粉塵（木屑）重力沉降裝置設計

陳方白　王順堂

摘 要 介紹了木工車間地域面積受限的空間如何設計粉塵（木屑）沉降室，著重討論了進風口、出風口布置，室內阻力筋布置，室與分道的布置以及其對懸浮粉塵（木屑）沉降的影響。沉降室進風口、出風口同側布置節省占地面積、增大局部阻力。沉降室內增加筋板起加固作用，并增大粉塵（木屑）沉降速度。沉降室最小面積與捕捉粉塵（木屑）能力的關系條件符合斯托克斯定律使用條件，用其計算沉降室捕捉粉塵（木屑）的最小粒徑。本設計對通風除塵設計工作者有實際的參考價值。

關鍵詞 木屑 重力 沉降室 結構 通風除塵

中圖分類號：T56 文獻標識碼：A

1國內沉降室技術背景

目前在鑄造、冶金行業使用的粉塵（木屑）沉降裝置，有旋風式粉塵（木屑）沉降裝置和水平阻隔箱式粉塵（木屑）沉降裝置兩種。前者使用時，由于粉塵（木屑）量大，沉降物在短期內就充滿了其沉降室，要頻繁對沉降室的沉積物清理，否則造成粉塵（木屑）四處飛濺；后者內設置了水平阻隔，氣流進出口一字排列，造成沉積物不易清理，沉降室裝置體積龐大，不但占地面積大，而且使用的鋼材和人工費用也多，沉降室性價比很低。

在除塵系統粉塵（木屑）沉降方面設計一種高效、經濟的除塵系統粉塵（木屑）沉降裝置，對于制造企業和用戶以及社會環境等方面，都是非常必要的。

2粉塵（木屑）沉降室概述

在鑄造（木工）、冶金行業中，粉塵（木屑）重力沉降室是一種方便、經濟的木塵凈化設施，具有構造簡單、一次投資少，維護方便等優點，只要足夠的長度和寬度，就能達到沉降粉塵（木屑）的目的。對于長度和寬度受到限制的空間，粉塵（木屑）沉降室設計沒有現成的參考手冊，本文就粉塵（木屑）沉降室長度和寬度受限的空間如何設計沉降室舉例說明。

3粉塵（木屑）沉降室結構優化

粉塵或木屑沉降裝置，包括沉降室及其進、出風口、沉降室加強筋，加強筋布置在沉降室內部，該加強筋包括固接在沉降室頂板上的若干橫筋、固接在沉降室四側壁上的若干側面立柱和側筋；橫筋、側面立柱和側筋形成沉降室內壁阻力筋；而沉降室四側壁中央固接有中部縱、橫梁，沉降室頂板上和若干橫筋間隔固接頂部橫梁，中部縱、橫梁及頂部橫梁形成沉降室的受力支撐梁；隔板在沉降室內錯位豎排而形成沉降室風道。

進、出風口同側錯位布置：隔板兩側分別固接隔板立筋、隔板橫筋。將加強筋布置在沉降室內部，降低沉降室占地面積，減少鋼材使用量和人工費，同時也增大沉降室內部阻力，最大限度降低粉塵（木屑）在沉降室內的速度；隔板由橫排改為錯位豎排，一是利于沉積物粉塵（木屑）的清理，二是增加風的路徑和阻力，利于粉塵（木屑）的沉降；進出風口由相向一字排列改為同側錯位布置，風的方向改變了180埃齟罅順兩凳易枇Γ謔〕兩凳醫隹詵綣苷加每占洹T誆輝黽硬牧戲延煤腿斯さ耐保畬笙薅鵲募跎儷兩凳藝加每占洌蒲Ш俠砩杓瞥兩凳醫峁梗咽溝梅鄢荊拘跡┑刃枰兩檔某玖T誄兩凳已桿偌跛儷兩擔岣吡順兩凳業ノ豢占淶氖褂瞇剩锏攪誦灤汀⒏咝А⒕玫哪康摹？

4重力沉降計算

重力沉降計算的目的，是以最小的占地面積獲得最大的沉降效果。粉塵或木屑混合氣體流以15～18m2/s的速度從進風口以接近垂直頂板的方向流入沉降室，由頂板、側板、底板及隔板形成的進風道斷面比進風口突然放大許多，加之沉降室箱體內壁的頂部橫筋、側筋、中部縱梁、中部橫梁及頂部橫梁及隔板等筋板對混合氣體流的阻擋，其流速度迅速降低，在沉降室內的速度最終降低至2～4m2/s，大顆粒粉塵或木屑全部沉積降落，小顆粒粉塵或木屑部分沉積降落。沉降室側壁上設有運輸門，用以沉降物的外運。根據斯托克斯定律，此沉降室裝置能捕捉的粉塵（木屑）最小粒徑dpmin為：

dpmin =

式中：—沉降室內氣流粘度，kg/m s；

Q—氣流流量，m3/s；

—重力加速度，9.8m/s2；

—塵粒（木屑）密度，kg/m3；

B—沉降室內風道寬度，m；

L—沉降室內風道長度，m。

以=1810-6kg/m s，g=9.8m/s2，=0.6kg/m3，B=1.394m，L=9.162m，代入，得，dpmin=0.84mm，完全滿足沉降室裝置對粉塵（木屑）沉降捕集的要求。粉塵或木屑氣流運行至出風口附近時，粒徑大于0.84mm的粉塵（木屑）已經沉降，粒徑小于0.84mm的部分粉塵（木屑）流出出風口，進入下級除塵裝置。

5結論、效果

沉降室投入使用一個月后，在下級除塵裝置（煙囪檢測口）檢測，日木屑排放量（TSP）為 ：0.03 mg/m3，遠遠高于GB3095-2000，其日排放標準為：0.12 mg/m3，沉降室捕集木屑效果良好。本設計榮獲國家實用新型專利，專利號：ZL 2015 2 0799023.3。

參考文獻

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