當(dāng)前國(guó)內(nèi)外紡織工藝和紡織設(shè)備在不斷的更新,新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮,與之相配套的除塵技術(shù)也在不斷地改進(jìn)。除塵系統(tǒng)的主要任務(wù)是將分散在各臺(tái)設(shè)備上的不同部位所排出的雜質(zhì)收集起來(lái),利用風(fēng)力輸送到除塵設(shè)備中進(jìn)行塵氣分離,使塵雜分類,便于回收利用,使空氣得到凈化,并根據(jù)情況循環(huán)使用或排放。一套完整的除塵系統(tǒng)必須具備三大基本要素,即除塵設(shè)備、管網(wǎng)和風(fēng)機(jī)。系統(tǒng)除了設(shè)備自身質(zhì)量、性能要好之外,之間的合理配置更為重要,如配置不好,即便設(shè)備再好也無(wú)濟(jì)于事。

1 除塵設(shè)備

除塵設(shè)備是系統(tǒng)的重要組成部分,其中除塵風(fēng)量又是關(guān)鍵。日常工作中,設(shè)備在達(dá)到除塵效果時(shí)所處理的風(fēng)量即為除塵風(fēng)量。選擇除塵設(shè)備的風(fēng)量要根據(jù)塵源所需的總風(fēng)量而定,一般要大于所需總風(fēng)量的10%,具體視塵雜性質(zhì)而定,塵雜濃度和黏度越大,留有的余量就越多,否則就少些。如:在清花梳棉階段,雜棉、粉塵較多,所選除塵器的余量要大一些;而空調(diào)回風(fēng)中塵雜較小、較少,余量則可放小一些。濾塵器已經(jīng)成為紡織廠必不可少的一套除塵設(shè)備,紡機(jī)廠生產(chǎn)的濾塵聯(lián)合機(jī)是采用兩級(jí)空氣處理的設(shè)備,一級(jí)為纖維預(yù)分離器,包括圓盤預(yù)分離器、纖維壓實(shí)器和吸風(fēng)機(jī),主要作用是過濾、分離、收集處理空氣中的纖維性雜質(zhì)。圓盤預(yù)分離器濾目數(shù)一般為50-120目,具體根據(jù)纖維的性質(zhì)、長(zhǎng)短和多少而定。通過圓盤預(yù)分離器濾網(wǎng)上的風(fēng)速不能太高,一般處理風(fēng)速為2.5-4.5m/s，二級(jí)為采用WS-1、JM2或JM5B濾料的多層圓籠分離器,包括多層圓籠、密封箱、粉塵壓實(shí)器和集塵風(fēng)機(jī)等,主要是過濾、分離、收集一級(jí)除塵空氣中微粒粉塵,使車間空氣得到凈化后回用或排放,可減低空調(diào)負(fù)荷、節(jié)省能源。濾料也是根據(jù)所處理雜質(zhì)性能來(lái)選擇的,處理風(fēng)速在0.69m/s右,阻力一般在100Pa左右。兩級(jí)空氣處理設(shè)備合理配置,可使濾塵器效率達(dá)到99%以上，過濾后的空氣含塵度小于0.85mg/m³,纖維處理量可達(dá)到50-80kg/h,總阻力不高于250pa,兩單元機(jī)可根據(jù)需要單獨(dú)使用,LF102A-215系列濾塵聯(lián)合機(jī)處理風(fēng)量見表1

2 除塵管網(wǎng)

除塵管網(wǎng)是除塵系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),是連接各設(shè)備的橋梁和樞紐,其將粉塵或有害氣體排放到指定的地點(diǎn),是改善環(huán)境的通道。除塵管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,要靈活多變,其設(shè)計(jì)與配置要隨紡織主機(jī)的工序、型號(hào)、排風(fēng)方式、排風(fēng)量和管網(wǎng)組織形式而改變。設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接影響到風(fēng)機(jī)選型和除塵效果。因此,有必要了解一下除塵管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)所要注意的事項(xiàng)。

紡織廠除塵管網(wǎng)的主要作用是,將分散的粉塵和纖維雜質(zhì)輸送到指定的地點(diǎn)回收或銷毀,以潔凈室內(nèi)環(huán)境,改善工人的工作環(huán)境。這就涉及到氣力輸送的問題。

氣力輸送管道可分為垂直管道和水平管道兩種。垂直方向氣力輸送是利用向上氣流流動(dòng)對(duì)物體產(chǎn)生摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)摩擦力大于重力時(shí)就會(huì)上升氣力輸送與風(fēng)速的關(guān)系,如圖1所示。

要想使物體懸浮在空中,必須使: F2≥F1

式中：F1--物體在空中的重力;

F2--空氣氣流對(duì)物體向上的摩擦力。

F?=W-VRg=W-W/Rw×R=W(1-R/Rg)

式中: V一物體的體積

R一空氣的密度

W一物體的重力;

Rw一物體的密度。

F?=CAR/2g×(U-Ug)²

式中:μ一空氣流速

C一空氣的阻力系數(shù)

A-物體在垂直于氣流運(yùn)動(dòng)方向的投影面積

g-重力加速度

Ug-從物體向上運(yùn)動(dòng)的速度。

在恒速運(yùn)動(dòng)時(shí),即F?=F?時(shí),可推出:

物體懸浮時(shí)Uw=0,此時(shí)μ為最小值,此時(shí)的速度為懸浮速度或終末速度。當(dāng)然它的速度大小還與空氣、雜質(zhì)自身因素有關(guān)。

