工業除塵（chén）器集塵罩高效的（de）設計
發布時間 : 2020-01-02 瀏覽次數 : 次在我們平時的工作、生活中很多情況可以投機取巧（qiǎo），但最終都會（huì）為之付出代價。 在除塵器集塵罩設計方麵尤為如此。 集塵罩設計的細小改變通常會產生巨（jù）大的效應，尤其在運行的性能和（hé）總成本方（fāng）麵。
聰（cōng）明的企業管理人都知道，員工是（shì）他們最大的財富，員（yuán）工的（de）舒（shū）適理應是一家成功企業的重中之重。 ACGIH 工業通風設計建議實踐（jiàn）手冊第 28 版已被（bèi）公認為衡量除塵解決方案的標準（zhǔn）。 它體現了工業衛生（shēng）的正確（què）做法，內容圍繞著改（gǎi）善工廠內（nèi）操作員和員工的呼吸區環境。 該手（shǒu）冊為集塵罩選擇提供指南（nán），並提供許多日臻完善的集（jí）塵罩配置案例策略。
在開（kāi）始（shǐ）集塵罩設計時，在（zài）努力改善工作空間空氣質量的同時，思考問題的重要性更為有益。 粉塵可能具有的可（kě）燃性或（huò）毒性會影響集塵罩和係統設計。 如果未能滿足某（mǒu）些清潔（jié）標準，您的工廠會處於極度危險之中。 如（rú）果您的工廠不符合規定，不僅會（huì）對工人狀況產生嚴重影響，一旦被發現（xiàn），還會產生巨額的罰款。
除去工作空間空（kōng）氣質（zhì）量問題，經理通（tōng）常還必須平衡企業中兩大方（fāng）麵，那便是（shì）產品或工作質量和運行成本。 有時成本節約的效果看似並不顯著（zhe），例如改善集塵罩設（shè）計以降低風機等設備投資成本的案例。 讓我（wǒ）們將集塵罩設計這一關鍵問題納入考慮，探尋更多選擇。
常見的集塵罩設計
如果您（nín）無法封閉操作過程（chéng），您可能需要將一個外（wài）部罩（zhào）放置（zhì）於（yú）操作區域周圍，以便控製操作過程中產生的粉塵。 這五種基本（běn）外部罩類型按照效果和建造成本升序（xù）排列。 然而，當您比較下述相關方麵時，集塵罩的初始建造成本會迅速被抵消。
改善工廠清潔並減少製造產品的停機時間，
更小的管道、更小的除塵器和更小的風機可能帶來相應的成本節約
隨著能源和氣體流量方麵的要求不斷減少，可以看出風機功率將有所降低，這也意味著相關的效用成本將有（yǒu）所減少。
1. 散口罩在所有集（jí）塵罩配置中最為常見，且成本最低。 它僅僅是（shì）一根直（zhí）通產塵點的開放管道。 這種方法（fǎ）的集塵罩設計再簡單不過了。
散口罩雖然非常（cháng）易於（yú）生產，但是在產生粉塵時，收集汙染物方麵的效能極差。 這種集塵罩配置不隻從罩開口前端抽出空氣，還（hái）會從後方抽出（chū）空氣，導致效率低下。 這（zhè）種配置還會產（chǎn）生高強度的湍流，導致能源流失劇增，並可能需要更大的風機。 就操作總成本而言，選擇（zé）此種（zhǒng）集塵罩配置並（bìng）不太理想。
2. 法蘭（lán）罩（zhào）相對簡單，建造成本低，增加一個法蘭便可改進散口設（shè）計。 由於空氣/能源通常僅用於收集開放管道前方區域的粉塵，所以法蘭罩能夠提供更好的性能。
法蘭的添（tiān）加將集塵罩設計關注點放在集塵罩性能上，減少（shǎo）了維持（chí）設施清潔所需的氣流量。 同時，也改善了（le）員工工作環境的空氣質（zhì）量。 法蘭的形狀不（bú）一定（dìng）為圓形，也可為方形甚至是三角形（xíng），隻要以此形狀能夠發揮更好的性能，聚集空氣，使其從前方進入集塵罩即可。 法蘭（lán）體現（xiàn）了聊（liáo）勝於無的道理。 法（fǎ）蘭罩仍存在過度湍流的問題，因（yīn）此，我們探（tàn）索改善設計的方法，以（yǐ）期（qī）減輕這種情況。
