呋喃樹脂砂處理工部除塵系統(tǒng)二的設(shè)計方案和設(shè)備選型

1砂處理工部工藝流程及設(shè)備布置

某公司鑄造車間以生產(chǎn)大型鑄鋼件為主，主要采用呋喃樹脂砂工藝，其造型材料面砂采用鉻鐵礦砂，背砂采用樹脂自硬砂。砂再生生產(chǎn)線中的砂處理系統(tǒng)主要生產(chǎn)設(shè)備采用進口設(shè)備，其除塵設(shè)備皆由國內(nèi)配套，生產(chǎn)線主要由落砂機、振動輸送機、懸掛磁選分離機、磁選帶式輸送機、斗提機、破碎機、機械摩擦再生機、風選機、砂溫調(diào)節(jié)器、鉻鐵礦砂分選裝置、氣力輸送裝置及電控系統(tǒng)組成。各主要設(shè)備之間設(shè)物料存儲砂斗，砂斗總?cè)萘繚M足一個星期的使用量。圖1為車間砂處理工部工藝流程圖。

2砂處理工部除塵系統(tǒng)的劃分和除塵罩的設(shè)計

目前呋喃樹脂砂處理除塵，多采用集中的方式，將砂處理工部生產(chǎn)設(shè)備上的所有除塵點連成一個或多個系統(tǒng)進行除塵，在砂處理除塵系統(tǒng)設(shè)計時，必須按生產(chǎn)設(shè)備的工藝路線、設(shè)備運行時段結(jié)合除塵設(shè)備的安裝場地等綜合考慮。若系統(tǒng)太少，其吸口多、管道長、結(jié)構(gòu)復雜，工作中相互牽制，各吸口的吸塵效果不平衡。若系統(tǒng)分得太多，則除塵設(shè)備分散、相對占地面積大，除塵器規(guī)格多、備件種類多、管理麻煩。根據(jù)經(jīng)驗，分三個除塵系統(tǒng)比較經(jīng)濟，可節(jié)約使用成本。

（1）除塵系統(tǒng)一

從落砂機開始到塊砂斗入口，包括了落砂機、振動輸送槽、懸掛磁選機、磁選帶式輸送機（耐熱型）和斗式提升機等整個落砂回砂系統(tǒng)，主要是考慮到該系統(tǒng)可能與砂再生設(shè)備系統(tǒng)不同時工作，將不同時運轉(zhuǎn)的揚塵點分系統(tǒng)除塵，這樣操作靈活，管理方便。這一系統(tǒng)吸口較少，只有四處，但是管路較長，砂溫較高。落砂機除塵罩一般可使用固定式半密閉罩和移動式密閉罩，考慮到落砂機臺面尺寸較大，適合采用移動式密閉罩，可降低設(shè)計除塵風量。振動輸送槽至帶式輸送機處轉(zhuǎn)卸點采用密閉罩，此處還設(shè)有一級懸掛磁選機，非標密閉罩將懸掛磁選機、輸送槽出料端和皮帶機受料端完全封閉，密閉罩頂部直接接除塵管道。帶式輸送機頭部卸料處自帶除塵接口。塊砂斗頂部除塵口的位置要遠離氣力輸送管道卸料口，避免抽走物料。

（2）除塵系統(tǒng)二

從塊砂斗下的振動輸送槽開始到再生砂庫，包括了破碎再生裝置、搓擦再生裝置、除風選分級機外的砂溫調(diào)節(jié)裝置和鉻鐵礦砂分選裝置。這一系統(tǒng)的除塵點最多，管路最長最復雜，總除塵風量大，單點除塵風量較小，最大的振動破碎再生機受料口除塵風量為3000m3/h，最小的砂溫調(diào)節(jié)器除塵風量為500m3/h。

破碎再生機受料口和出料口采用柔性密閉罩，用鋼板固定一定長度的軟質(zhì)橡膠板組裝成矩形狀的密閉罩，罩在設(shè)備的受料口和出料口上方，收料口處振動輸送槽從側(cè)邊給料，除塵管道接口設(shè)置在頂部；而出料口處的密閉罩則用銷孔連接方式固定在其后的緩沖斗上，像合頁一樣可向上開啟，方便破碎機檢修和篩網(wǎng)的更換，因此其除塵口設(shè)在側(cè)邊。其它設(shè)備都是自帶除塵接口。

