徐 力

大連港口設(shè)計研究院有限公司

港口散糧裝卸除塵系統(tǒng)設(shè)計的若干要點

徐 力

大連港口設(shè)計研究院有限公司

針對港口散糧裝卸工程除塵系統(tǒng)的特點，結(jié)合實際設(shè)計步驟，對設(shè)備選型、風量確定、風網(wǎng)布置、阻力平衡計算幾個要點進行了分析，對設(shè)計中一些難點提出了設(shè)計思路。

港口散糧裝卸工程；除塵系統(tǒng)；設(shè)計思路

1 前言

港口散糧裝卸工程具有工程規(guī)模大，輸送工藝復(fù)雜，工藝設(shè)備種類多樣的特點，相應(yīng)的除塵系統(tǒng)設(shè)計難度較大，筆者多年來從事港口散糧除塵系統(tǒng)設(shè)計，總結(jié)了一些設(shè)計經(jīng)驗與同行們分享。

2 除塵設(shè)備選型

除塵器類型分為機械除塵器，袋式除塵器，電除塵器，濕式除塵器、空氣過濾器等。

適合散糧輸送除塵系統(tǒng)使用為袋式除塵器，機械除塵器中的旋風除塵器在含塵濃度較高（如100g/m3以上）或粒徑分布中大粒徑粉塵（5μm以上）占比例較高的情況下可作為袋式除塵的預(yù)除塵器。

散糧輸送除塵系統(tǒng)中使用的袋式除塵器當前主流清灰方式是脈沖噴吹，最好的清灰氣源是由空壓站集中供氣，可根據(jù)工程所在地的氣象條件配置壓縮空氣后處理設(shè)備，為除塵器提供清潔、干燥的噴吹用氣；當沒有集中空壓站時，可配置小型空壓機組，但壓縮空氣品質(zhì)較差，在寒冷地區(qū)冬季使用時壓縮空氣管道有凍結(jié)危險，這種情況下，還有另一種選擇，即采用羅茨風機作為氣源的中壓（0.5～1.5×105Pa）脈沖噴吹方式。

3 除塵風量確定

工藝設(shè)備除塵排風量的確定，是除塵設(shè)計的基礎(chǔ)。對散糧裝卸系統(tǒng)來說，所有存在粉塵釋放源的機械設(shè)備和糧食進出口處，包括緩沖倉和計量稱斗均應(yīng)密封，并設(shè)置除塵吸風口。除塵排風量根據(jù)工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)及物料在其中的流動狀態(tài)，遵循負壓原則確定。

按除塵風量計算方式，可將工藝設(shè)備分成三類：（1）輸送設(shè)備，有皮帶輸送機、斗提機、埋刮板機、螺旋輸送機等，皮帶輸送機又分普通皮帶輸送機、氣墊式皮帶輸送機、蓋帶式皮帶輸送機、多點卸料皮帶輸送機（犁式、卸料小車式）等，這類設(shè)備一般按誘導(dǎo)空氣與設(shè)備縫隙進風分別計算，可以根據(jù)輸送量、落差、溜管角度等查閱相關(guān)設(shè)計計算圖表，并根據(jù)實際工藝設(shè)備具體情況對結(jié)果進行修正確定除塵排風量；（2）計量設(shè)備、糧食清理設(shè)備(如篩分等)、打包設(shè)備等，這種標準設(shè)備廠家一般會提供除塵風量要求，可根據(jù)工程實際情況直接采用或適當修正。（3）各種料斗，這里又分緩沖斗、卸糧坑斗、料倉，這一類大都是非標設(shè)計，卸糧坑斗特殊一些，上部開口大，采用避塵裝置降低實際開口面積，除塵控制的目標是在斗內(nèi)產(chǎn)生的粉塵不從上口溢出，除塵排風量可按實際開口面風速1m/s～1.3m/s確定;緩沖斗、料倉密封性較好，內(nèi)部有較大緩沖空間，設(shè)有平衡管或呼吸管，一般可以結(jié)合上游設(shè)備的除塵排風量統(tǒng)一考慮，斗本體除塵排風量可只按進料排出空氣體積確定。

除塵排風量初步確定后，還要根據(jù)上下游設(shè)備以及分支流程風網(wǎng)布置情況綜合考慮調(diào)整。

4 除塵風網(wǎng)布置

除塵風網(wǎng)的設(shè)置根據(jù)大型散糧中轉(zhuǎn)庫的特點，根據(jù)工藝流程，盡量集中配置,為同時使用的流程配置獨立風網(wǎng)，不同時使用的分支流程風網(wǎng)合并配置用氣（電）動蝶閥切換。

