暖通工程師考點整理：除塵技術(shù)
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在各類廠房的建筑設(shè)計中，都存在不同程度的粉塵污染，包括化工制藥、食品加工、冶金、鑄造、碳素材料、機械加工、建材等行業(yè)，特別是在制藥生產(chǎn)線、壓片機、制粒機、混合機、配料、拌料、振篩、粉碎機、稱量、套膠囊、中藥前處理等制藥工藝中，都要求對空氣進行除塵凈化。一個完整的除塵系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個過程：
1、用排塵罩捕集工藝過程產(chǎn)生的含塵氣體。
2、捕集的含塵氣體在風(fēng)機的作用下，沿風(fēng)道輸送到除塵設(shè)備中。
3、在除塵設(shè)備中將粉塵分離出來。
4、凈化后的氣體排至大氣。
5、收集與處理分離出來的粉塵。
因此，工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)主要由排塵罩、風(fēng)管、風(fēng)機、除塵設(shè)備、輸粉塵裝置等組成。也就是說，除塵系統(tǒng)是由風(fēng)道將排塵罩、風(fēng)機、除塵設(shè)備連接起來的一個局部機械排風(fēng)系統(tǒng)。
在制藥類廠房的暖通的除塵管道設(shè)計中，所選用的除塵器主要是針對工藝設(shè)備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉塵的部分除塵。根據(jù)產(chǎn)生粉塵的特性。一般藥廠除塵設(shè)備選用均為過濾式除塵器，使用中常見的除塵器有以下幾種。
1、袋式除塵器
除塵效率高，對微細粉塵效率可達99%以上。
不宜凈化含有油霧、凝結(jié)水和粉塵粘結(jié)度大的含塵氣體，以及有爆炸危險或帶有火花的煙氣。
當(dāng)含塵濃度大于10g/m3時，宜增設(shè)預(yù)凈化除塵器。
袋式除塵器的推薦流速見。
各種纖維的主要性能見表。
袋式除塵器是一種干式的高效除塵器，它利用多孔的袋狀過濾元件的過濾作用進行除塵。由于它具有除塵效率高(對于0.1um的粉塵，效率高達98%～99%)、適應(yīng)性強、使用靈活、結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、便于回收粉塵、維護簡單等優(yōu)點。因此，袋式除塵器在冶金、化學(xué)、陶瓷、水泥、食品等不同工業(yè)部門中得到廣泛的應(yīng)用，在各種高效除塵器中，是最有競爭力的一種除塵設(shè)備。
袋式除塵器的工作原理：袋式除塵器所使用的濾料本身的網(wǎng)孔較大，一般為20～50um，表面起絨的濾料約為5～10um。因此，新濾袋的除塵效率只有40%左右(1um粉塵)。當(dāng)含塵空氣通過濾料時，由于纖維的篩濾、攔截、碰撞、擴散和靜電的作用，將粉塵阻留在濾料上，形成初層。同濾料相比，多孔的初層具有更高的除塵效率。因此，袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個初層及以后逐漸堆積起來的粉塵層進行。隨著集塵層的變厚，濾袋兩側(cè)壓差變大，使除塵器的阻力損失增大，處理的氣體量減小。同時，由于空氣通過濾料孔隙的速度加快，使除塵效率下降。因此除塵器運行一段時間后，因此進行清灰，清除掉集塵層，但不破壞初層，以免效率下降。
2、濾筒式除塵器
濾筒亞微米級過濾，創(chuàng)造潔凈空間
自動化離線清灰
就地收集、就地處理
方便的操作維護
適合各種獨立或多個產(chǎn)塵點的除塵
濾筒除塵器的工作原理：風(fēng)機開啟后，含塵空氣從塵源經(jīng)由除塵罩、風(fēng)管、進風(fēng)口進入箱體，因氣流突然擴張，流速驟然降低，大粒經(jīng)粉末在其自重的作用下從含塵空氣中分離而沈降至盛灰抽屜中，其余塵粒由于濾芯的篩濾、碰撞、鉤掛、靜電等作用被滯留于濾芯外壁，凈化后的空氣經(jīng)風(fēng)機由出口排出。
對于濕式除塵器，電除塵器也可以在藥廠的除塵系統(tǒng)中進行應(yīng)用，但是在很少應(yīng)用在實際的生產(chǎn)中。所以對于藥廠的除塵系統(tǒng)常見采用的就是以上兩種除塵器。
除塵系統(tǒng)的劃分：
對于藥廠來說，可能會遇到對不同物質(zhì)的除塵，這時就要注意對它們的劃分。如在飲片類車間中就可能遇到設(shè)置區(qū)域劃分的毒性飲片車間，這時就要注意將毒性飲片車間的除塵單獨的做一個系統(tǒng)，要與其他的車間車間除塵系統(tǒng)劃分開來。除塵系統(tǒng)的劃分應(yīng)符合下列要求：
1.同一生產(chǎn)流程、同時工作的揚塵點相距不大時，宜合為一個系統(tǒng)。
2.同時工作但粉塵種類不同的揚塵點，當(dāng)工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價值時，也可合設(shè)一個系統(tǒng)。
3.溫濕度不同的含塵氣體，當(dāng)混合后可能導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時，應(yīng)分設(shè)系統(tǒng)。
在設(shè)計除塵系統(tǒng)時要注意以下幾點：
1.除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點不宜過多，以利各支管間阻力平衡，如排點過多，可用大斷面集合管連接各支管。集合管流速不宜超過3m/s。
2.為了防止粉塵在風(fēng)管內(nèi)沉積，除塵系統(tǒng)風(fēng)管盡可能要垂直或傾斜敷設(shè)，傾斜敷設(shè)時，與水平面的夾角最好大于45°，如必須水平敷設(shè)時，需設(shè)置清掃口。
3.除塵系統(tǒng)風(fēng)道由于風(fēng)速較高，通常采用圓形風(fēng)道，而且直徑較小。但是，為了防止風(fēng)道堵塞，除塵風(fēng)道的直徑不宜小于下列數(shù)據(jù);
排送細小粉塵(礦物粉塵) 80mm
排送較粗粉塵(如木屑) 100mm
排送粗粉塵(如刨花) 130mm
排送木片 150mm
4.除塵系統(tǒng)風(fēng)管要求的水力平衡性好。對于并聯(lián)管路進行水力計算，一般的通風(fēng)系統(tǒng)要求兩支管的壓力損失差不超過15%，除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓力損失差不超過10%，以保證各支管的風(fēng)量達到設(shè)計要求。
5.除塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的大小，出了要考慮對其系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響外，還要考慮到風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速過大對設(shè)備和風(fēng)道磨損加快;風(fēng)速過小，又會使粉塵沉積，堵塞管道。為了防止粉塵在管道內(nèi)沉積和堵塞，管內(nèi)風(fēng)速不能低于下表列出的最低空氣流速。
除塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)最低空氣流速(m/s)
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粉塵性質(zhì) |
垂直管 |
水平管 |
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粉塵性質(zhì) |
垂直管 |
水平管 |
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粉狀的黏土和沙 |
11 |
13 |
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鐵和鋼（屑） |
19 |
23 |
|
耐火泥 |
14 |
17 |
|
灰土、砂塵 |
16 |
18 |
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重礦物粉塵 |
14 |
16 |
|
鋸屑、刨屑 |
12 |
14 |
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輕礦物粉塵 |
12 |
14 |
|
大塊干木屑 |
14 |
15 |
|
干型砂 |
11 |
13 |
|
干微塵 |
8 |
10 |
|
煤灰 |
10 |
12 |
|
染料粉塵 |
14～16 |
16～18 |
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