水平管道上氣力輸送,其速度必須增加到某一數(shù)值,使物體脫離管壁而騰空運(yùn)動(dòng)(也稱懸浮運(yùn)動(dòng)),此時(shí)的流速稱為騰空流速。水平方向氣力輸送較為復(fù)雜,氣流方向與物體的重力方向垂直,物體自身處于不穩(wěn)定狀態(tài)(在未達(dá)到騰空時(shí)處于滾動(dòng)狀態(tài)),因而其懸浮和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更為復(fù)雜。因此,在選擇氣流速度時(shí),一般還是以垂直管道內(nèi)物體懸浮時(shí)氣流的速度為依據(jù)。紡織廠除塵系統(tǒng)中一般都是廢棉或棉纖維,其體積較大、密度較小,水平方向速度一般沒必要達(dá)到騰空速度,只需風(fēng)速所產(chǎn)生的摩擦力F?大于棉纖維與管道所產(chǎn)生的滾動(dòng)(或滑動(dòng))摩擦即可,但實(shí)際上基本還是按垂直風(fēng)速來(lái)確定的。一般紡織廠所用的總管道風(fēng)速12-15m/s,詳見表

管網(wǎng)系統(tǒng)中,塵雜經(jīng)多個(gè)支管匯集于總管道后,輸送到濾塵器。該形式適用于需除塵的紡織設(shè)備風(fēng)量和風(fēng)壓差不多,但數(shù)量較多且排列較密,如梳棉機(jī)、精梳機(jī)為確保各支管之間的風(fēng)量基本一致,就要保證各管子之間的阻力基本相同,相差不超過10%,這一點(diǎn)比空調(diào)管網(wǎng)要求嚴(yán)格。因?yàn)槌龎m管道自身調(diào)節(jié)量較小,但又不可能在管道上添加閥門,因?yàn)槟菢訒?huì)影響物料的輸送。因此,要確保每個(gè)支管與總管連接處的總管靜壓值基本保持一致,使連接到吸塵點(diǎn)的工況相同,常借助于總管道合理的變徑以降低動(dòng)壓值來(lái)抵消總管道兩接口之間的阻力,確保總管道靜壓值不變。管道的局部阻力占總阻力相當(dāng)大的部分,所以在施工上要盡量降低阻力,減低風(fēng)機(jī)能耗。影響管網(wǎng)局部阻力的因素包括:三通、彎頭、變徑等。三通的夾角一般都做成15°-30°;彎頭的曲率半徑一般大于管徑的1.5倍,中間節(jié)數(shù)應(yīng)盡量多;管道變徑一般要使兩邊夾角小于60°;總管道直徑一般小于650mm,太大不利于物料輸送,塵雜易沉積、堵塞;除塵設(shè)備要定期更換濾料,否則會(huì)增加阻力,增加風(fēng)機(jī)負(fù)荷。

連接在同一臺(tái)除塵設(shè)備機(jī)組上的各條管段,之間的總阻力應(yīng)保持平衡。由于各紡織設(shè)備不一定同時(shí)工作,且為了設(shè)備維修時(shí)不影響其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),需單獨(dú)走管道直接接到濾塵器,如清花設(shè)備及輔機(jī)。由于生產(chǎn)設(shè)備所需排風(fēng)量和自身風(fēng)壓不盡相同(如:A045凝棉器所需風(fēng)量4500m³/h,自身出口風(fēng)壓500Pa;FA106開棉機(jī)所需風(fēng)量3400m³/h,自身出口風(fēng)壓-600Pa),它們到濾塵器的距離也不相同。常用的濾塵器工作時(shí)的風(fēng)壓一般在-1800Pa左右(因風(fēng)機(jī)而定),負(fù)壓值有限,有時(shí)距離太遠(yuǎn)而使管道阻力太大,設(shè)備所需的負(fù)壓值達(dá)不到,需另加上接力風(fēng)機(jī)來(lái)增加負(fù)壓。所以,要合理地考慮生產(chǎn)設(shè)備特點(diǎn),以及它們到濾塵器的距離,依此計(jì)算管徑。

3 風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)是除塵系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備,所用風(fēng)機(jī)一般都是排塵離心式風(fēng)機(jī),風(fēng)量較大、風(fēng)壓較高;葉輪都是無(wú)前盤葉片,不會(huì)產(chǎn)生纖維卷繞、掛花、堵塞,不會(huì)產(chǎn)生火花現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)與其所配套的除塵設(shè)備匹配,一般留有10%的余量。主風(fēng)機(jī)的全壓等于配套的除塵系統(tǒng)全部阻力、設(shè)備排塵口或吸塵口所需要的負(fù)壓以及風(fēng)機(jī)出口阻力和排放阻力之和,并應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?此即為管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力,再根據(jù)計(jì)算值選擇風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)一般按照風(fēng)量選擇,并兼顧風(fēng)壓。它一般有多個(gè)檔,應(yīng)選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)量的中間值與計(jì)算值相接近,通過分析風(fēng)機(jī)的特性曲線與管網(wǎng)特性曲線圖可知,此時(shí)風(fēng)機(jī)一般都處在風(fēng)機(jī)效率高點(diǎn),有利于節(jié)能。但也沒必要為了一時(shí)的節(jié)省使設(shè)備處于低效率、高能耗狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

紡織生產(chǎn)過程產(chǎn)生的塵雜不但會(huì)影響室內(nèi)環(huán)境,還會(huì)影響室外,人長(zhǎng)期在這種環(huán)境中工作很容易得職業(yè)病,所以要提高除塵技術(shù),降低紡織車間的粉塵,保障工作環(huán)境,提高工作效率。

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