通风除尘系统中吸尘罩的设计与计算

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通风除尘系统中吸尘罩的设计与计算

李志华

(青岛科技大学67信箱,山东青岛　266042)

摘　要:吸尘罩是通风除尘系统中的重要部件,通过分析吸气口的气流运动规律,提出了吸尘罩的设计计算方法以及所遵循的设计原则,为准确地进行通风除尘系统的设计提供了依据。关键词:除尘;吸尘罩;设计计算

中图分类号:TQ33014+93　　　文献标识码:A　　　文章编号:1005-4030(2005)02-0024-04

　　在工业生产中,从生产设备和辅助设备在工

作过程散发出来的含尘气体,如不加以控制,就会污染车间,如不加以处理,就会从车间排放到大气环境,对大气造成污染。为防止粉尘的扩散,就要配置通风除尘系统,把这些粉尘收集起来,然后加以处理和控制。吸尘罩是通风除尘系统中的重要部件。由于工艺条件的限制,生产设备无法进行全密闭,只能把吸尘罩设置在尘源附近,依靠罩口外吸气流运动,把粉尘全部吸入罩内,使工作地点的空气含尘浓度符合国家标准。吸尘罩的计算是否准确、设计是否合理对整个通风除尘系统的技

尘罩是橡塑工业中最常用的吸尘罩,本文重点介

绍伞形吸尘罩的设计计算。旁侧吸尘罩和条缝吸尘罩的设计计算可供参考。

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吸尘罩是通过罩口的抽吸作用,在距离吸气口一定位置的粉尘散发点(即控制点)上造成适当的空气流动,从而将粉尘吸入罩内。粉尘控制点的空气运动速度称为控制风速Vx(吸入速度)。这样就向我们提出了一个问题,吸尘罩需要多大的吸风量Q,才能在距离罩口X处达到必要的吸入速度Vx?要解决这个问题,必须掌握Q和Vx之间的变化规律。

图2是一个吸气口周围气流运动的情况。如果将这个吸气口近似的看作一个点,如图2(a)所示。气流从四周流向该点,它的流线就是以该点为中心的径向线。在吸气口四周空气流速相等的点所组成的面是以该点为球心的球面,这些球面成为吸气口的等速面。通过每个等速面的空气量就是吸尘罩的吸风量,即:

πR2πR2Q=41V1=42V2

(1)

式中:V1,V2———点1和点2的空气流速,m/s;

R1,R2———点1和点2至吸气口的距离,m。

图1　吸尘罩的结构

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1　吸气口气流运动的规律

(1)式可以改写为:

2V1/V2=(R2/R1)

术经济性能具有重要的影响。按吸尘罩的结构,吸尘罩可分为伞形吸尘罩(a)、旁侧吸尘罩(b)和条缝吸尘罩(c)3种[1],如图1所示。其中伞形吸

收稿日期:2004-07-30

作者简介:李志华(1964-),男,副教授,主要从事高分子材料加工

机械的教学与科研工作。

(2)

由式(2)可以看出,吸气口外某一点的空气流速与该点至吸气口距离的平方成反比。这说明随控制点至吸气口距离的增大,控制点的空气流速会很快衰减。因此布置吸尘罩时,应尽量靠近粉尘源。如果吸气口设在平板上,如图2(b)所示,由于吸气范围受到限制,它的等速度面是半个球

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