《通风除尘与气力输送技术》课件-第五章 通风除尘系统

任务一粉尘的捕捉方式粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算

粉尘的捕捉技术：在通风除尘系统中，捕捉、收集粉尘和含尘气流的技术。

吸尘罩：捕捉粉尘或含尘空气的装置称为吸尘罩或气流分离分选器。

捕捉方式：被动式粉尘捕捉方式和主动式粉尘捕捉方式。被动式捕捉方式：是指通过吸尘罩一定风量的抽吸作用使距吸尘罩口一定距离范围内，造成合适的空气流动速度，从而将该范围内飞扬的粉尘吸入罩内。主动式捕捉方式：是将粉尘当作谷物中的一类杂质而在清理工艺中采取的粉尘分离方法。粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算

粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算为了避免速度衰减过快，可以在点汇吸气口安装挡边。如课本上5-3所示，一般情况下有挡边的点汇吸气口比无挡边的吸气口的吸气量省。

当然，挡边过长的效果也不会增加太多，挡边过长会导致操作受到影响，根据试验，一般挡边的长度一般为100mm左右即可。粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算二、吸尘罩的设计

实际中，点汇吸气口是不存在的，尘源具有一定的体积，根据点吸的空气流动规律，吸尘罩的设计必须遵循以下原则：1.尽量设计成密闭的吸尘罩，既能阻挡粉尘从尘源设备逸出，又节省风量。2.尽可能靠近尘源；3.罩口应对着粉尘的飞扬方向；4.具有足够的吸风量；5.吸尘罩的收缩角尽可能小；6.吸尘罩不应妨碍设备的正常操作。

由于工艺设备和物料的运动，罩内外空气温度差造成的热压都会使罩内局部地点产生正压，这时一次尘化气流就会从孔口和不严密的缝隙流入室内。1、为了有效地控制粉尘的外溢，产尘设备密闭后，还必须进行抽风，以消除正压，使罩内保持负压。2、设置吸风口时应考虑罩内的压力分布，尽量把吸风口设在压力较高的部位。3、吸风口不能靠近观察孔、操作孔，以免吸入与除尘无关的空气。4、根据物料运动速度的不同，适当考虑采用宽大的罩子，以降低吸尘罩内粉尘空气的流速。5、为了避免把物料或过多的粉尘吸入系统，吸风口不宜设在物料集中的地点和飞溅区内。6、吸风口的风速不宜过高，对于粉料罩口风速一般取0.5~1m/s；对于粮粒，一般取1~2m/s。吸风罩的要求粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算三、吸尘罩的形式粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算三、吸尘罩的形式

[例]计算焊接工作台侧吸罩(见图7—15)的排风量?已知罩口尺寸为0．6m×0．3m，罩口有边，工件至罩口的最大距离为0．4m。解由表7—6查得焊接时的控制风速υχ＝0．75m／s。根据题中所给条件，对照表7—7中所示的罩形，该侧吸罩的排风量应按下式计算：

Q=3600×0．75(5χ2+F)υχ＝3600×0．75×[5×(0．4)2+0．6×0．3]×0．75m3／h

=1985m3／h

适用于自由悬挂设置的外部罩排风量计算公式：四周无边的圆形或矩形外部罩为：Q＝3600Fυ0＝3600(10χ2+F)υχ

(7—8)图7—15焊接台侧吸罩

四周有边的圆(矩)形外部罩为：Q＝3600Fυ0＝3600×0．75(10χ2+F)υχ(7—9)式中υ0——罩口的平均流速，m／s；

υχ——控制点吸入速度，m／s；

χ——控制点至罩口的距离，m；

F——罩口的面积，m2。

粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算

从式(7—8)和式(7—9)对比中可以看出，如果有边和无边的这两种罩子的罩口面积、控制距离和控制风速都相同，有边的所需风量仅为无边的75％，即罩口四周加边后，排风量可节省25％。有边的外部罩之所以能节省排风量，是由于在同样条件下，有边的等速面面积比无边的小25％，也就是罩口加边后，吸气范围大大减少了。由此可见，罩口四周加边是提高罩子性能的有效措施。法兰边的宽度一般取100～150mm。控制风速与外部罩在控制点处造成的吸入速度都是指在控制点处空气的运动速度。不同之处在于：前者是指要把尘源散发来的粉尘吸入罩内在控制点处必须达到的风速，它只取决于尘源的性质以及周围气流的状况，与罩子的尺寸和排风量以及控制距离无关；后者是指罩子抽风时，在控制点处所能达到的风速，它与罩子的尺寸、排风量和控制距离有关。因此，要有效地控制尘源，外部罩在控制点处所造成的吸入速度至少要等于控制风速。粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算[例]在焊接工作台上设置罩口尺寸为0．6m×0．3m的侧吸罩，罩口有边，控制点至罩口距离为0．4m，若使用500m3／h的排量，能否将焊接时产生的粉尘吸人罩内?解根据已知条件，按下式算出侧吸罩在控制点处所能达到的吸入速度为由表7—6查得焊接时的最小控制风速为0．5m／s，故不能将焊接时产生的粉尘吸人罩内。

