暖通工程師考點(diǎn)整理：除塵技術(shù)
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在各類廠房的建筑設(shè)計(jì)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(jī)械加工、建材等行業(yè)，特別是在制藥生產(chǎn)線、壓片機(jī)、制粒機(jī)、混合機(jī)、配料、拌料、振篩、粉碎機(jī)、稱量、套膠囊、中藥前處理等制藥工藝中，都要求對(duì)空氣進(jìn)行除塵凈化。一個(gè)完整的除塵系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個(gè)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(jī)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(jī)、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(jī)、除塵設(shè)備連接起來的一個(gè)局部機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。
在制藥類廠房的暖通的除塵管道設(shè)計(jì)中，所選用的除塵器主要是針對(duì)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(duì)微細(xì)粉塵效率可達(dá)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(xiǎn)或帶有火花的煙氣。
當(dāng)含塵濃度大于10g/m3時(shí)，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(jìn)行除塵。由于它具有除塵效率高(對(duì)于0.1um的粉塵，效率高達(dá)98%～99%)、適應(yīng)性強(qiáng)、使用靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、便于回收粉塵、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。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(jìng)爭(zhēng)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(shí)，由于纖維的篩濾、攔截、碰撞、擴(kuò)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(gè)初層及以后逐漸堆積起來的粉塵層進(jìn)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(shí)，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(yùn)行一段時(shí)間后，因此進(jìn)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(jí)過濾，創(chuàng)造潔凈空間
自動(dòng)化離線清灰
就地收集、就地處理
方便的操作維護(hù)
適合各種獨(dú)立或多個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)的除塵
濾筒除塵器的工作原理：風(fēng)機(jī)開啟后，含塵空氣從塵源經(jīng)由除塵罩、風(fēng)管、進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體，因氣流突然擴(kuò)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(jī)由出口排出。
對(duì)于濕式除塵器，電除塵器也可以在藥廠的除塵系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，但是在很少應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)中。所以對(duì)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(duì)于藥廠來說，可能會(huì)遇到對(duì)不同物質(zhì)的除塵，這時(shí)就要注意對(duì)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(shí)就要注意將毒性飲片車間的除塵單獨(dú)的做一個(gè)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(shí)工作的揚(yáng)塵點(diǎn)相距不大時(shí)，宜合為一個(gè)系統(tǒng)。
2.同時(shí)工作但粉塵種類不同的揚(yáng)塵點(diǎn)，當(dāng)工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價(jià)值時(shí)，也可合設(shè)一個(gè)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(shí)，應(yīng)分設(shè)系統(tǒng)。
在設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1.除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多，以利各支管間阻力平衡，如排點(diǎn)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(shí)，與水平面的夾角最好大于45°，如必須水平敷設(shè)時(shí)，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(xì)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(duì)于并聯(lián)管路進(jìn)行水力計(jì)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(dá)到設(shè)計(jì)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(duì)其系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響外，還要考慮到風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速過大對(duì)設(shè)備和風(fēng)道磨損加快;風(fēng)速過小，又會(huì)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 |
|
鐵和鋼（屑） |
19 |
23 |
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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 |
|
輕礦物粉塵 |
12 |
14 |
|
大塊干木屑 |
14 |
15 |
|
干型砂 |
11 |
13 |
|
干微塵 |
8 |
10 |
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煤灰 |
10 |
12 |
|
染料粉塵 |
14～16 |
16～18 |
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