（3）除塵系統(tǒng)三

風選分級機單獨設(shè)一套除塵系統(tǒng)。此設(shè)備是去除機械再生完舊砂微粉的關(guān)鍵設(shè)備，且設(shè)備上裝有負壓表，雖然除塵風量不大，只有1萬m3/h，但是負壓要求比較嚴格，因此考慮單獨設(shè)置一套除塵系統(tǒng)。

由設(shè)備制造廠家提供專業(yè)設(shè)備除塵風量表并結(jié)合設(shè)計實踐經(jīng)驗，確定各主要設(shè)備揚塵點的除塵風量如表1所示。

3除塵系統(tǒng)二設(shè)計方案

系統(tǒng)的設(shè)計計算包括確定各排風點的位置、管道系統(tǒng)和除塵設(shè)備的布置、排風量、風速、風管管徑和壓力損失，保證系統(tǒng)內(nèi)達到要求的風量分配。并確定除塵器、離心風機的型號和規(guī)格以及動力消耗。砂再生工部共設(shè)計三套除塵系統(tǒng)，其中除塵系統(tǒng)二是除塵點最多、管路最復雜的一套。下面著重針對該除塵系統(tǒng)的設(shè)計方案進行闡述，有兩種方案可供選擇。

方案一，系統(tǒng)設(shè)計采用樹狀結(jié)構(gòu)，在某一高度沿著整個砂再生系統(tǒng)敷設(shè)一根主管道，到設(shè)備除塵點用支管連接。

方案二，根據(jù)設(shè)備高度分三層沿著整個砂再生系統(tǒng)并行敷設(shè)三根支管道，三根支管再靠近除塵器處合并后進除塵器。

比較以上兩個方案，方案一的優(yōu)點是設(shè)計較簡單，無需設(shè)置大量管道，管道占用空間??；缺點是管道管徑大小和長度相差較大，管道阻力平衡較難控制，即使通過調(diào)節(jié)風量閥也難以達到平衡風量的效果，且主干管施工安裝和維修比較困難。方案二克服了方案一系統(tǒng)壓力損失不容易平衡的缺點，整個系統(tǒng)在不同高度并行敷設(shè)三條管道，系統(tǒng)能在有限的空間內(nèi)得到合理的安排。由于管道總長度增加，施工安裝成本較方案一高，設(shè)計比方案一略微復雜。

綜合考慮以上分析，選擇方案二。整個系統(tǒng)分三層進行布置，最高處是砂斗頂部除塵點，第二層為鉻鐵礦砂分選裝置第一、二級磁選畫出除塵系統(tǒng)簡圖如圖2所示。

根據(jù)以上各揚塵設(shè)備的位置，分三層進行布置，最高處是砂斗頂部除塵點，第二層為鉻鐵礦砂分選系統(tǒng)的永磁分離滾筒和振動沸騰分離槽除塵點，最下層為其他設(shè)備除塵點，除塵系統(tǒng)簡圖如圖3所示。

4設(shè)備選型

袋式除塵器效率高、阻力小、維護簡單、設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，完全可滿足煙氣除塵穩(wěn)定可靠運行的需要。本次設(shè)計選用氣箱脈沖袋式除塵器，各除塵系統(tǒng)設(shè)備選型見表2。

5注意事項

由于工廠地處北方，冬季最低日平均溫度達到-25.7℃。為防止除塵管道及濾袋結(jié)露影響使用效果，一是需要將除塵器就近放置在廠房內(nèi)，這樣可以避免雨雪對氣動、電器元件的侵蝕和正常使用，影響使用壽命；二是要保證反吹壓縮空氣的潔凈，該設(shè)計對空壓系統(tǒng)配備了空氣冷干機及過濾器等。

風選分級機和上部振動篩之間的空隙有時候冒灰嚴重，因為此處是除塵盲點，振動篩頂部有除塵口，能去除篩網(wǎng)上部的揚塵，而風選分級機在機身中部設(shè)置除塵口，能除去風選分級機頂板下部的揚塵，這就造成振動篩篩網(wǎng)下部和風選分級機頂板上部之間無負壓，舊砂落到頂板，揚塵四處擴散導致冒灰，解決辦法是采用柔性橡膠墊將此處縫隙密封，再增加一個除塵管就能達到很好的效果。

結(jié)合試運行情況，各除塵系統(tǒng)使用過程中要定時及時除灰，否則會堵塞除塵器，影響除塵效果。除塵器的關(guān)鍵零部件脈沖閥質(zhì)量一定要保證，如無法正常工作且沒有及時更換，也會對除塵效果帶來很大的影響。