除尘器

饲料厂通风除尘系统的设计及应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2018-11-06 14:10:02

【摘要】本文阐述了饲料厂生产过程中所产生的粉尘危害,并针对饲料厂设备改造所出现的除尘问题,对其通风除尘系统进行改进设计,确定系统最佳参数,以保证饲料厂设备正常运行。

【关键词】饲料厂;通风除尘;需风量

饲料厂的原料在输送和加工过程中会产生大量的粉尘,如果任其遍布在车间,不仅会污染空气,影响人体健康,同时粉尘还能加速机械的磨损,粉尘落在电气设备上,有可能破坏绝缘或阻碍散热,从而会导致事故的发生。如果粉尘浓度高,还存在粉尘爆炸的隐患,所以要合理地设计饲料厂通风除尘系统至关重要。

饲料厂通风除尘系统

目前国内饲料厂的通风除尘系统差异较大,效果也各异。有些通风除尘系统在初期效果比较好。但时间长了效果便愈来愈差,究其原因主要有以下几点:通风除尘系统配置不合理,设备选用不当,造成系统工况不稳定;参数选择不当,系统平衡计算失效,造成有些风管风速不足,而另一些风管风速过大,产生吸料现象,从而使风网堵塞瘫痪;维修保养不善。本文通过某饲料厂设备改造实例。对其通风除尘系统进行设计选型,并考察其应用效果,从而为更多饲料厂设备通风除尘提供科学依据。

1饲料厂设备现状及解决方案

1.1现状

某饲料厂设备经过一段时间的运行,出现了如下的问题:9SFSP56-40型水滴粉碎机整体粉尘大,出口、轴向均漏粉尘,并且当粉碎机空转时从其人口处大量返出粉尘,造成喂料器堵塞,烧毁电磁调速电机;提升机及其与群仓连接处有大量粉尘冒出,斗提内形成了密闭环流,使其生产率明显下降,并导致了加工车间空气严重污染。

1.2除尘解决方案

为了提高粉碎机效率,解决车间粉尘污染严重问题,我们要重点对辅助吸风系统设备及相关参数进行正确的选择。经过现场观察,发现附近没有可以合并的吸尘点或机器,含尘空气必须单独处理,吸风量要求准确并经常调节;粉碎机和斗式提升机两处可以合并成一处吸入口系统进行处理。由于配管设计要简单、经济合理,要求风网中的机器和除尘设备之间的距离要短,为防止粉尘在管道内沉积,风管应尽可能垂直铺设,尽量减少弯曲和水平部分;同时,风管应明设,整齐排列,不能妨碍走道和操作。为调整方便应把除尘设备放置在地面。通风机布置在除尘器之后(吸气式),以减轻粉尘对通风机的磨损。

饲料厂通风除尘系统

2通风除尘系统的设计

2.1设计原则

根据1.2中的解决方案。我们采取以下设计原则:

2.1.1改善作业环境,提高作业设备的安全性。确保饲料厂安全生产;

2.1.2提高设备作业的生产效率,吸风对设备生产效率影响程度达15%一20%以上。如粉碎机等;

2.1.3除尘后能够降低饲料温度和去除饲料水分,确保饲料安全储藏。

2.2通风除尘网路示意图

在饲料厂通风除尘改进过程中,管网的空间位置并不重要,我们只考虑风管和其它设备之间的相互位置关系。图1为改进后的通风除尘网路示意图,各部结构用符号及线条表示。

饲料厂通风除尘系统

2.3确定粉碎机、斗式提升机的需风量及阻力值

2.3.1粉碎机需风量及筛板阻力

该饲料厂粉碎机型号为9SFSP56-40型,粉碎机吸风口的风速一般取1.5-2.5m/s为宜,为了使粉碎室内部呈负压状态,减少过剩空气的吸入量,我们把吸风口设在过渡仓上面距粉碎机出口尽可能近的位置,以便用较小的风量来获得较好的吸风效果。

2.3.1.1粉碎机需风量计算

粉碎机需风量Q=S×Q1×60

式中:S一筛面面积,m2;Q1一每平方米筛面每分钟吸风量,通常为44~88m3/min,该9SFSP56—40的筛孔直径为Φ3.5mm,Q1在这里取中间值66m2/min。通过计算

Q=0.65×0.4×2×66×60=2059m3

2.3.1.2粉碎机筛板阻力计算

该粉碎机筛板直径0.56m,宽度0.4m,包角270°,开孔率为20%。则各参数计算如下:

筛板有效面积为:3.14×0.56×0.4×0.2×270/360=0.106(m2)

筛板穿板风速V2=(2597+3600)/0.106=6.8(m/s)

筛板理论吸风阻力H=ξγV2/2g

其中ξ为吸风阻力系数,通常为30—35,我们这里取33。

γ--空气比重(1.2kg/m3);

g--重力加速度(9.8m/s2)。

通过上述参数可计算出粉碎机筛板阻力为:

H=33×1.2×6.8/2×9.8=1319.4(Pa)

2.3.2斗式提升机的需风量及需风阻力

提升机吸风量

Q(m3/min)=机筒截面积(m2)×皮带线速(m/min)×1.25

经计算得:

Q=0.3×0.3×1.2×1.25×3600=486m3/h

吸风阻力H=ξγV2/2g,吸风阻力系数我们取值为33,计算

H=33×1.2×1.2/2×9.8=232.8(Pa)

经过上述计算,粉碎机与斗式提升机总吸风量为:

Q=Q+Q=2059+486=2545m3/h

2.4沙克龙的选型

旋风除尘器的选型一般选用计算法和经验法。这里我们采用经验法:①要求的除尘效率η为95%;②选定除尘器的结构型式为下旋式50型;③根据合理管道中的风速应为10~15m/s,确定入口风速Vi,这里取Vi=13m/s;④根据2.3中计算得到的气量Q风,入口风速Vi,计算风管进口面积A:

A=2545÷13÷3600=0.0544m2

因此选取沙克龙风管进口为233×233mm。

2.5风机的选择

风机的风量、风压对该系统有效的运行至关重要,应能够满足粉碎机及提升机吸风系统,根据该系统所需风量,便可计算得出风机的风量:

Q=Q·K

式中:Q--风机所选风量;

Q--粉碎机每小时所需风量;

K--储备系数,通常为1.1~1.2。

计算Q=2545×1.2=3054m3/h

风机风压H的选择:

H=(H+H)×1.1=1319.4+232.8=1552.2(Pa)

式中:H--风机的全压;H--粉碎机的空气阻力;

在考虑到喂料器、风管、弯头、沙克龙都会增大空气阻力所以选择风机时应选择大一些的,系数为1.1~1.2。经过查阅《风机手册》,最后选定该系统采用4—72—3.6A型离心风机,转数为2900(r/min);电机为3.0—2(kW);Q为2664—5268(m3/h);压力P为1578—989(Pa)。

饲料厂通风除尘系统

3应用效果

通风除尘设备经过上述改造后。我们在该饲料厂进行了安装,安装后粉碎机在同转喂料的情况下,生产电流下降,提升机生产率上升,生产厂房环境有了很大改善,粉尘浓度大大降低,设备及饲料安全性能有了保障,该通风除尘系统达到了预期目的。

(本文作者:王敦军,黑龙江省畜牧机械化研究所,《农村牧区机械化》2012年第6期)

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