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JiangsuMetallurgyVo1.33No.6Dec.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

2、,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：5lOg/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

3、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(<50mg/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

4、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.L: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.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：90.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

5、话:(0472)6958990,01301506203312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,K21.11.4).诱导空气量可按下式进行计算L10.12WVk式中W为经溜槽下落的物料量(m./h),Vt为下落物料的末速度(m/s).W一300BV,Vk一(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V12m/sh为物料落差高度(m).则W一300BV一300x1x2600m./hVk一(19.6h)/(19.6x4.5)/=9.39m/sL1

6、0.12Vk一6348m3/h负压抽风量可按下式进行计算L23600/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一/2kD一1/2X0.65X9.39X1.20634.56PaL23600/F(P+P,；一3600x0.6x(0.4x1)x(34.56+40)/7460nl/h胶带输送机一个受料点抽风量为L一(L1+L2)K1K2=(6348+7460)x1.2x1.0=

7、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个同时工作点的除尘风量加上不同时工作点抽风量的15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£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

8、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

9、各支管的阻力,使各抽风点的抽风量达到设计风量.当安装准确时，实际风量与设计风量的相对偏差不超过259/5，即使在安装不准确时,其相对偏差也不大于1O15,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"s.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

10、.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G4-73NO14D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一工LKlK2=140000Lxl.l0xl.05161700m./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.O51.10.-风机的全压为H

11、_-4100x1.05=4305Pa.7.3风机配用电机功率的确定电机所需功率NLHg/(1000xlx172x3600)式中K为电机容量储备系数，通风机取K1.15;为风机的传动效率,联轴器传动一0.98;172为风机内效率,1720.80.NLHK/(1000xx172x3600)=284kW电机功率取N315kW6 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AH为管道压力损失(Pa),AHz为设备阻力损失(Pa).管道压力损失:Hl-2000Pa;除尘器阻力:1500Pal消声器阻力:300PalHAHlKl+AH2=2000x1,15+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=L/(60V)140ooo/(1.3x6O)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中运行