“控制风速”不仅同工艺设备类别及污染物散发条件有关，也同污染物的危害程度，以及周围干扰气流的情况等因素有关。正确和适当地选取“控制风速”，是计算罩口风量的重要环节。表7—8～表7—10可供选取控制风速时参照。粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算计算外部吸风罩的吸风量时，首先要确定控制点的吸入速度值。速度值与工艺过程和室内空气流动情况有关，一般考实验数据求得。如果缺乏现场实测的数据，设计时可以参考下表(7-6)：二、外部吸风罩吸风量的确定污染物散发情况以轻微的速度散发到几乎平静的空气中以比较低的速度散发到比较平静的空气中以相当大的速度散发到空气运动迅速的区域以高速散发到空气运动很迅速的区域

举例间歇粉料装袋，慢速倒袋，低速皮带运输机，焊接台，电镀槽，酸洗槽快速装袋或装桶，快速倒袋，往皮带机上装料，破碎机破碎，冷落砂机蒸汽的蒸发，气体或烟从敞口容器中逸出磨床，重破碎机，在岩石表面工作，砂轮机喷砂，热落砂机控制风速(m/s)0.25-0.50.5-1.01.0-2.52.5-10粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算

外部吸风罩的结构形式很多，形式不同则罩口气流速度分布规律及吸风罩吸风量计算公式不同，以下是一些常用外部吸风罩的吸风量计算公式，供设计参考时选用(7-7)。

二、外部吸风罩吸风量的确定粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算二、外部吸风罩吸风量的确定粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算二、外部吸风罩吸风量的确定粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算表7—8选择控制风速范围考虑因素粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算表7—9按有害物危害性及排风罩形式选择控制风速／(m／s)粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算表7—10按周围气流情况及污染物危害性选择控制风速／(m／s)粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算控制风速选择时注意如下因素：当已知尘源所要求的控制风速后，计算外部排风罩的排风量时，还须确定下列主要因素及相应数据。

(1)根据工艺设备及操作，确定罩口形状及尺寸，由此可算出罩口面积。

(2)根据前述的设计要求，来安排设置罩口与尘源的相对位置，从而确定罩口几何中心与尘源控制风速点的距离。

(3)按照前述的设计要求及工艺操作条件的可能性，确定是否设置罩外挡板、罩口周边法兰及其他措施。粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算当由于受到生产和工艺条件限制，既不能将尘源密闭，又不能在尘源旁设置外部罩，或采用接受罩后由于设置高度太高排风量很大时，可以考虑采用吹吸罩。在控制距离相同的情况下，采用吹吸罩可以节省风量。吸风口至尘源越远(例如大于2m)，效果越明显。由于外部吸风罩的罩口外的空气速度衰减速度很快，因此，要在较远的控制点造成必要的吸入速度，不仅需要很大的吸风量，而且吸风气流容易受横向气流的影响。在这种情况下，可以采用吹吸罩，利用射流将粉尘吹向吸风口。在同样的控制风速下，采用吹吸罩吸风量可以大大减少，控制距离越远效果越明显。

吹吸式排风罩是利用吹风口吹出的射流，将尘源散发的含尘气流吹向吸风口(排风罩的罩口)，在吸风口前汇流的作用下被吸入罩内。它具有风量小、控制效果好、抗干扰能力强、不妨碍视线、不影响工艺操作等优点，近年来更广泛地应用于工业尘源中，并有进一步应用的趋势。特点：由于吹出气流的速度衰减得慢，以及气幕的作用，使室内空气混入量大为减少，所以达到同样的控制效果时，要比单纯采用外部集气罩节约风量，且不易受室内横向气流的干扰。一、吹吸罩的原理与结构粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算一、吹吸罩的原理与结构粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算一、吹吸罩的原理与结构粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算一、吹吸罩的原理与结构粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算一、吹吸罩的原理与结构粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算一、吹吸罩的原理与结构粉尘的捕捉与通风除尘系统的设计计算计算吹吸罩通风量的方法有多种，每一种方法都有一定的假定条件和特定的应用范围。从吹吸罩的机理来分析，主要有两类计算方法：一类只从射流理论来考虑，如控制风速法；一类则考虑了吹吸气流的联合作用，如临界断面法、流量比法、动量比法等。从吹吸罩的实际工作情况来看，考虑吹吸气流的联合作用较为合理。本书着重介绍常用的计算吹吸罩通风量的方法。

