饲料厂除尘风网系统设计与设备选用

饲料厂除尘风网系统设计与设备选用

魏敏 汤禹

江苏丰尚油脂工程技术有限公司，江苏 扬州 225100

摘要：在饲料企业的生产中，许多环节都会产生粉尘，悬浮在空气中的粉尘本身没有毒性，但是当与空气混合到一定程度时，明火会引起粉尘爆炸和起火，操作人员长时间暴露于粉尘环境可能会导致尘肺，影响人体健康。灰尘落在设备或部件上会增加旋转部件的磨损或电气设备的故障，因此，有必要计算和设计整套给料设备的通风网络，以实现“密闭为主，吸风为辅”。

关键词：饲料厂；除尘风网；系统设计；设备选用

1 预混料、浓缩料加工成套设备工艺流程

预混料、浓缩料加工成套设备工艺流程是满足客户产量与经济技术指标需求，通过设计计算选型，要求准确配料和均匀混合，把单机设备和装置按生产过程及技术要求分各段工序组合而成，将设备的功能以及设备之间联接和方位配合联系表达清楚，做到生产能力适应客户需要，产品质量符合配方要求，单位产品能耗少，噪声、粉尘符合国家标准规定，使用维护方便，工作可靠经久耐用并价格低廉，工艺流程如图1所示，图中流程分为粉碎工段和混合工段，而粉碎工段又包括投料清理设备、提升设备、粉碎设备，混合工段包括投料清理设备、提升设备、清理筛设备、混合设备，它们共同连接的地方就是风网系统，在每一设备处都设有吸尘点便于除尘防止粉尘扩散。

图1 预混料、浓缩料加工成套设备工艺流程

2 尘源产生设备

从图1工艺流程中可以看出，每台设备既是加工设备又是扬尘设备，而产生尘源的有投料清理设备、粉碎设备、混合设备、清理筛、绞龙输送设备及成品打包口处，这些地方的粉尘都是在输送工作与加工中产生并散发出粉尘，只有尽量采取除尘措施才能保证合理抑制粉尘散发和回收利用。

3 设备除尘点的选择与参数的确定

知道尘源之后需要采取措施进行部位设计计算，选择除尘设备类型和风网布局，除尘是粉尘与气体的分离，结合图1中设备方位关系和国家饲料企业除尘标准及粉尘与气体设计实践，设计投料口除尘采用独立风网，是因为预混料投料易产生大量的粉尘，单独设计安装一个除尘器在投料处，目的是在投料过程中既可以除尘，又可以回收利用，进料时开机进而节省电耗；而集中风网主要分布在以下几个设备处，即在粉碎机下料仓中，在绞龙输送前面及粉料筛处设置一除尘点目的是除尘及加快粉碎料出筛率，在小料投口和打包口处设置一除尘点目的是除尘防止灰尘散发影响操作人员及环境，这几个可以通过主支管道向设备处引入分支，实现除尘目的，保证能耗及空间布局，独立风网和集中风网确定后对风网系统进行合理设计计算，保证最佳组合，节省能耗，减少粉尘逸出。各处除尘点风量选择如表1所示。

表1各处除尘点风量选择

4 风网组合设计布局

产生的灰尘只有通过风网除尘系统的收集与捕捉才不会散发而污染车间，由于尘源特性、工艺要求、除尘原理和特征不同除尘器可分为独立风网和集中风网，选择依据是根据粉尘颗粒性质与大小、气流特性、空间系统布置、维护费用、除尘效率及运行成本等进行选型，还要考虑设备工艺经济要求。

4.1 独立风网速度计算确定

除尘是为了改善企业生产车间环境和生产条件，减少粉尘散发，其是利用空气能量转化为粉尘动能和势能，根据设计经验在投料口采用独立风网，独立风网是单个脉冲布袋除尘器，它具有清理机构和反吹气气流装置，根据粉尘和物料特性，设计依据是由投料口含尘空气含量和滤袋表面每一平方米可处理的空气流量来确定滤袋总面积和滤袋数量，即滤袋总面积数学表达式：

式中：F滤为滤袋总面积（m2）；Q为投料口含尘空气量（m3/h）；q为脉冲滤袋每平方米可处理的空气量（120~300m3/h.m2）。

而滤袋个数的数学表达式为：

式中：n为布袋个数；d为布袋直径（m）；l为布袋长度（m）。

查阅相关文献和饲料资料知投料口除尘滤袋直径取值为120~200mm，长度取值1000~2000mm，在设计时考虑场地高度和布局及厂家生产标准取滤袋的参数为φ200mm，长度1600mm，将投料口尘参数（表1所示）数据代入上式（1）与（2）中，计算得到滤袋个数为[11.8，33.5]，结合除尘器结构和实际投料圆整18，又由处理风量和风机厂家选择风机型号为4-72-3.6A型离心通风机，因此本文设计型号TBLMf18方形脉冲除尘器。

4.2 集中风网速度计算确定

集中风网设计受生产线设备、尘源及吸尘点等影响，一般n（n>1）台设备需要风网中有n-1个三通节点，集中风网系统由吸尘罩、风管、弯头与三通、除尘器及风机等组成，在主干线风管，为了能够正常工作、安全经济性及粉尘不外扬，在水平管路上不集料等要确定适宜的风速，理论上垂直方向风速大于粉尘悬浮就能达到除尘效果，一般主干线大于分支管风速，但风速与直径及管网阻力等因素有关，查阅相关资料得到风速参考数值：（1）直径≤100mm的风管风速，V=10m/s；（2）直径100mm≤φ≤200的风管风速，V=13m/s；（3）直径≥200mm的风管风速，V=14~18m/s；

为防止大马拉小车现象，求解压力损失时并非将所有管道都相加，只要计算串联管路中最大阻力便可以，在设计计算时根据管道直径、流量及风速之间关系估算管道直径，即如下公式（3）确定：

而压力损失包括沿程阻力和各种管件局部阻力，用公式表示如下：

式中：R为单位长度管道的沿程阻力(m)；L为所有直长管道长度(m)；∑ξ为局部管道阻力系数之和；U为管路中气流速度(m/s)；D为直径；Q为管道风量（m3/h）。

查阅文献如表1的风量及代入公式（3）与（4）中得到相关参数量，将计算数值圆整选择实际标准管道直径如表2所示。

表2 各设备管路相关参数

表2得到风网总风量和总压损，根据这些参数选择对应的风机型号及电机，由于风网运行需要考虑漏风，根据实际风机风量及风压计算公式，

Q风机=Q总(1+C漏)(1+C滤)（4）

H风机=(1.15~1.2)H总（5）

式中：C滤为10%~15%；C漏为10%~15%。由上面公式（4）与（5）确定风机风量8800≤Q≤12036（m3/h），风压≤3065（Pa）,风机的型号为5-35-No4-7.5，即可代入公式（1）与（2）确定布袋数量31个即可满足要求除尘要求。

5 结语

本文采用预混料成套设备阐述饲料厂除尘设备的设计计算和布局，选择风网系统最佳组合，由于各饲料厂厂房和设计的差异而存在不同，在尽量保证风网系统密闭状态下，加强现场设备的正确安装与管理，减少粉尘扩散，改善企业环境，保证设备正常运行，同时也为饲料厂设计人员提供参考风网系统设计与技术交流。

参考文献:

[1]王斌兴,王大宏.粮食工程中除尘风网的工艺设计[J].2011,07:105-107.

[2]况杰华，何仁财.预混料、浓缩料成套加工设备的虚拟设计与装配[J].饲料工业，2013,34(9):13-16.