水泥廠輸送設備收塵設計

張超 李軍

中材建設有限公司（100176）

水泥廠輸送設備收塵設計

張超 李軍

中材建設有限公司（100176）

水泥廠粉塵綜合治理和收塵系統的設計，越來越引起各方的重視。在收塵系統設計中，收塵點的選擇、風速的確定、收塵風量、風管角度和捕獲速度等細節，是設計中不能忽視的。它們的合理設計，能有效保障收塵系統的正常運行，降低投資和后期維修費用。

收塵風量；管道風速；風管角度；捕獲速度

懸浮顆粒物是大氣污染的主要污染物。現在霧霾在我國很多城市經常出現，已經成為大家及國家關注的焦點之一。輸送設備的轉運點是產生揚塵的主要點之一。在國內水泥行業的一些設計手冊和文章里面對輸送設備收塵設計已有介紹。本文主要是根據這幾年國外項目的設計，對國外幾大水泥商關于輸送設備收塵設計的一些通用設計要求的總結。希望可以對國內關于輸送設備收塵有所補充和借鑒。以下就收塵點風量的選取、風速的確定、風管的布置、收塵罩的設計等幾個主要收塵設計要點進行詳述。

1 收塵風量的選取

收塵風量與產生揚塵的設備形式、規格有很大的關系。影響收塵風量大小的因素很多，純理論計算很難得到一個切合實際的計算模型。所以實際設計中大家都是根據經驗值進行設計。表1中為某國際水泥制造商設計規范中關于輸送設備收塵風量的值，供大家參考。

具體使用的時候，可以對表格中的數據進行一定的修正。根據水分進行修正，修正系數參考范圍值0.5～1.2。如果轉運點高差比較大，可以適當增加收塵口處的負壓，一般進口負壓-100～-200 Pa,如落差大于4 m建議增加進口負壓到-300 Pa左右。表1中皮帶機和盤運機設3個收塵點，這對收集灰塵效果當然是最好的，但管路布置比較復雜。一般我們可以簡化為一個收塵點B點,收塵風量是A、B、C之和。當提升機高度小于20 m，并且上游設備是機械喂料時，喂料點處的B點可以不設收塵點，設一個收塵點A收塵，但收塵風量為A、B之和。

2 風速的確定

收塵風管風速一般要求是不超過18 m/s，當粉塵是熟料或者礦渣等磨蝕性大的粉塵時，風速不超過16 m/s;煤粉管道風速一般是18～24 m/s;當管道的布置角度比較小，或者水平時，可以適當增大風速，但最好不要超過22 m/s,控制在18～22 m/s比較合適。

3 風管的布置

根據幾個項目中風管布置的經驗，一般從以下幾個方面進行審核和優化。首先風管布置的角度需要考慮不同的粉塵性質，具體見表2。

表2 粉塵性質與風管角度對照表

風管布置除了要遵循表2的要求外，彎頭、分叉點及混合點的設計也是非常重要的，具體見表3中的簡圖。

按表3中推薦的樣式設計，可以減小管道磨蝕及壓損。但當粉塵是熟料等磨蝕性很大的粉塵時，對彎頭部位還要采取特殊設計。措施有：彎頭背部增設耐磨材料填充的背包；彎頭背部增加一層耐磨鋼板;采用半圓球形彎頭，此形式的原理是通過降低風速，來達到延長彎頭的使用壽命。具體見表4。

4 收塵罩的設計

合理的收塵罩設計可以減少粉塵的收集量和收塵風量,從而降低管路磨損及系統靜壓損失，也是設計審核中經常檢查的要點。設計收塵罩的一個關鍵的因素就是粉塵捕獲速度，捕獲速度是指在產生粉塵的地方能捕捉到粉塵并傳送到收塵罩的最小速度。表5中是推薦的捕獲速度。

在希望粉塵被收集的地方,如皮帶機的收塵罩，收塵罩進風口的風速要略微大于此處的粉塵捕獲速度；相反在不希望粉塵被帶走的地方，只想把氣體排出，如斜槽的收塵罩，此處收塵罩進口風速就應該小于此處粉塵的捕獲速度。收塵罩根據布置會有不同的形式，具體見表6。收塵罩的尺寸由收塵風量和捕獲速度確定。

收塵罩的位置主要與產生粉塵的設備及粉塵捕獲速度有關。具體分析思路當然是依據理論分析的同時需要結合以往實際運行經驗。圖1是皮帶機收塵罩最優位置簡圖，供參考。

表1 收塵風量表

5 收塵風管布置其他一些注意事項

同一收塵器聯接的收塵點最多不要超過8個點，點數太多，管路的壓力平衡控制會比較困難，導致個別收塵點效果很差。收塵管路上各個支管的長度和彎頭數量不要相差太大，差距太大容易造成管路復雜的那根管子收塵效果差，當然可通過增大風機壓力解決，但這種解決方式不是很經濟。如果設備振動比較大，收塵管與設備之間需要用軟連接隔開，以免因振動導致管子焊縫裂開，影響收塵效果。對于熟料等磨蝕性比較大的粉塵，其管路上的手動調節閥最好不要采用常規的蝶閥，而是用一種簡單的閘板閥。我們已完成項目中采用過這種形式的閥門，使用效果不錯。

表3 彎頭、分叉點及混合點布置簡圖

表4 彎頭防磨處理形式

表5 彎頭防磨處理形式

表6 收塵罩的形式

圖1 皮帶機收塵罩最優位置簡圖

6 總結

好的設計需要理論與經驗兼重，本文上面介紹的輸送設備收塵設計，是國外主要制造商經過實際生產調試運行，總結并形成的工藝設計技術規范要求。希望上面提到的收塵設計可以在設計中給大家提供借鑒。輸送設備收塵系統合理方案的選擇及一般規律設計原則的遵守,將為減少工廠的粉塵排放、降低環境污染奠定堅實的基礎，還能大幅減少運行和維修成本。設計者在初始設計階段就應該做好整個輸送設備的收塵處理設計，對工廠、對社會都是很大的貢獻。