1．速度控制法速度控制法的实质是，只要吸风口前射流末端的平均速度保持一定数值（一般要求不小于0.75～1m/s），就能保证对有害物的有效控制。除了要求一定的控制风速外，为了防止吹出气流溢出风口外，要求吸风口的排风量应为射流末瑞流量的1.1～1.25倍。速度控制法的设计计算方法如下：（1）确定射流末端的平均速度V1'按下列经验公式计算：V1'=CH

m/s

（4-7-1）

其中，C为槽温系数；H为吹、吸风口间距（m）。二、吹吸罩的计算二、吹吸罩及其设计计算（2）确定吹风口高度b0

按下列经验公式计算吹风口高度：b0=(0.01～0.15)H

（4-7-2）为了防止吹风口发生堵塞，b0应大于5～7mm。（3）确定吹风口出口速度V0

吹风口出口流速不宜超过10～12m/s，以免液面波动。根据扁平贴附射流速度分布公式计算吹风口出口流速。根据平面射流有：得吹风口出口流速：式中，a为紊流系数，a=0.2；vm为射流末端的轴心风速，。二、吹吸罩的计算二、吹吸罩及其设计计算（4）计算吹风口风量L0

根据V0及吹风口面积计算：

（4-7-4）式中，为吹风口的长度。（5）确定射流末端流量L1'

:按射流流量关系式计算：

（4-7-5）（6）确定吸风口排风量L1

按下列公式计算：L1=（1.1～1.25）L1‘

（4-7-6）（7）计算吸气口风流V1'要求吸风口中的气流速度≤（2～3），过大，吸风口高度b1过小，污染气流容易溢入室内。但是b1也不能过大，以免影响操作。（8）吸气口高度

（4-7-7）式中，L1为吸气口的长度。

二、吹吸罩的计算二、吹吸罩及其设计计算（1）组织气流作用于物料主动式粉尘捕捉方式设备的结构，一般设计成使物料在流动时，形成一具有稳定厚度、宽度以及来料均匀的物料层；其次使具有一定速度的气流作用于或穿过物料层。由于气流的空气动力作用，只带走物料中的微细轻杂，而原料在重力作用下流出设备。（2）气流速度的选取

根据粉尘和谷物的空气动力学性质，即不同物料具有不同的悬浮速度特性，在垂直向上的气流中，选择气流速度大于物料群众某一种轻杂质的悬浮速度而小于谷物的悬浮速度时，气流将把这种轻杂带走，从而实现轻杂的气流分离。实际气流分离轻杂的装置中，由于物料的不同品质、物料颗粒的形状各异、物料具有一定的流动速度以及物料之间的碰撞、摩擦等原因，使得分离易飞扬性轻杂的气流速度的选取难以准确计算，而多靠现场调试确定。1.主动式粉尘捕捉方式的原理三、主动式粉尘捕捉方式三、主动式粉尘捕捉方式常用的设备谷物加工中，主动式粉尘捕捉方式常用的设备为各种形式的吸风分离器，以垂直吸风分离器和循环式吸风分离器最为典型。垂直吸风道主要由钢骨架面板、可调振幅的振动喂料槽、风速可调的吸风道和观察分离效果的照明装置等部件组成，其结构见图所示。垂直吸风道工作时，物料通过筛选设备喂料。轻杂质由风道的气流带走。通过调节上风板移动手轮可以调节上部风道宽度，从而调节风量；通过调节下风板移动手轮可以改变下部风道厚度，从而改变风速。借助风量、风速的调节，可以达到较好的分离效果。1.喂料2.主进气流3.调风门4.稳定区5.分离区6.次进气流7.接风机8.除尘器9.轻杂收集10.设备喂料处11.风门调节12.玻璃板上调节13.照明灯14.可调玻璃板15.玻璃板下调节2.主动式粉尘捕捉常用的设备三、主动式粉尘捕捉方式常用的设备

