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第四章 黑区工艺 4.4 除尘系统
发布时间：
2022-03-22 11:44
来源：
消失模铸造工艺中，型砂是循环利用的。用过的型砂需要进砂处理系统冷却、净化后再使用。在这个过程，为保证车间减少粉尘污染、除去型砂的细粉尘，除尘系统起有重要的作用。
首先要确定整个生产线系统的尘源点（即产生尘土的地方），根据尘源确定需要什么样的除尘罩、需要多大的风量，再用相应的管路连接到除尘器，除尘器需要用多大的风量、风机需要多大的功率。整个除尘系统既要满足除尘要求，又要考虑到经济的成本。
总之除尘系统由吸尘罩、除尘管路、除尘器构成。我公司除尘系统已能达到较好的除尘效果，以下以瑞欧的设备为例对除尘系统进行阐述。
4.4．1吸尘罩
（一） 设计吸尘罩的原则
1、在负压面的部位尽可能多地设置遮挡面，最好全部遮挡，给予密封。如受条件限制，不能给予密封时，应尽量把吸尘罩靠近扬尘区域。
2、吸尘罩的罩口要对着粉尘扩散的方向。尽可能的将污染源包围以来，或者是靠近污染源。
3、吸尘罩的安装不要影响设备的运转，不要妨碍设备的操作与维修。吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进入罩内。气流的流程内不应该有障碍物。
4、吸风点宜设在吸尘罩顶部，同时适当加大吸尘罩容积。
5、吸风点位置不宜设在物料集中地点和飞溅区内，避免把大量物料吸人净化系统。
6、外部吸尘罩的轴线应与污染物散发的轴线相重合，罩口的面积与风管的断面积之比最大为16:1，喇叭罩的长度宜取风管直径的3倍，以保证罩口均匀的集气。如达不到均匀的集气，可设为多个集气口或在集气罩内设分隔板、挡板等。
7、一般集气罩的罩口尺寸不应小于罩子所在位置的污染物扩散的断面的面积。
（二）、吸尘罩分4种形式：伞形罩、条缝罩、全密封罩、局部密封罩、吹吸罩。
工人操作处和卧式冷却机除尘为重点除尘点：翻箱机处落砂室除尘点、埋箱造型处雨淋加砂器除尘点、浇注工位除尘点、卧式冷却机需大量除尘和风冷；
砂处理过程中需净化型砂，有辅助除尘点：筛分输送除尘点、提升机下料处除尘点、皮带输送机下料除尘点、犁式卸料器下料处除尘点等。
1、 翻箱机处除尘罩
翻箱机除尘罩使用的是局部密封罩，对大部分给予密封，有翻箱一侧、吊装铸件一侧是敞开的。此处需要风量8000~13000m³/h，除尘管径φ400或φ500。
2、埋箱造型处雨淋加砂器除尘罩
由于结构受限，雨淋加砂器除尘罩采用条缝罩，依靠罩外负压气流的运动，把灰尘吸入罩内。此处需要风量约4500m³/h，除尘管径φ300。
还可以附加我公司的专利设计，可伸缩的风琴式防尘罩，更好地保证粉尘不外逸。
3、埋箱造型斜溜管上方可加除尘罩
此处可视是否操作的方便情况，选择加伞形罩，风量约4500m³/h，除尘管径φ300。
4、浇注工位除尘罩
浇注工位使用伞形罩，砂箱上平面距罩口距离1.2米，方便浇注作业。伞形罩在扬尘区的上方，扬尘区下方有遮挡面。罩口可以加挡板，减少吸尘口的面积，从而节省风量。以瑞欧实际应用某现场浇注除尘罩为例。砂箱上平面距罩口距离1.2米；除尘罩吸入口的面积0.3㎡（罩口总大小0.9米×1.45米，中间加隔板，有效吸尘面积0.3㎡）；控制速度取Vx=2 m/s。风量约13000m³/h，除尘管径φ500。
5、卧式冷却机设备需要大风量用于型砂的冷却和除尘，已定制为φ500的通风管；筛分输送机设备也定制为φ300的通风管。
其它设备卸料处的除尘罩均形式、大小相近。此处以带式提升机下料处溜槽兼除尘罩来说明。 这些除尘罩均属于密封罩类型，仅需较小的排气量，就可以有效防止粉尘溢出，同时也减小了除尘器的风量、降低了投资。
各处卸料处的除尘罩所需风量不大，用φ100或φ200的除尘管已能满足。风量够用时，建议选择较大的管径。
4.4.2除尘管道系统的设计计算
（一）、气体在管道内流动式依靠风机所提供的能量，所产生的作用压头所致。作用压头一部分用来克服管道的摩擦压损，另一部分用来克服管道的局部构件的局部阻力和管道出口的动压损失。
管道设计计算，多采用流速控制法。以管道内气体流速作为控制因素，来计算管径和压损。
