工業除塵（chén）器集塵（chén）罩高效的設計
發布時間 : 2020-01-02 瀏覽次數 : 次在我們（men）平（píng）時的工作、生活中很（hěn）多情況可以投機取巧，但最（zuì）終都（dōu）會為之付出代價（jià）。 在（zài）除塵器（qì）集塵罩設計方麵尤為如此（cǐ）。 集塵罩（zhào）設計的細小改變通（tōng）常會產生巨大的效應，尤其在運行的性（xìng）能和總成本方麵。
聰明的企業管理人都知道，員（yuán）工是（shì）他們最大的財富，員工的舒適理應是一家成功企業的（de）重中之重。 ACGIH 工業通風設計建議（yì）實踐手（shǒu）冊（cè）第 28 版已被公認為衡量除塵解決方案的標準。 它體（tǐ）現了工業衛生的正確做法，內容圍（wéi）繞著改（gǎi）善工廠內操作員和員工的呼吸區環境。 該手冊為集塵罩選擇提供（gòng）指南，並提供許多日臻完善的集塵罩配置案例策略（luè）。
在開始集塵罩設計時，在努力改（gǎi）善工作空間空氣質量的同時，思考問題的（de）重要性更為有益。 粉塵可能具有的可燃性或毒性會影響（xiǎng）集塵罩和係統設計。 如果未（wèi）能滿足某（mǒu）些清潔標準，您的工（gōng）廠會（huì）處於（yú）極度危險之中。 如果您的工廠不符合規定，不僅會對工人狀況產生嚴重影響，一旦被發現，還會產生巨額的罰款。
除去工作空間空氣質量問題，經理通常還必須平衡企（qǐ）業中兩大方（fāng）麵，那便是產品或工作質量和（hé）運行成本。 有時成本節約（yuē）的效果看似並不（bú）顯著，例如改善集塵罩設計以（yǐ）降低風機等設備投資成本的案例。 讓我們將集塵罩設計這（zhè）一關（guān）鍵問題（tí）納（nà）入考（kǎo）慮，探尋更多選擇。
常見的集塵罩設計
如果您無法封閉（bì）操作過程，您（nín）可能需要將一個外部罩放置於操作區域周圍，以便控製操作過程中產生（shēng）的粉塵。 這五種基本外部罩類型（xíng）按照效果（guǒ）和（hé）建造成本升序排列。 然而，當您比較下述（shù）相關方麵時（shí），集塵罩的初始建（jiàn）造成本會迅速被抵消。
改善工廠清（qīng）潔並減少製造產品的停機時間，
更小的（de）管道、更小的除塵器和更小的風機可能帶來（lái）相應的（de）成本節約（yuē）
隨著能源和氣（qì）體流量方麵的要求不斷減（jiǎn）少，可以看出風機功率將有所降低，這也意味（wèi）著（zhe）相關的效用成本將有所減少。
1. 散口罩在所（suǒ）有（yǒu）集塵罩配置中最（zuì）為常見，且成本最低。 它僅僅是一根直通（tōng）產塵（chén）點的開放（fàng）管（guǎn）道。 這種方法（fǎ）的集塵罩設計再簡單不過了。
散口（kǒu）罩雖然（rán）非常易於生產，但是在產生粉塵時，收（shōu）集汙染物方麵的效能極差。 這種集（jí）塵罩配（pèi）置不隻從罩開口前（qián）端抽出空（kōng）氣，還會從後方抽出（chū）空氣，導致效率低下。 這種配（pèi）置還會產生高強度的湍流，導致能源流失劇增（zēng），並可能需要更大的風機。 就操作總成本而言，選擇此種集塵罩配（pèi）置並不（bú）太理想。
2. 法（fǎ）蘭罩相對簡單，建（jiàn）造成本低，增加一個法蘭便可改進散口設計。 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（fǎ）蘭罩能夠提供更好的性能。