4.1 除塵器布置

由于經(jīng)濟原因，散糧輸送工藝一般會要求將除塵器收集的粉塵送返流程，當工藝流程分叉較多時，劃分風網(wǎng)時要針對粉塵返回流程的合理位置布置除塵器，如三分支以上的工藝系統(tǒng)設(shè)置的獨立風網(wǎng)回灰點就要選在工藝分叉之前，需在后續(xù)設(shè)計中與工藝專業(yè)密切配合，使回到流程上游的粉塵與物料充分摻混，以免造成粉塵短路，加大除塵器清灰負荷。

如果工藝流程中有過于分散的吸塵點，可采用單機除塵器就地除塵，但應(yīng)當注意的是，通常港口散糧裝卸工程設(shè)備產(chǎn)塵點含塵濃度較高，如果單機除塵器要布置在封閉建筑內(nèi)，那么排風要引到室外，泄爆口要加裝泄爆管引到室外，泄爆管長度不能超過3m。

4.2 風管布置

風管布置的原則總體要求主風道走向要短，支風道要少，達到少占建筑空間、簡潔，并便于施工安裝、調(diào)節(jié)和控制，以及維修與管理等。

在大型散糧中轉(zhuǎn)庫除塵風網(wǎng)設(shè)計中，在筒倉上下、卸車地溝等區(qū)域難以避免采用較長水平主風道，但主風道長度不要超過80m，否則風網(wǎng)難以平衡，水平管線也更易積塵。如果由于工藝、建筑限制無除塵設(shè)備布置空間，無法分片設(shè)置風網(wǎng)時，對主風道過長的風網(wǎng)可在遠端各分支采用增設(shè)助力風機及集合管結(jié)合的方式。

在計量塔、交匯塔等工藝設(shè)備多，空間緊張的場合，除塵風網(wǎng)布置要考慮各種工藝設(shè)備運行操作、檢修空間及樓層內(nèi)行走及檢修通道，特別需要注意的是要與工藝專業(yè)協(xié)調(diào)吊車梁的走向布置。

5 阻力平衡計算

除塵系統(tǒng)設(shè)計的一個重要原則就是保證風網(wǎng)管道達到載塵風速，這就需要進行嚴格的風網(wǎng)阻力平衡計算。

在施工圖設(shè)計前期，可以采用假定流速法預(yù)設(shè)主風管規(guī)格，對于散糧除塵，初始假定速度可以取16m/s～18m/s。詳細設(shè)計階段，風網(wǎng)按初估規(guī)格布置完成后，再進行阻力平衡計算校核各段風管尺寸、核算風網(wǎng)總阻力，進行除塵風機選型。

規(guī)范中對除塵系統(tǒng)并聯(lián)管段水力平衡計算的要求是不平衡率不超過10%，對于吸塵點較少的除塵風網(wǎng)，采用手算試算校核的方式就可以達到要求，而對于較大風網(wǎng)，要達到不平衡率不超過10%的要求，試算校核次數(shù)由手算無法解決，而且由于查圖表的累積誤差，計算結(jié)果可靠性也難以保證。所以，編制除塵風網(wǎng)阻力計算程序?qū)τ诖笮蜕⒓Z中轉(zhuǎn)庫除塵風網(wǎng)設(shè)計是必要的。

除塵風網(wǎng)阻力計算程序的編制要點：（1）沿程摩擦阻力系數(shù)的計算要采用柯列勃洛克-懷特公式，對于目前的計算機運算速度，該公式的隱函數(shù)格式必須采用迭代法計算的缺點已不用考慮，其精確性是最有價值的。（2）各除塵管件的局部阻力計算要選用公認的與試驗結(jié)果一致性好的阻力計算圖表或經(jīng)驗公式。（3）程序計算結(jié)構(gòu)盡量簡化，可采用逐段迭代平衡的方式，迭代精度按并聯(lián)管路不平衡率5%（通常對除塵風網(wǎng)電算的精度要求）計。

綜上所述，港口散糧裝卸工程除塵風網(wǎng)的設(shè)計只要抓住設(shè)備選型、風量確定、風網(wǎng)布置、阻力平衡計算這幾個步驟中的要點，就能夠與整體工程各專業(yè)設(shè)計過程密切結(jié)合，協(xié)調(diào)一致，取得良好的設(shè)計效果。

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