循环风吸风分离器主要由喂料系统、风循环通道、离心风机和集尘排料系统等组成，如图所示。工作时，物料落人喂料斗，当物料堆积到一定高度，由于重力的作用，使悬挂在供料活门上的弹簧受拉力，从而把卸料槽打开。又因偏心机构的驱动，使物料从卸料槽的缝道流出，均匀抛向垂直风道的全部宽度上，流动的物料被松散开。干净的、比重大的物料垂直降落，经重力活门排出机外，比重轻的杂质被气流带到圆筒分离器的狭窄通道上，由于惯性力的作用，比重小的轻杂沿圆筒分离器的外壁落入空间突然增大的集尘器，通过闭风器排出机外。空气经圆筒分离器的内部被离心风机吸入，从通道回到垂直风道进行再循环。一般采用TFXH型循环风吸风分离器。1.中隔板2.垂直风道3.圆筒分离器4.离心风机5.通道6.螺旋输送器7.料斗8.闭风隔板9.重力活门10.集尘器11.喂料斗12.振动导板13.弹簧14.偏心机构三、主动式粉尘捕捉方式常用的设备圆筒形吸风分离器主要由喂料装置、筒体、观察门、沉降室、风道、风量调节阀及支撑腿组成，如图所示。工作时物料经过可调物料分配管均匀地分布在锥体表面，并在沉降室中自由下落。空气通过风量调节阀在沉降室中反向穿过物料，使物料中的轻杂质（如谷物不完善粒、麦秆、灰尘等）分离出来。四、湿法抑尘技术

湿法抑尘技术主要有喷水抑尘技术、喷油抑尘技术和化学降尘剂抑尘技术三种。一、重力喷雾洗涤器通过喷雾洗涤器的水流速度与气流速度之比大致为0.015～0.075。气体入口速度范围一般为0.6～1.2m/s。耗水量为0.4～1.35L/m3。喷雾洗涤器的压力损失较小，一般在250Pa以下。重力喷雾洗涤器具有结构简单、阻力小、操作方便等特点，但耗水量大，设备庞大，占地面积大，除尘效率低。四、湿法抑尘技术二、旋风洗涤除尘器旋风洗涤器含尘气体入口气速约为15～20m/s，气流压力损失约为250～1000Pa,除尘效率一般可以达90%以上。旋风洗涤器适用于净化大于5μm的粉尘。在净化亚微米范围的粉尘时，常将其串联在文丘里洗涤器之后，作为凝聚水滴的脱水器。旋风除尘器也用于吸收某些气态污染物。四、湿法抑尘技术三、自激喷雾除尘器自激式除尘器入口风速一般取15～20m/s，进气室的下降流速3～4m/s，S通道内的气流速度18～35m/s，除尘效率可达95%,设备阻力1000～1600Pa,耗水量0.04L/m3。自激式除尘器结构紧凑，占地面积小，施工安装方便，负荷适应性好，耗水量少。缺点是价格较贵，压力损失大。四、湿法抑尘技术四、文丘里除尘器除尘器系统的构成文丘里洗涤器:收缩管，喉管，扩散管除雾器沉淀池加压循环水泵除尘过程雾化、凝聚、脱水除尘过程含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能在喉管入口处，气速达到最大，一般为50～180m/s洗涤液（一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化和加速充分的雾化是实现高效除尘的基本条件四、湿法抑尘技术板式塔填料塔填充塔除尘器四、湿法抑尘技术第二节通风除尘系统的设计一、通风系统的类型通风除尘网络设计与计算是工程技术人员必须掌握的重要知识，要求能够熟练地掌握除尘网络风网的设计原则及计算方法，能够根据实际设计出切合实际的除尘风网。

在设计程序上，通风除尘系统一般安排在生产工艺确定以后，即当生产工艺、生产车间的建筑结构、设备布置确定之后，开始进行通风系统的设计。

通风除尘系统由吸尘罩、通风管道、风机和除尘器四部分连接而成，也称为除尘风网系统。根据尘源特性、工艺要求和经济上的考虑，除尘风网一般可组合成独立风网和集中风网两种类型。

一、通风系统的类型

单独风网：它是一部机器或一个吸尘点单独用一台通风机进行吸风的网络。单独风网管道一般比较简单，风量容易调节和控制。但效率较低，在动力消耗上不经济。集中风网：两个或以上的吸尘点共用一台风机进行吸风的网络。集中风网动力消耗、设备造价和维护费用都较经济，粉尘处理和回收较简单。但集中风网运行调节比较困难，当一个风网的风量发生变化时，将会影响到整个网路。

一、通风系统的类型单独风网的组合原则：尘源设备所需的吸风量大而且要求准确；尘源设备所需的吸风量需要经常进行调节；尘源设备自带风机；尘源的吸出物需要单独处理；尘源设备与其他尘源设备相距较远。