法蘭的添加將集塵罩（zhào）設計關（guān）注點（diǎn）放在集塵罩性能（néng）上，減（jiǎn）少了維持設施（shī）清潔所需的氣流（liú）量。 同時，也改善（shàn）了員工工作環境的空氣質量（liàng）。 法蘭（lán）的形狀不一定為圓形，也可（kě）為方形甚至是三角形，隻要以此形狀能夠（gòu）發揮更好的性能，聚集空氣（qì），使（shǐ）其從前方進入集塵罩即可。 法蘭體現了聊勝於無（wú）的道理。 法（fǎ）蘭罩仍（réng）存在過（guò）度（dù）湍流的問題，因此，我們探索（suǒ）改善設（shè）計的（de）方法，以期（qī）減（jiǎn）輕這種情況。
3. 錐形罩（zhào）使集塵罩性能（néng）得以進一步改善。 考慮采用帶有矩形法蘭（lán）的圓形管（guǎn）道（dào）。 如（rú）果我們向（xiàng）前（qián）折疊法蘭邊（biān）緣，並連接其側邊（biān），則可製（zhì）造出一種（zhǒng）將空氣直接引入管道的錐（zhuī）形漏鬥。 這種（zhǒng）錐形漏鬥減（jiǎn）緩了（le）空氣（qì）進入（rù）集塵罩的速度，使其（qí）比進入散口罩或法蘭罩更加平緩，減弱了當空氣（qì）進入集塵罩後端管道時（shí）產生的湍流（liú）。 這種更加平（píng）緩（huǎn）的送氣方式可節省（shěng）能源（yuán），減少風機的（de）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（fǎ）蘭（lán）再次引入集塵罩表麵重申（shēn）了對集塵罩效率的（de）關注，同時，此舉也減少了氣體總流量。 同時，還為資本設（shè）備實現更小的管道、更小的除塵器和更低的風機功率創造了同等節省機會。
4. 錐形罩從圓形而非矩形開（kāi）口罩發展而成。 同時使集塵罩（zhào）設計在改善性（xìng）能方麵（miàn）更進一步（bù）。 這種方（fāng）法通過進一步減少（shǎo）空氣進入集塵罩後端管道時（shí）產生的渦流來改善集塵罩的性能。 同時還減少了所需的能源，在風機功率方麵獲得節省。 同樣，集塵（chén）罩表麵添加的法蘭將減少控製粉塵所需的氣流量，並帶來前述的（de）諸如（rú）管道、除塵器或風機功率等投資成本方麵的（de）節約。 正如您所見，上述大部分均為在金屬板上進行相對簡單的改造，可安裝至任（rèn）何開放管道之上。
5. 鍾形罩是性能水平較高（gāo）的（de）外部罩（zhào）。 它結合了法蘭罩（zhào）的優勢（shì），實現從法蘭到管道入口的平滑送氣。 當空氣進（jìn）入管道（dào）時，這種（zhǒng）平滑送氣削弱了湍流。 它不僅為法蘭帶來節流性能，還可使旋轉碗入口剖麵的湍（tuān）流度變得較低，是十分有效的外部罩（zhào）設計。 當然，提升性能需要一定的投（tóu）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（yào）考慮的其他（tā）因素： 集塵罩位置
我們已經談論了不同的（de）集塵罩構造和形（xíng）狀，但另一關鍵問題也不容忽視： 集塵罩應該放置於粉塵的產生來源的什麽（me）相對位（wèi）置（zhì）？ 您可能已經選擇了昂貴、高性能的集塵罩，但如若放置不當，便會采集大（dà）量的空氣和很少的粉（fěn）塵。
在靠近產塵點的位置放置集塵罩，是源（yuán）頭除塵描（miáo）述的一部（bù）分。 為了使係統（tǒng）實現有效的（de）粉塵管理（lǐ），集（jí）塵罩需要盡可能靠近產塵點。 這一現實場景有助於解釋為何靠近產塵點（diǎn）如此重要。 思考下（xià）列情（qíng）形：
示例 1：