3. 錐形罩（zhào）使集塵罩性能得以進（jìn）一步改善。 考（kǎo）慮采用帶有矩形法蘭的圓形管道。 如果我們向前折疊法蘭邊緣，並連接其側邊，則可製（zhì）造出一種將空氣直接引入管道的錐（zhuī）形漏鬥。 這種錐形漏鬥減緩（huǎn）了空氣進入集塵罩的速度，使其比進入散口罩或法蘭罩（zhào）更加平緩，減弱了當空氣進入集（jí）塵罩後（hòu）端管道時產生的湍流。 這種更加平緩的送氣方式可節省能源，減少風機的運行成本，在集塵罩建造成本的節省方麵實現長期性小幅增長。 將法蘭再次（cì）引入集（jí）塵罩表麵重申了對集塵罩效率的關注，同時，此舉也減少了氣體總流量。 同時，還為資本設備實現更小的管道、更（gèng）小的除塵（chén）器和更（gèng）低的風機（jī）功率（lǜ）創造了同（tóng）等節省機（jī）會。
4. 錐形罩從圓形而非矩形開口罩發展而成。 同時使集塵罩設計在（zài）改善性能方（fāng）麵更進一步。 這種方法通過進一步減少（shǎo）空氣進入集塵罩後端（duān）管道時產生的渦流（liú）來改善集塵罩的性能。 同時還減少了所（suǒ）需的能源，在風（fēng）機功率方麵獲（huò）得節省。 同樣，集塵罩表麵添加的法蘭將減少控製粉塵所需（xū）的氣流量，並帶來前述的諸如管道、除塵器或（huò）風機功率等投資成本方麵的節約。 正如您所見，上述大部分均為在金屬板上進（jìn）行相對簡單的改造，可安裝至（zhì）任何開（kāi）放管道（dào）之上（shàng）。
5. 鍾形罩是（shì）性能水平較高的（de）外部罩。 它結合了法蘭罩的優勢，實現從法蘭到管道入口的平滑送氣。 當空氣進入管道時（shí），這種平滑送氣削弱了湍流。 它不僅為法蘭帶來節流（liú）性能，還可使旋轉（zhuǎn）碗入口剖麵的湍流度變得較低，是十分有效的（de）外部罩設計。 當然，提升性能需要（yào）一（yī）定的投資。 由於此集塵罩進氣口通常需要一個旋轉錐才能順利進行進（jìn）氣口建造，因此成本更高。
需要考慮的其他因素： 集塵罩位（wèi）置
我們已經（jīng）談論了（le）不（bú）同的集塵罩構造和形狀，但另一關（guān）鍵問題也不容忽視： 集塵罩應該放置於粉塵的產生來源的什麽相對位置？ 您可能已（yǐ）經選擇了昂（áng）貴、高性能的（de）集塵罩，但如若放置不當，便會采集大量的空氣和（hé）很少的粉塵。
在靠近產塵點的位置（zhì）放置集塵罩，是源（yuán）頭除塵描述的（de）一部分。 為了使係統實現有效的粉塵管理，集塵（chén）罩需要盡可能靠近產塵點。 這一現實場景有助於解釋（shì）為何靠近產塵點如此重要。 思考下（xià）列情形：
示例 1：
4 inch 英寸（cùn）（1 英寸 = 0.0254 米）直徑的散口罩位於距離（lí）產塵點 1 英尺（chǐ）（1 英尺 = 0.3048 米）處，需（xū）要在（zài）產（chǎn）塵點產生 100 inch 英寸/分鍾的采集速度，以控（kòng）製（zhì）粉塵。 我們使用工（gōng）業（yè）通風手冊中的方程式來（lái）估算產生此速度所需的氣流量。 Q=(10X² + A) V
距離源 (x) 1 英（yīng）尺（1 英尺 = 0.3048 米），