管道内，气体流速高，管道截面小，耗用材料少，制造费用少，但系统压损大，运转费用高，对管道磨损大；气体流速低，管道截面大，耗用材料多，制造费用多，但系统压损小，运转费用低。在除尘系统中，流速过低，粉尘容易沉积滞留造成管道堵塞，选定气体流速要综合考虑。查《除尘系统管道内含尘气体最低速度表》。型砂，垂直管道14m/s，水平管道17 m/s，取18 m/s。
计算管道的步骤如下：
1、 合理布置管道，深入现场，经调查研究，力求合理。
2、 画出简图，对管段进行编号，注上管段长度和风量。
3、 确定风速，计算管截面尺寸。
4、 计算各段压损。
5、 计算总风量、总阻力，并依据这两项数据选择风机。
（二）、为了节省能源，管道上附加风量调节阀，在某些除尘点不用工作时可以关闭。
（三）、容易积灰的水平管等地方要设计排灰口，平时密封，定期清灰。
4.4.3除尘器的选用
除尘器种类有：旋风除尘器、水激除尘器、脉冲布袋除尘器、滤筒除尘器等。
（一） 旋风除尘器
该机为一立形除尘设备，由1旋风箱体、2锥形箱体、3重锤卸灰装置、4支架等部位组成。
含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡流，外涡流到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡流。内涡流和外涡流的旋转方向相同，含尘气流做旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。
1、主要功能：一般用于粒子较大（＞10μm）的场合，当尘土浓度较高时作为初级处理。可串联使用。
2、设备优势：①旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和使用费用都较低②该除尘器使用范围广、可用于多种场合的尘气处理。
（二） 水激除尘器
它利用气流本身的动能激起水花，将水分散成细小的水滴用以捕捉粉尘。水激式除尘器含尘气流由入口进入器内并向下冲激水面，部分大颗粒即沉降于水中，其余粉尘随气流通过S形通道向上运动。高速的气流激起大量水花和泡沫，使尘粒频繁地与水滴碰撞而被捕捉并沉降。含有一定水分的气流继续上升，经过挡水板时气流突然转向，水滴被分离下落。
1、 主要功能：可用于对生产线中各个节点的灰尘处理
2、 设备优势：①能对含尘气体冷却，能同时进行有害气体净化；②除尘效率高，阻力损失为1.0~1.6K Pa。
（三） 脉冲布袋除尘器
在除尘器的壳体内装有一定数量的吊架，吊架外面套着上端敞口的过滤袋。当含尘气流由下部进入壳体并通过滤袋上升时，粉尘被阻留在滤袋的外表面，气体则通过滤袋上的网眼进入袋中并从顶部排出，使空气获得净化。
每当气流经过滤袋时，大的颗粒与气体分离，落入集尘器下部。较细的尘粒会黏附或堵塞在纤维的缝隙中，形成一定厚度的粉尘层，会降低除尘的效率。现在采用压缩空气周期性反吹的方法。
在每个滤袋敞口上方设有压缩空气喷嘴，由电磁阀控制定期轮流向滤袋内吹压缩空气，将附着于滤袋表面的粉尘吹落到下部的集尘斗中。由于滤袋的卸灰工作是分组依次进行，故不影响除尘器的日常工作。
优点：
① 风量范围很宽，1.5万~6.2万m³/h之间都可以定制。对细颗粒粉尘的除尘效果显著，除尘效率不受烟气成分、含尘浓度、颗粒分散度等影响；流速对出口排放浓度的影响不大。
② 对细微粉尘捕集率一般可达99.9%以上，排放质量浓度小于50mg/m³甚至更小。
③ 结构和维护较简单，一般采用分室结构，并在设计中留有余地，使各分室可以轮流检修，不影响设备的运行。
脉冲喷吹袋式除尘器原理
1---除尘器壳体 2---气阀 3----压缩空气管道
4---过滤袋 5---锁气室
（四）滤筒除尘器
正常运行 滤件清灰 
（清洁空气出口；含尘气体入口；过滤室；滤筒；清洁室；脉冲阀；压缩空气入口；灰斗）
含尘气体由除尘器上部进气口进入除尘器内部的过程中，其中较大颗粒(直径100μm)，首先被沉降；较小颗粒(直径0.1～50μm)在空气处理室被吸附在滤筒表面。穿过滤筒的净化空气经排气室排出。当设备运行阻力达到一定时，脉冲控制仪触发电磁阀开启，压缩空气(P=0.5～0.6Mpa)经喷吹管吹射滤筒内部，使尘粒在瞬间高压气流作用下脱落，从而降低过滤阻力来完成除尘清灰过程(参见附图)。
通过对滤筒表面灰尘周期性清理，使设备运行阻力相对稳定，是保证除尘系统正常工作的重要环节。沉降及清理的灰尘集聚于灰斗内，由排灰阀自动排出或聚于灰桶内，定期人工排放。
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