树脂砂砂处理工部除尘系统设计

郝志江，李怀明，郝 礼

（机械工业第六设计研究院有限公司，郑州 450007）

树脂砂砂处理工部除尘系统设计

郝志江，李怀明，郝 礼

（机械工业第六设计研究院有限公司，郑州 450007）

介绍了树脂砂处理工部除尘系统的划分和主要生产设备除尘罩的设计，重点论述了除尘系统二的设计方案和设备选型，给出了设计过程中的注意事项和改进意见。

树脂砂；除尘系统；砂再生

1 砂处理工部工艺流程及设备布置

某公司铸造车间以生产大型铸钢件为主，主要采用呋喃树脂砂工艺，其造型材料面砂采用铬铁矿砂，背砂采用树脂自硬砂。砂再生生产线中的砂处理系统主要生产设备采用进口设备，其除尘设备皆由国内配套，生产线主要由落砂机、振动输送机、悬挂磁选分离机、磁选带式输送机、斗提机、破碎机、机械摩擦再生机、风选机、砂温调节器、铬铁矿砂分选装置、气力输送装置及电控系统组成。各主要设备之间设物料存储砂斗，砂斗总容量满足一个星期的使用量。图1为车间砂处理工部工艺流程图。

2 砂处理工部除尘系统的划分和除尘罩的设计

目前呋喃树脂砂处理除尘，多采用集中的方式，将砂处理工部生产设备上的所有除尘点连成一个或多个系统进行除尘，在砂处理除尘系统设计时，必须按生产设备的工艺路线、设备运行时段结合除尘设备的安装场地等综合考虑。若系统太少，其吸口多、管道长、结构复杂，工作中相互牵制，各吸口的吸尘效果不平衡。若系统分得太多，则除尘设备分散、相对占地面积大，除尘器规格多、备件种类多、管理麻烦。根据经验，分三个除尘系统比较经济，可节约使用成本。

（1）除尘系统一

图1 砂处理工艺流程图

从落砂机开始到块砂斗入口，包括了落砂机、振动输送槽、悬挂磁选机、磁选带式输送机（耐热型）和斗式提升机等整个落砂回砂系统，主要是考虑到该系统可能与砂再生设备系统不同时工作，将不同时运转的扬尘点分系统除尘，这样操作灵活，管理方便。这一系统吸口较少，只有四处，但是管路较长，砂温较高。

落砂机除尘罩一般可使用固定式半密闭罩和移动式密闭罩，考虑到落砂机台面尺寸较大，适合采用移动式密闭罩，可降低设计除尘风量。振动输送槽至带式输送机处转卸点采用密闭罩，此处还设有一级悬挂磁选机，非标密闭罩将悬挂磁选机、输送槽出料端和皮带机受料端完全封闭，密闭罩顶部直接接除尘管道。带式输送机头部卸料处自带除尘接口。块砂斗顶部除尘口的位置要远离气力输送管道卸料口，避免抽走物料。

（2）除尘系统二

从块砂斗下的振动输送槽开始到再生砂库，包括了破碎再生装置、搓擦再生装置、除风选分级机外的砂温调节装置和铬铁矿砂分选装置。这一系统的除尘点最多，管路最长最复杂，总除尘风量大，单点除尘风量较小，最大的振动破碎再生机受料口除尘风量为3000m3/h，最小的砂温调节器除尘风量为500m3/h。

破碎再生机受料口和出料口采用柔性密闭罩，用钢板固定一定长度的软质橡胶板组装成矩形状的密闭罩，罩在设备的受料口和出料口上方，收料口处振动输送槽从侧边给料，除尘管道接口设置在顶部；而出料口处的密闭罩则用销孔连接方式固定在其后的缓冲斗上，像合页一样可向上开启，方便破碎机检修和筛网的更换，因此其除尘口设在侧边。其它设备都是自带除尘接口。

（3）除尘系统三

风选分级机单独设一套除尘系统。此设备是去除机械再生完旧砂微粉的关键设备，且设备上装有负压表，虽然除尘风量不大，只有1万m3/h，但是负压要求比较严格，因此考虑单独设置一套除尘系统。