4 inch 英寸（1 英寸 = 0.0254 米（mǐ））管道 (A) 的橫截麵積為 0.087 square foot 平方英尺（chǐ）（1 平方英尺 = 0.093 平方米），
所需的（de）總氣流為（wéi） (Q) = [10（1 英尺）² + 0.087 平方英尺] 100 英尺/分鍾 = 1,009 立方英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米）。
示例 2：
4 inch 英寸（cùn）（1 英寸 = 0.0254 米）直徑的散口罩位於（yú）距離產塵（chén）點 6 inch 英寸（cùn）（1 英寸 = 0.0254 米）（0.5 英尺（1 英尺 = 0.3048 米））處，仍然需（xū）要在產塵點產生 100 ft/min 英尺/分鍾的采集速度，以控製（zhì）粉（fěn）塵。 為了估算所需氣流量，我們再次需要使用（yòng）工業通風手冊中相同的（de）方程式。 Q=(10X² + A) V
現在距離源 (x) 0.5 英尺（1 英（yīng）尺 = 0.3048 米（mǐ）），
管道 (A) 的橫（héng）截麵積仍是（shì） 0.087 平方英尺（1 平方英（yīng）尺 = 0.093 平方米（mǐ）），
所需的（de）總氣流為 (Q) = [10（0.5 ft)² + (0.087 平方英尺 ] 100 ft/min 英尺/分鍾 = 259 立（lì）方英尺/分鍾（zhōng）（1 立方英尺 = 0.0283 立方米）。
如（rú）您所見，距離 (x) 上的改變對於所需的總氣流影（yǐng）響巨大。 在（zài）這種情況下，以及其他大多數情況下，距（jù）離減半（bàn）時，所（suǒ）需氣流量減少為原來的四（sì）分之一。 這是一種極為顯著的改變。 考慮並對（duì）比6 inch 英寸（1 英（yīng）寸 = 0.0254 米（mǐ））附加管道可能花費（fèi）的成（chéng）本與除塵器或風機四倍（bèi）於必要大小的成本。 切記所需空氣越少，所（suǒ）需（xū）管道就越（yuè）小（xiǎo），進而產生額外的成本節約。
此刻讓我們將目光聚集到關（guān）鍵設計因素： 總體擁有成本。 現在您可（kě）了解到集塵罩設（shè）計如何更好地通過減少管（guǎn）理粉塵所需的總氣（qì）流量來幫助您降低運行成本。 這意味著您可以考（kǎo）慮使用（yòng）更小的管（guǎn）道、更小的除塵器和（hé）更小的風機， 從而在這三大高價物品上節約成本（běn）。
現在考慮一下運行風機和除塵器的成本。 隨著湍流和總氣流量的減（jiǎn）少，顯然，運行（háng）係統所需的功（gōng）率也隨之減少。 並且（qiě）如（rú）果您減（jiǎn）少設施中（zhōng）排出的空氣，則對補充空氣的需求就會降低，從而減少（shǎo） HVAC 係統的過濾。 產品的使用壽（shòu）命有（yǒu）多（duō）長（zhǎng）？ 十年？ 二十年（nián）？ 這將對您的電力和壓縮空氣年均（jun1）成本造成（chéng）怎樣的影響？ 您可以看到，在簡單（dān）的係統部件中發生的細小改變將如（rú）何對擁有成本產生巨大的效應。
從設施改善和員（yuán）工工作空間狀況，到設備總體擁有成本（běn），都應將集塵罩（zhào）設計的正（zhèng）確做法作為設計中的關鍵問題（tí）。 小改變會有大成效，而這正是您的需（xū）求。