一、通风系统的类型集中风网的组合原则：吸风沉降物的品质应该相似。即从组合在同一风网中的机器设备内吸出的粉尘，在品质上应该类似；机器工作的间隙应该相同，即组合在同一风网中的各机器设备，工作的时间应该相同。这样可以使通风机的负荷保持稳定。如果风网中的机器或吸点因不停歇而关闭吸风时，则会造成其他风管中风速的变化，从而影响工艺效果。对于相互交错进行工作的机器设备也可以接在同一风网中，但是他们的风量必须相同；管路设计力求简单经济合理，要求在同一风网中的机器的距离要短；同时为了防止粉尘在管道内沉积，风管尽可能垂直铺设，尽量减少弯曲和水平部分；风机的安放位置合适，风机一般应该安放在除尘器之后，以减少粉尘对风机的磨损；为了调整方便、运行可靠，风网的总风量不宜太大，一般不超过8000立方米/小时，吸点也不宜太多，一般不超过6个吸点。

二、通风系统的设计通风除尘系统的设计，一般按照以下步骤进行：1.通风除尘系统设计资料的收集（包括生产环境、工艺、设备等资料）；2.确定污染源的数量、分布以及污染物产生的原因、污染物特性等；3.确定每一污染源的吸风量、阻力；4.设计除尘风网，确定除尘风网系统的类型和风网的组数；5.确定每一组除尘风网中除尘器的类型、级数；6.在工艺流程图上绘制除尘风网系统图；7.根据平面图、立面图、剖面图等确定每一组风网中通风管道的走向、风机和除尘器的位置等；8.在平面图、立面图、剖面图上绘制除尘风网布置草图；9.绘制除尘风网轴测图，标注主要参数；10.进行除尘系统的阻力计算；11.在平面图、立面图、剖面图上绘制除尘风网正式图，并画施工图。

二、通风系统的设计通风除尘系统的设计，需要考虑的问题：1.除尘器的选用：主要依据相应标准以及各除尘器的性能进行，一般单独或联合选用离心除尘器、布袋除尘器；2.风机的位置：一般将风机放置在除尘器的后面，以保护风机；3.管道的布置：遵循合理、经济、美观的原则，主张横平竖直，局部管件要求阻力较小，其次考虑外形美观；4.弯头的设置：粉尘控制风网中，弯头的曲率半径一般选取的规格为R=D或R=1.5D，管道直径较大时取R=D，对于三通，一般取夹角为30°或45°的三通，优先选取30°夹角的三通；5.阀门：在吸尘罩连接管道一般使用插板阀，在风机的连接管道一般使用蝶阀。二、通风系统的设计通过设计过程，最终要画出通风除尘系统的轴测图，在绘制轴侧图时要求按照三维坐标走向绘制，而且每个方向上选取的比例尺相同。

三、通风除尘系统设计的依据在进行通风除尘系统设计时，应遵循以下相关环境标准。1.《环境空气质量标准》（GB3095——1996）

我国的空气质量标准分为三级：

一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害的空气质量要求。

二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动植物，在长期接触和短期接触情况下，不发生任何伤害的空气质量要求。

三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气质量要求。三、通风除尘系统设计的依据2.《工业企业设计卫生标准》（GBZ1—2002）和《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1—2002）规定了工业企业的选址与整体布局、防尘与防毒、防暑与防寒、防噪声与振动、防非电离辐射及电离辐射、辅助用室等方面的内容，以保证工业企业的设计符合卫生要求。

《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002）是根据职业性有害物质的理化特性、国内外毒理学及现场三、通风除尘系统设计的依据3.粉尘排放标准

排放标准是以实现大气质量标准为目标，对污染源规定所允许的排放量或排放浓度，以便直接控制污染源、防止污染。与粮油食品工业有关的主要由以下4种。《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014《饮食业油烟排放标准》GB18483-2001《工业场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002第三节通风除尘系统的阻力计算与阻力平衡一、通风除尘系统阻力计算的目的通过阻力计算，可以确定以下内容：1.确定每段通风管道合适的气流速度和管道直径；2.选出合适的除尘器；3.选出通风除尘系统需要的风机和电动机；4.使集中风网中每条支路的阻力都与主路阻力平衡。

二、通风除尘系统设计的一般步骤通风除尘系统设计的一般步骤如下：1.根据设备布置图绘制管网平面图和轴侧图作示意图时,可大致按比例绘制,作业机、除尘器和风机用简单图形表示,管道用单线表示并用短线划出管段位置。计算完毕后,应将作业机型号、吸风量和阻力、管道规格和风速、风机型号、除尘器规格、电机功率、转速及型号在图上标明。二、通风除尘系统设计的一般步骤2.对各管段进行编号

