轧花机前面罩除尘管道计算与风机选用

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〔山东天鹅棉业机械股份有限公司，山东济南250032〕

棉花加工厂在轧花过程中会在车间内产生很多的飞尘，这些飞尘对车间操作人员身体是有害的。而增加除尘风机就是为了在最容易扬起尘土的轧花机落花口处将尘土吸引并带离车间内部，从而降低车间内部飞尘浓度，改善车间工人工作环境。

以目前国内最高质、高效的四台型MY171智能化、信息化机采棉加工生产线为例，通过实际管道系统的计算为大家介绍一下如何进行除尘风机的选择。

设空气温度为20°时，标准大气压下，空气密度为ρ=1.2 kg/m3。

一、理论风量值计算

轧花机落花口处尘土飞溅，所需吸引风速约为0.5 m/s～0.6 m/s，取Vx=0.6 m/s，吸尘罩口距离落花口直线距离约为400 mm，即X=0.4 m，可求得吸尘罩口风速V0：

式中：

V0——吸尘罩口风速，m/s；

Vx——0.4 m处尘源风速，m/s；

X——尘源与罩口距离，m；

S——罩口面积（罩口长×宽=2.96 m×0.15 mm），m2。

按上式计算得吸尘罩口风速为2.07 m/s。

求得吸尘罩风量Q0：

Q0=3 600V0S

式中：

Q0——吸尘罩风量，m3/h；

V0——吸尘罩口风速，m/s；

S——罩口面积，m2。

按上式计算得吸尘罩风量为3 311 m3/h。

为此，轧花机四个吸尘罩共需风量：

Q=Q罩×4=13 245 m3/h

二、理论风压值与管道直径计算

粉尘状杂质在管道内的最低空气流速为14 m/s～22 m/s，为保证管道系统内尘土不堆积且磨损小，取V=18m/s，则初始管道直径：

式中：

D1——管道直径，m；

Q0——吸尘罩风量，m3/h；

V——管道风速，m/s。

D1=0.255

按管道系列，取管道直径为250 mm。

根据吸尘管道简易布置图如图1所示。

如图1，首先计算各管路的压损值，然后挑选阻力最大的管道支路（最长管路）计算总压损。计算如下：

1.管段①，D1=250mm，V=18 m/s，

a.经查表得，比摩阻Rm1=1.5 mm H2O/m

图1 吸尘管道简易布置图

摩擦压损：

b.吸尘罩θ=150°，经查表矩形吸尘罩阻力系数ζ=0.22

c.五节弯管，α=90°，R=4D，查表可得阻力系数ζ=0.18

d.吸气三通，α=30°，D1=D5=250 mm，V1=V5=18 m/s，=1，查表可得阻力系数ζ=0.45局部压损：

则管段①的压损为：

H1=Hm1+Hju1=253.4 Pa

2.管段②：D2=350 mm，V=18 m/s，

a.经查表得，比摩阻Rm2=1.0 mm H2O/m

摩擦压损：

Hm2=Rm2gL=19.6 Pa

b.五节弯管，α=60°，R=3D，查表可得阻力系数ζ=0.15

c.吸气三通，α=60°，D2=D8=350 mm，V2=V8=18 m/s，，查表可得阻力系数ζ=0.3局部压损：

则管段②的压损为：

H2=Hm2+Hju2=107.1 Pa

3.管段③：D3=500 mm，V=18 m/s

a.经查表得，比摩阻Rm3=0.6 mm H2O/m

摩擦压损：

Hm3=Rm3gL=176.4 Pa

b.五节弯管，α=90°，R=2D，查表可得阻力系数ζ=0.2，共计3个五节弯管，

局部压损：

则管段③的压损为：

H3=Hm3+Hju3=293.0 Pa

4.④部分压损：除尘器和风帽的压损，选用市场通用下旋60型旋风除尘器，D=1 600 mm

a.除尘器压损：当风速为V=18 m/s，除尘器处理风量为19 180m3/h，除尘器压损为H41=872.2 Pa b.风帽压损：d=960mm，h=900mm经查表得ζ=0.6

则④部分压损：

H4=H41+H42=988.8 Pa

5.管段⑤：D5=250mm，V=18 m/s，

a.经查表得，比摩阻Rm5=1.5 mm H2O/m，

摩擦压损：

Hm5=Rm5gL=14.7 Pa

b.吸尘罩θ=150°，经查表矩形吸尘罩阻力系数ζ=0.22

c.五节弯管，α=60°，R=4D，查表可得阻力系数ζ=0.14

d.吸气三通，α=30°，D1=D5=250 mm，V1=V5=18 m/s，查表可得阻力系数ζ=0.15局部压损：

则管段⑤的压损为：

H5=Hm5+Hju5=113.8 Pa

6.管段⑥⑦⑧压损：与管段⑤①②压损一样。

7.综上数据，计算阻力最大管道支路（最长管路）①②③④总压损：

ΣH=H1+H2+H3+H4=1 642.3 Pa

8.支管压损平衡计算，管段①压损和管段⑤压损分别为H1=253.4 Pa，H5=113.8 Pa

为此，必须调整管径进行压损平衡

按通风管道系列，以管道直径为210 mm。

摩擦压损：

b.吸尘罩θ=150°，经查表矩形吸尘罩阻力系数ζ=0.22

c.五节弯管，α=60°，R=5D，查表可得阻力系数ζ=0.1

三、管道直径与风机参数确定

参考风机厂参数表，可选用风机4-72No.6C 15 kW（转速2 240 r/min），其风量Q=10 314 m3/h～20 628 m3/h，风压H=2 734 Pa～1 733 Pa。