粉尘（木屑）重力沉降装置设计

陈方白　王顺堂

摘 要 介绍了木工车间地域面积受限的空间如何设计粉尘（木屑）沉降室，着重讨论了进风口、出风口布置，室内阻力筋布置，室与分道的布置以及其对悬浮粉尘（木屑）沉降的影响。沉降室进风口、出风口同侧布置节省占地面积、增大局部阻力。沉降室内增加筋板起加固作用，并增大粉尘（木屑）沉降速度。沉降室最小面积与捕捉粉尘（木屑）能力的关系条件符合斯托克斯定律使用条件，用其计算沉降室捕捉粉尘（木屑）的最小粒径。本设计对通风除尘设计工作者有实际的参考价值。

关键词 木屑 重力 沉降室 结构 通风除尘

中图分类号：T56 文献标识码：A

1国内沉降室技术背景

目前在铸造、冶金行业使用的粉尘（木屑）沉降装置，有旋风式粉尘（木屑）沉降装置和水平阻隔箱式粉尘（木屑）沉降装置两种。前者使用时，由于粉尘（木屑）量大，沉降物在短期内就充满了其沉降室，要频繁对沉降室的沉积物清理，否则造成粉尘（木屑）四处飞溅；后者内设置了水平阻隔，气流进出口一字排列，造成沉积物不易清理，沉降室装置体积庞大，不但占地面积大，而且使用的钢材和人工费用也多，沉降室性价比很低。

在除尘系统粉尘（木屑）沉降方面设计一种高效、经济的除尘系统粉尘（木屑）沉降装置，对于制造企业和用户以及社会环境等方面，都是非常必要的。

2粉尘（木屑）沉降室概述

在铸造（木工）、冶金行业中，粉尘（木屑）重力沉降室是一种方便、经济的木尘净化设施，具有构造简单、一次投资少，维护方便等优点，只要足够的长度和宽度，就能达到沉降粉尘（木屑）的目的。对于长度和宽度受到限制的空间，粉尘（木屑）沉降室设计没有现成的参考手册，本文就粉尘（木屑）沉降室长度和宽度受限的空间如何设计沉降室举例说明。

3粉尘（木屑）沉降室结构优化

粉尘或木屑沉降装置，包括沉降室及其进、出风口、沉降室加强筋，加强筋布置在沉降室内部，该加强筋包括固接在沉降室顶板上的若干橫筋、固接在沉降室四侧壁上的若干侧面立柱和侧筋；橫筋、侧面立柱和侧筋形成沉降室内壁阻力筋；而沉降室四侧壁中央固接有中部纵、横梁，沉降室顶板上和若干橫筋间隔固接顶部横梁，中部纵、横梁及顶部横梁形成沉降室的受力支撑梁；隔板在沉降室内错位竖排而形成沉降室风道。

进、出风口同侧错位布置：隔板两侧分别固接隔板立筋、隔板橫筋。将加强筋布置在沉降室内部，降低沉降室占地面积，减少钢材使用量和人工费，同时也增大沉降室内部阻力，最大限度降低粉尘（木屑）在沉降室内的速度；隔板由横排改为错位竖排，一是利于沉积物粉尘（木屑）的清理，二是增加风的路径和阻力，利于粉尘（木屑）的沉降；进出风口由相向一字排列改为同侧错位布置，风的方向改变了180埃龃罅顺两凳易枇Γ谑〕两凳医隹诜绻苷加每占洹T诓辉黾硬牧戏延煤腿斯さ耐保畲笙薅鹊募跎俪两凳艺加每占洌蒲Ш侠砩杓瞥两凳医峁梗咽沟梅鄢荆拘迹┑刃枰两档某玖T诔两凳已杆偌跛俪两担岣吡顺两凳业ノ豢占涞氖褂眯剩锏搅诵滦汀⒏咝А⒕玫哪康摹？

4重力沉降计算

重力沉降计算的目的，是以最小的占地面积获得最大的沉降效果。粉尘或木屑混合气体流以15～18m2/s的速度从进风口以接近垂直顶板的方向流入沉降室，由顶板、侧板、底板及隔板形成的进风道断面比进风口突然放大许多，加之沉降室箱体内壁的顶部橫筋、侧筋、中部纵梁、中部横梁及顶部横梁及隔板等筋板对混合气体流的阻挡，其流速度迅速降低，在沉降室内的速度最终降低至2～4m2/s，大颗粒粉尘或木屑全部沉积降落，小颗粒粉尘或木屑部分沉积降落。沉降室侧壁上设有运输门，用以沉降物的外运。根据斯托克斯定律，此沉降室装置能捕捉的粉尘（木屑）最小粒径dpmin为：

dpmin =

式中：—沉降室内气流粘度，kg/m s；

Q—气流流量，m3/s；

—重力加速度，9.8m/s2；

—尘粒（木屑）密度，kg/m3；

B—沉降室内风道宽度，m；

L—沉降室内风道长度，m。

以=1810-6kg/m s，g=9.8m/s2，=0.6kg/m3，B=1.394m，L=9.162m，代入，得，dpmin=0.84mm，完全满足沉降室装置对粉尘（木屑）沉降捕集的要求。粉尘或木屑气流运行至出风口附近时，粒径大于0.84mm的粉尘（木屑）已经沉降，粒径小于0.84mm的部分粉尘（木屑）流出出风口，进入下级除尘装置。

5结论、效果

沉降室投入使用一个月后，在下级除尘装置（烟囱检测口）检测，日木屑排放量（TSP）为 ：0.03 mg/m3，远远高于GB3095-2000，其日排放标准为：0.12 mg/m3，沉降室捕集木屑效果良好。本设计荣获国家实用新型专利，专利号：ZL 2015 2 0799023.3。

参考文献

[1] 蒋国荣，陸哲明，朱炳藩等.铸造车间通风除尘技术，1983（02）：296.

[2] 郝吉明，马广大，王书肖.大气污染控制工程[M].高等教育出版社，2010.