为计算方便,在作完示意图后,需对管段进行编号。通常把每一段管径不变而又连续的管道作为一段,编一个号。编号时,先选一条阻力最大或离风机最远或风网管件最多的路线作为主阻管路,从进风口至吸风口依次编号,其他作为支管。二、通风除尘系统设计的一般步骤

3.确定各点的风量和机器阻力

根据所选用的设备，确定各设备、点在正常工作状态下需要的风量和在正常工作状态下的运行阻力，标在平面示意图或轴测图上。

4.确定风管中的风速要合理确定管道中的风速,必须考虑经济效益和安全风速等因素。所谓经济效益是指网管路的使用费应尽量低。在吸点的吸风量不变时,管道截面尺寸减小,风速提高,使风网的材料费、安装费和折旧费用降低;但同时由于风速的提高,将导致风网阻力增加,从而导致电耗增加。因此,管网运行应平衡考虑经济效益。安全输送风速是指管道内不产生粉尘沉积现象时的风速。二、通风除尘系统设计的一般步骤实践表明,粮油、饲料加工厂的除尘风网风速一般应为10～16m/s，设计时可参考课本表5-5。具体确定时还应考虑以下几点:（1）管径大小。直径大的风管可取较高的风速,反之亦然。在主干管上,风速按气流方向递增,递增率为5%～100%。如图6-3所示,一般应保持v1<v2<v3<v4。（2）风管中含尘浓度的高低。含尘浓度高,风速应取大值;含尘浓度低,风速取小值。（3）水平管道的长短。水平管道长,粉尘易于沉积,风速应取大值。以上所述的是风速确定的一般原则。对于个别支管,为了平衡阻力而提高风速,可以不受上述范围的限制。二、通风除尘系统设计的一般步骤5.确定风管的直径从理论上讲，根据设备所需风量以及管道风速即可确定管道直径，但是在实际的通风除尘与气力输送系统中，还必须要考虑到物料的因素，也即需要再风量确定的情况下综合考虑管道直径和风速。一般由如下规定：

粉尘的粒径比较微小，管道直径一般不小于80mm；

粉尘为粗粒径的粉尘，如木屑，管道直径一般不小于100mm；

粉尘粒径较粗，含有块状物料，管道直径一般不小于130mm.

管道可采用圆形或矩形管道，圆形管道最常用，如果使用矩形管道，则需要用到当量直径。二、通风除尘系统设计的一般步骤6.确定除尘器的形式及规格首先根据相关粉尘排放标准选择合适的除尘器类型，然后根据污染物数量与种类等选择合适的除尘器的规格和阻力。

7.计算风网总阻力和总风量

鉴于除尘风网中粉尘浓度较小，在实际计算阻力时可以忽略粉尘浓度对风网压力的影响。

计算中，风网总阻力为主阻管路上的沿程阻力和局部阻力之和。总风量为各吸尘点的风量之和。

三、通风除尘系统的阻力平衡在集中风网中，粉尘的控制点比较多，因而通风管路也比较多，因此集中风网中会出现节点，为保证节点处的压力平衡，就必须进行阻力平衡计算。ABC如右图所示，风网运行时，空气同时从设备A、设备B进入风网，两条支管道汇集与C点。很明显，C点的压力数值是确定的，所以从空气——设备A——C点与空气——设备B——C点两条路线的压力变化都是0——设备——C点。所以，经过同一个节点的两条支路阻力相等。

但是，在设计过程中，每一个支路的风速、管道直径都是由设计人员根据相应的条件自由选定的，所以两条支路计算出来的阻力会有不同。三、通风除尘系统的阻力平衡如果两条支路的阻力不同，则成为管道阻力不平衡，在风网实际运动时，网路将自动平衡，就会出现设备A和设备B工作不正常的现象。计算阻力小的吸点将吸入比设计值更大的风量，有可能导致吸口断面风速过高吸走完整粮粒；计算阻力大的吸点将吸入比设计值小的风量，从而导致吸点粉尘控制不好、降低工艺效果、水平管道发生粉尘沉积等不良后果。一般来说当两并联管路阻力差值超过10%时就需要进行平衡工作，平衡的方法有以下两种：ABC三、通风除尘系统的阻力平衡