4 inch 英寸（1 英寸 = 0.0254 米）直徑的散口罩位於距（jù）離產塵點 1 英尺（1 英尺 = 0.3048 米）處，需要在產塵點產生 100 inch 英寸/分鍾的采集速度，以控製粉塵。 我（wǒ）們使用工業（yè）通風手冊中的方程式來（lái）估算產生此速度所需的（de）氣流量。 Q=(10X² + A) V
距離源（yuán） (x) 1 英尺（1 英尺 = 0.3048 米），
4 inch 英（yīng）寸（1 英寸 = 0.0254 米）管道 (A) 的橫截麵積（jī）為 0.087 square foot 平方英尺（1 平方英尺 = 0.093 平方米），
所需的總氣（qì）流為 (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（fāng）米）。
示例 2：
4 inch 英（yīng）寸（1 英寸 = 0.0254 米）直徑的散口罩位於距離產塵點（diǎn） 6 inch 英寸（1 英寸 = 0.0254 米）（0.5 英尺（1 英尺（chǐ） = 0.3048 米））處，仍然需要在產塵點產生 100 ft/min 英尺/分鍾的采集速度，以控製粉塵。 為了估算（suàn）所需氣流量，我們再次需要使用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 英尺 = 0.3048 米），
管道 (A) 的橫截麵（miàn）積仍是 0.087 平方英尺（1 平方英尺 = 0.093 平（píng）方（fāng）米），
所需的總氣流為 (Q) = [10（0.5 ft)² + (0.087 平方英尺 ] 100 ft/min 英尺/分鍾 = 259 立方英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米（mǐ））。
如您所見，距離 (x) 上的改變對於所需的總氣流影響巨大。 在這種情況下，以及其他大多數情況下，距離減半時，所需氣流量減少為原來的四分之一。 這是一種（zhǒng）極為顯著的改變。 考慮並對（duì）比（bǐ）6 inch 英寸（1 英寸 = 0.0254 米）附（fù）加管道可能花費的成（chéng）本與（yǔ）除塵器或風機四倍於（yú）必要大小的成本。 切記所需空氣越少，所需管道就越小（xiǎo），進而產生額外（wài）的成本節（jiē）約。
此刻讓我們將（jiāng）目光聚（jù）集到關鍵設計因素（sù）： 總體擁有成（chéng）本。 現在您可了解到（dào）集塵罩設計如何更（gèng）好地通（tōng）過減少管理粉塵所需的總氣流量來幫助您降（jiàng）低運行（háng）成本。 這（zhè）意味著您可以考慮（lǜ）使用更小的管道、更小的除塵器和（hé）更小的風（fēng）機， 從而在這（zhè）三大高（gāo）價物品（pǐn）上節約成本。
現在考慮一下運行風機和（hé）除（chú）塵器的成本（běn）。 隨著湍流和總氣（qì）流量的減少，顯然，運行係統所需的功（gōng）率也隨（suí）之減少（shǎo）。 並且如果您減少設施中排出的空氣，則對補充（chōng）空氣的需求就會（huì）降低，從而減少（shǎo） HVAC 係統的過濾。 產品的使（shǐ）用壽命有多長？ 十年？ 二十年？ 這（zhè）將對（duì）您的電（diàn）力和壓縮空氣年（nián）均成本造（zào）成怎樣的影響？ 您可以看到，在簡單的係統部件中發生的細小改變將如何對擁有成本產生巨（jù）大的效應。
從設施（shī）改善和員工工作（zuò）空間狀況，到設（shè）備（bèi）總（zǒng）體擁有成本，都應將集塵罩設計的正確做法作為設計中的關鍵問（wèn）題。 小改變會有大成效，而這正是您的需（xū）求。