由设备制造厂家提供专业设备除尘风量表并结合设计实践经验，确定各主要设备扬尘点的除尘风量如表1所示。

表1 主要设备扬尘点排风量

3 除尘系统二设计方案

系统的设计计算包括确定各排风点的位置、管道系统和除尘设备的布置、排风量、风速、风管管径和压力损失，保证系统内达到要求的风量分配。并确定除尘器、离心风机的型号和规格以及动力消耗[1]。砂再生工部共设计三套除尘系统，其中除尘系统二是除尘点最多、管路最复杂的一套。下面着重针对该除尘系统的设计方案进行阐述，有两种方案可供选择。

方案一，系统设计采用树状结构，在某一高度沿着整个砂再生系统敷设一根主管道，到设备除尘点用支管连接。

方案二，根据设备高度分三层沿着整个砂再生系统并行敷设三根支管道，三根支管再靠近除尘器处合并后进除尘器。

比较以上两个方案，方案一的优点是设计较简单，无需设置大量管道，管道占用空间小；缺点是管道管径大小和长度相差较大，管道阻力平衡较难控制，即使通过调节风量阀也难以达到平衡风量的效果，且主干管施工安装和维修比较困难。方案二克服了方案一系统压力损失不容易平衡的缺点，整个系统在不同高度并行敷设三条管道，系统能在有限的空间内得到合理的安排。由于管道总长度增加，施工安装成本较方案一高，设计比方案一略微复杂。

综合考虑以上分析，选择方案二。整个系统分三层进行布置，最高处是砂斗顶部除尘点，第二层为铬铁矿砂分选装置第一、二级磁选画出除尘系统简图如图2所示。

图2 除尘系统方案一

根据以上各扬尘设备的位置，分三层进行布置，最高处是砂斗顶部除尘点，第二层为铬铁矿砂分选系统的永磁分离滚筒和振动沸腾分离槽除尘点，最下层为其他设备除尘点，除尘系统简图如图3所示。

图3 除尘系统方案二

4 设备选型

袋式除尘器效率高、阻力小、维护简单、设备运行稳定可靠，完全可满足烟气除尘稳定可靠运行的需要。本次设计选用气箱脉冲袋式除尘器，各除尘系统设备选型见表2。

5 注意事项

由于工厂地处北方，冬季最低日平均温度达到-25.7℃。为防止除尘管道及滤袋结露影响使用效果，一是需要将除尘器就近放置在厂房内，这样可以避免雨雪对气动、电器元件的侵蚀和正常使用，影响使用寿命；二是要保证反吹压缩空气的洁净，该设计对空压系统配备了空气冷干机及过滤器等。

风选分级机和上部振动筛之间的空隙有时候冒灰严重，因为此处是除尘盲点，振动筛顶部有除尘口，能去除筛网上部的扬尘，而风选分级机在机身中部设置除尘口，能除去风选分级机顶板下部的扬尘，这就造成振动筛筛网下部和风选分级机顶板上部之间无负压，旧砂落到顶板，扬尘四处扩散导致冒灰，解决办法是采用柔性橡胶垫将此处缝隙密封，再增加一个除尘管就能达到很好的效果。

结合试运行情况，各除尘系统使用过程中要定时及时除灰，否则会堵塞除尘器，影响除尘效果。除尘器的关键零部件脉冲阀质量一定要保证，如无法正常工作且没有及时更换，也会对除尘效果带来很大的影响。

表2 除尘系统设备选型表

林江.铸造砂处理工部多点除尘系统设计[J].杭州应用工程技术学院学报，1999（12）：191-196.

Precipitation System Design for Sand Treatment Working Department of Resin Sand HAO Zhi-jiang, Li Huai-ming, HAO Li

(SIPPR Engineering Group Co., Ltd, Zhengzhou 450007, China)

The paper presents the partition of dust collecting system of resin sand treatment working department and the dust collecting cover design for main production equipment, particularly explicates the design scenario and equipment model selection of dust collecting system II, and presents the attention matters and improvement opinions in design course.

resin sand; dust collecting system; sand regeneration

X701.2

A

1006-5377（2014）07-0018-03