三、通风除尘系统的阻力平衡三、通风除尘系统的阻力平衡四、通风除尘系统的阻力计算以图5-29为例进行阻力计算。1.主路的阻力计算

（1）

确定尘源设备A的风量及阻力，（一般都是确定的，或者会提供局部阻力系数）（2）管段1阻力的计算

管段1的风量=设备A的风量，根据情况选择管段1的风速。

根据Q和v，查附录一，得出λ/d值，根据沿程摩阻公式计算管段1中的沿程摩阻。

四、通风除尘系统的阻力计算根据弯头的曲率半径

和转角，查附录二的弯头阻力系数表，得出弯头的阻力系数，根据局部阻力公式计算管段1弯头的阻力。

根据设备B的情况确定管段6的风量，选择风速，然后根据管段1和管段6的直径、风速等情况，查附录三，求得管段1三通的阻力，即H主。

（3）管段6的阻力计算

计算过程与管段1相似，重点在于求得支管道三通的阻力，即H支。

（4）管段1与管段6的阻力平衡

（5）管段2阻力的计算

（6）管段7阻力的计算

（7）管段7与管段（2、1、6）的阻力平衡

四、通风除尘系统的阻力计算

（8）管段3的阻力计算（9）除尘器的阻力计算

除尘器的风量等于管段1、6、7的风量之和，根据除尘器的处理风量大小，查附录九选取合适的型号、规格、主要技术参数，并计算除尘器的阻力。

（10）计算管段4的阻力

（11）计算管段5的阻力

（12）通风除尘系统的总阻力和总风量计算

*总阻力=主管道的总阻力

（特别注意：支管道的阻力不能计入总阻力中）

总风量=各支路风量的和

四、通风除尘系统的阻力计算（13）选择风机和电动机通风除尘网路受机器设备振动的影响，安装质量好的管网初运转时几乎不漏风，但是运转一定时间后，却不可能保持十分严密，一般会有7%～15%的漏风量。如果网路设计不合理，施工质量差或长期失修，漏风量将更大。所以设计时就考虑必要的漏风量。管网的漏风主要发生在法兰连接处、清扫孔和闸门等处。此外除尘器在吸气段工作时，也会发生漏风现象。漏风率的大小同管网的长度和繁简程度有关。考虑上述两部分漏风因素，采用的漏风系数按1.1～1.2计算.单根除尘管不考虑漏风。四、通风除尘系统的阻力计算（13）选择风机和电动机考虑到设计、施工安装误差、长期运行中通风机性能降低等因素，在选风机时，对计算的压损值要附加一个安全系数。附加的量即为风机风压的余量。这一系数通常取1.15～1.2。H风机=（1.15～1.2）H总

Q风机=（1.1～1.2）∑Q计算完毕后，应将作业机型号、吸风量和阻力、管道规格和风速、风机型号、除尘器规格、电动机功率、转速及型号标明在图上。五、单独风网计算举例图6-6所示为某饲料加工厂的粉碎机风网计算图,该风网的设计计算介绍如下。为了计算清晰,先编制风网阻力计算表,见表6-2。对图6-6中的管段编号,将有关数据填入表中,然后再进行计算。(1)计算管段①查附录,粉碎机Q=2250m3/h,取v=12m/s,五、单独风网计算举例

五、单独风网计算举例

第四节通风除尘系统设计图的绘制一、通风除尘系统设计图绘制的内容和方法通风除尘系统设计图样的绘制，主要包括在工艺流程图上绘制除尘系统图，在车间平面图、剖面图上绘制除尘系统布置草图，绘制通风系统的轴测图和绘制通风系统施工图四部分内容。1.在工艺流程图上绘制通风系统图

工艺流程设计是整个工厂设计的基础，在工艺流程图上设计除尘系统，是在充分了解、分析工艺特点、设备特点和产品特点的基础上开展的，主要内容是将生产工艺众多需要进行粉尘控制和通风的污染源进行除尘系统的组合和设计，最终设计并绘制除尘系统图。

工艺流程图上除尘系统的通风管道一般用细点画线表示，除尘器、风机等设备用细实线表示。

一、通风除尘系统设计图绘制的内容和方法2.在车间平面图、剖面图上绘制除尘系统布置草图

在平面图、剖面图上绘制除尘系统时，先绘制除尘系统草图，一般在平面图和剖面图上同时或交叉进行。

用单线条如点划线绘制除尘系统管道的走向、除尘器的位置、风机的位置，经过反复比较、调整，确认风管、除尘器、风机与生产设备、建筑构件等无相互干扰后，除尘系统草图即算完成。

一、通风除尘系统设计图绘制的内容和方法3.绘制通风除尘系统轴侧图

在车间平面图、剖（立）面图完成除尘系统布置草图后，通风除尘系统进一步的工作就是绘制除尘系统轴侧图。根据车间平面图、剖（立）面图中通风管道的走向、通风设备的布置以及相关尺寸等在三维坐标图上绘制通风系统轴测图。

