浅谈干混砂浆除尘管道设计原则

浅谈干混砂浆除尘管道设计原则

陈旺强陈可宇

（福建南方路面机械有限公司，362021）

摘要：本文浅析了干混砂浆除尘管道的组成以及组成除尘管道的管道组件、管道配件在设计中应遵循的原则，为初学者提供了参考方向，通过合理的管道布置，能够有效增进干混砂浆生产线的除尘效果，从而能够使生产线更加洁净、美观，为营造良好的生产环境提供了可靠的保证。

关键词：干混砂浆；除尘管道；管道组件；管道配件；管道布置

概述

近年来，随着国家对环保事业的投入渐渐加大，建立资源节约型和环境友好型的绿色发展步伐越来越快，干混砂浆做为一项环保绿色产业，正逐渐在我国一、二线城市迅速兴起，给干混砂浆行业带来了历史发展机遇。越来越多的干混砂浆生产线在全国各个地方逐渐开支散叶，而生产线自身的环保问题也越来越受到重视，如何使生产线环境更加干净、整洁，是本文要讨论的问题。

为了使生产线干净整洁，对生产线粉尘产生点要进行严格控制，这就要对生产线的除尘系统进行合理的设计和布置，干混砂浆生产线除尘布置主要有单个除尘点用单个除尘器进行除尘；多个除尘点由一个除尘器集中控制以及全部除尘点由一个除尘器进行集中除尘等几种方式。一个完成的除尘系统应包括吸尘罩、除尘管道、除尘器、风机等部分连接成一体。管道设计是否合理，直接影响到整个系统的除尘效果。因此，必须全面考虑管道设计中各种问题，以获得比较合理、有效的方案。除尘系统布置如下程图1：

图1

下面对组成除尘系统的管道组件（含弯头、三通、渐扩管、管道与风机的接口及出口等）、管道配件（含管道清扫孔、调节阀门等）设计原则及管道布置原则进行分析：

1、管道组件

1.1弯头。弯头是连接管道的常见构件，其阻力大小与弯管直径D、曲率半径R以及弯管所分的节数等因素有关。在特定的范围内曲率半径R越大，阻力越小。但当R大于2～2.5D时，继续加大R时弯管阻力不再显著降低，而R取值过大时弯头会使系统管道、部件及设备不易布置。因此按实用出发，在设计中R一般取1～2D，90°弯头一般分成4～6节,如图2：

图2

1.2三通。在干混砂浆生产线集中除尘系统中，常有支管与主管路的汇合部件即三通管。

汇流三通中两支管气体流速度不同时，根据流体力学中的描述，流体高速流动时，由于速度较周围的流体快而带动周围的流体一起流动，高速流体周边压力的变化对周围的流体产生引流的作用，即发生引射作用，同时会伴随有能量交换，即流速大的失去能量，流速小的得到能量，但总体能量是损失的。为了减小三通管路的阻力，应避免出现引射现象。设计时最好使两根支管与主管的气流速度相等，即V1=V2=V3，则两支管与主管截面直径之间的关系为D12+D22=D32三通的阻力与气流方向有关，两支管间的夹角α一般取15°～30°，以保证气流畅通，减少阻力损失。三通不能采用T形连接，因为T形连接的三通阻力比合理的连接方式大4～5倍。另外，应尽量避免采用四通设计，因为气流在四通干扰很大，严重影响吸尘效果，降低系统的除尘效率。

1.3渐扩管。气体在管道中流动时，如果管道的截面骤然由小变大，气体流速也骤然扩大，引起较大的冲击压力损失。为减小阻力损失，通常采用平滑过渡的渐扩管。渐扩管的阻力是由于截面扩大时，气流因惯性作用来不及扩大而形成涡流区所造成的。渐扩角α越大，涡流区越大，能量损失也越大。当α超过45°时，压力损失相当于冲击损失。为了减小渐扩管阻力，必须尽量减小渐扩角α，但α越小，渐扩管的长度也越大。通常，渐扩角a以30°为宜。

1.4管道与风机的接口及出口。因风机运转时有振动产生，为避免振动在风机与管道之间直接形成相互影响从而影响风机运行和管道的安装固定，除尘器进风管道与风机运连接应采用软连接的方式，如用一段软管（如帆布软管）。在风机的出口法兰处一般采用直管连接排出室外，当受到安装位置的限制，需要在风机出口处安装弯头时，弯头的转向应与风机叶轮的转向一致。为减少出口动压损失，出口处最好不要设风帽或其它物件，在室外的排风管道高度应符合国家环保对大气污染物排放要求。

2、管道配件

2.1清扫孔

当除尘系统运行一段时候后，由于种种原因，在除尘管道或多或少会有粉尘积累，为了使除尘系统正常运行，需要对管道里的粉尘进行清理，因此在除尘管道上一般需要设置清扫孔，清扫孔一般设于倾斜和水平管道的侧面，异形管、三通、弯管的附近或端部。清扫孔的制作应严密，用封板和密封条封住，确保不漏灰。

2.2调节阀门

因集中除尘系统阻力不平衡的情况在系统运行中是难免的，所以在与吸尘罩连接的垂直管段上设手动阀。常见的调节阀门有蝶阀、斜插板阀等，在吸入段管道上，一般不容许采用直插板阀，因为它容易引起管道堵塞，作为调节风量用。无论是斜插板或蝶阀，都必须装设在垂直管段上。因为阀板前后产生比较强烈的涡旋，粉尘很容易沉积，如果这类阀板装在斜管或水平管段上，沉积粉尘还会妨碍阀板的开关或堵塞管道。

3、除尘系统管道布置

（1）管道布置力求简单，尽可能垂直或倾斜装设，倾斜角一般不得小于50°，使管道内的积尘能自然滑下；

（2）分支管与水平管或主干管连接时，一般从管道的上面或侧面接入。

（3）管道一般采用圆形截面，因为方形、矩形截面管道四角会产生涡流，容易积累粉尘。最小直径一般不小于100mm，以防管道堵塞。

综上所述，合理的管道设计和布置，能提高整个生产线除尘系统的除尘效率，使干混砂浆生产线更加整洁干净，从而改善员工作业环境，提升企业的整体形象。

参考文献

[1]除尘技术手册[M].冶金工业出版社,张殿印,张学义编著,2002

[2]庄凌云，陈满科.除尘系统管路的设计与调整.