 ,异径管等连接处增加了管道壁厚 .5 除尘系统管道平衡 该除尘系统除尘点多 ,较难达到管道的理想平 衡.在设计中 ,采用了插板阀调节法进行各支管的 压力平衡 .其方法是 ,首先根据风量确定各支管的 直径 ,然后在每个支管上都安装闸阀板 ,在系统安装 好以后，根据图13计算调节各阀板插入深度的位 置,从而调节各支管的阻力 ,使各抽风点的抽风量达 到设计风量 .

10、当安装准确时 ， 实际风量与设计风量 的相对偏差不超过 2 59/5， 即使在安装不准确 时,其相对偏差也不大于 1015,经12次调 试后就可获得满意的效果 .其方法为 :(1) 选择阻力最大的支管 .(2) 计算阻力最大的支管上 (由抽风罩一直到 风机)的阻力APs.以这一阻力为控制阻力 调节 各支管的阀板位置 ,使各支管的阻力都相当于阻力 最高的支管中的阻力 .(3) 根据各支管中的流速和最大阻力由图1 或图2上求出造成这一最大阻力 APs所必需的管道 流通面积与管道整个截面积之比 (A/A).(4) 根据 Ar/Aa 的比值由图 3上查得阀板的插 入深度 .(5) 系统安装好后进行调试

11、 .当各抽风点达到 设计要求时 ,将各点的阀板位置固定死 .嘲 涮 驻 图 1 圆管道的流通面积第 6 期田华荻 :钢铁厂原料输送除尘系统设计 13 螽 霸姐犯 匦 通流面积与管道面积之比 图 2 矩形管道的流通面积 通流面积与管道面积之比 图 3 阀板插入深度D7.2除尘风机的选择该系统除尘风机采用了 G4-73N014D 离心式 通风机 1 台,传动方式为联轴器连接 ,其运行平稳 , 维修量小 .7.2.1 风机的风量计算 风机的风量L 一刀 LKIK2=140000L X 1.10 X 1.05 161700m./h7.2.2 风机的压力损失计算 常温除尘系统风机的全压应按除尘管道计算压

12、力损失乘以风机压力波动系数确定,风机压力波动系数一般取1.051.10.- 风机的全压为 H_-4100 x1.05=4305Pa.7.3 风机配用电机功率的确定 电机所需功率N LHg心 000 X M72 >3600)式中 K 为电机容量储备系数 ,通风机取 K 1.15;为风机的传动效率 ,联轴器传动一 0.98;172 为风机内效率 ,172 一 0.80.N LHK/(1000 >>172 >3600)=284kW电机功率取 N 一 315kW6 除尘系统总阻力损失计算7'4消声器的选择除尘系统总阻力HAH1Kl-t-AH2式中为管道压力损失(Pa),

13、AHz为设备阻 力损失 (Pa).管道压力损失：HI-2000Pa;除尘器阻力 :1500Pal 消声器阻力 ：300PaIH AHIKI+AH2=2000 X1,15+1500-t- 3004100P7 除尘设备的选择7.1 除尘器的选择 该系统除尘器采用了低压脉冲袋式除尘器 1 台,这种除尘器具有脉冲阀阻力低,启闭速度快 ,清灰能力大的特点 ,对于含尘浓度高的气体具有良好 的清灰效果 .因该系统为负压除尘系统 ,则袋式尘器过滤风速取为 1.3m/min. 该除尘器的过滤面积为A=E L/(60V) 140ooo心.3 6O)一 1795m2 消声器选用阻抗复合式消声器 1 台 ,安装在除 尘风机的出风口段 ,以消除除尘系统噪声 ,消声值达 30dB.8 结论( 1 )原料场原料输送系统因粉尘含尘浓度高,般采用负压除尘系统 ,除尘器设置在通风机之前,通风机在净化后的气体