绘制风网轴侧图时，三个坐标的比例尺是相同的，通风管道、设备一般采用粗线条绘制；而通风管道的尺寸如直长管道的长度，弯头、三通的规格等均可通过车间平面图、剖（立）面图上绘制的除尘系统布置图测量而得到。一、通风除尘系统设计图绘制的内容和方法4.绘制施工图

经过除尘系统阻力计算后即可进入绘制施工图环节。根据除尘系统阻力计算的结果和车间平面图、剖（立）面图，绘制除尘系统施工图。

除尘系统施工图的主要内容即车间每层平面图、必要的剖面图、详细的通风除尘系统轴测图、风网构件制作大样图、除尘器订货图以及除尘设备的型号规格一览表等。二、通风除尘系统设计文件的编制

除尘系统设计文件的编制，主要包括初步设计，施工图设计和设计说明书等内容。

设计文件的编制，一般要遵循国家相关的产业政策以及设计规范，力求设计出的除尘系统合理、经济和美观。即在设计文件的指导下，做到工程设计成果切合实际，技术先进，经济合理，安全适用，并在可能的条件下注意美观。设计中要尽量采用先进技术，如节能、环保、高效的工艺和设备等。二、通风除尘系统设计文件的编制1.通风除尘系统的初步设计文件

通风除尘系统的初步设计文件一般包括工艺流程图、平（剖）面草图、系统轴测图、计算书等。2.施工图设计文件

在施工图设计阶段，通风除尘系统的设计文件主要包括编制图纸目录、设计图纸完善和绘制、设备一览表、设计与施工说明等。3.编写设计说明书

设计说明书是对图纸文件不能反映的情况加以书面叙述，它是指导设计、设备安装、施工和试车生产的重要资料。第五节通风除尘系统的运行管理和测试技术一、通风除尘系统的运行和调整通风除尘系统的良好运行，离不开正确、合理的设计，精心的制造、安装，更离不开现场的开车调试和运行中的维护、管理工作。1.通风除尘系统制造、安装的一般要求

（1）管道、局部构件严格按照设计参数制作；

（2）所有管道的连接处应有密封垫而且不漏气；

（3）风机的进出口与通风管道之间应为软连接；

（4）所有粉尘控制点的吸尘罩或风选器连接管道上应安装调节阀门；

（5）风机的进口管道或出风口管道应安装调节阀门；

（6）滤布式除尘器应按照其使用说明书连接各种管道；

（7）除尘器的闭风器在工作压力下的漏气率越低越好；

（8）所有管道、风网中的设备安装、都应牢固、无松动等；

（9）在闭风器进料口上或其他地方安装必要的观察窗。

一、通风除尘系统的运行和调整2.通风除尘系统的运行与调整

（1）目测除尘系统的管道连接、设备安装是否达到要求；

（2）单机调试闭风器、除尘器、风机等。一般初次开机应为点动试机，确定设备的运转方向是否正确，听运转声音是否正常；

（3）除尘风网的开车顺序：开排灰系统——开启除尘器的清灰系统——开风机；

（4）风机的启动，一般要求关闭进风口管道上的阀门，再启动风机。待风机运行稳定后，缓缓打开阀门至设计位置；

（5）生产设备投料运行，逐一检查和调节每一粉尘控制点的吸风情况，风速高低等；

（6）观察闭风器排灰情况；

（7）定期检测风机电动机电流的大小及变化规律；

（8）定期停车检修风机机壳内有无异物、叶轮磨损情况；

（9）定期检修、维护除尘器各部件；

（10）定期测定除尘器等设备的压损情况、闭风器的漏风情况和测试风机的全压、风量等参数。

二、通风除尘系统的测试技术

通风除尘系统管道内部空气的流动，很难通过观察确定管道、除尘设备的性能参数是否变化，是否在设计参数下运行，尤其是当系统或除尘设备不能正常工作时，更得通过测试来分析故障原因。1.测试的目的

（1）评价通风除尘系统的运行是否达到设计要求，是否在最佳工艺参数下工作；

（2）分析除尘器、风机的运行状况，能否满足工艺要求，是否具有潜力；

（3）为生产规模扩大或调整引起的风网调整准备技术资料。

二、通风除尘系统的测试技术2.测试的内容

除尘风网的测试，一般有以下内容：

（1）尘源设备的吸风量和阻力测试；

（2）风管内气流速度、风量的测试；

（3）除尘器的阻力、漏风量、除尘效率的测试；

（4）风机的全压、风量、效率和功率测试；

（5