阻力平衡器在除尘管网的应用.doc

阻力平衡器在除尘管网中的应用 1．阻力平衡器的重要性 集中式除尘系统往往包含几十个甚至上百个吸尘罩，管网呈枝状，支管数量很多，各支管间形成并联管路。管网设计时应做风量和阻力平衡计算，即各支管所分配的风量与设计风量相一致，并联支管间的流体流动阻力阻力损失基本相等，阻力损失计算值的相对差额不宜超过10％。否则，除尘系统将会存在很多问题甚至失去功能，主要表现在： 1）、部分吸尘罩抽风量过小，达不到尘源控制效果； 2）、部分吸尘罩抽风量过大，物料被大量抽走； 3）、部分支管风速过小，粉尘在管内沉降，造成管道堵塞； 4）、部分支管风速过大，造成管道磨损严重。 可见，保障并联管路风量分配和阻力平衡至关重要。所谓阻力平衡，实际上是并联管路中，在计算阻力值小的支路上增设流体阻尼元件的措施，常用阻尼元件有调节阀门和阻力平衡器。 通过调整阀门开度来改变支路的流动阻力，从而达到阻力平衡，这种方式在管径较小的支路上可以采用。但是，当支路管径较大时不宜采用，其主要原因是： 1）、大口径阀门电动或气动操作，价格较高； 2）、阀门只在除尘系统调试时操作，一旦调试完成后，基本不在操作，使用率很低； 3）、调节阀门通常采用碟阀或插板阀，使用时存在偏流现象，磨损及漏风严重； 4）、调节阀门调试后长期不再操作，因锈蚀或粉结等原因无法动作，形同虚设； 5）、阀门数量多时，项目投资显著增加。 由此可以看出，阀门作为除尘管路流体阻尼元件并非理想选择，而采用阻力平衡器则表现出良好的优越性，这是由其结构和成本所决定的。 2. 阻力平衡器结构 阻力平衡器由壳体、内管、固定环、法兰组成，结构如图1所示： 图1：阻力平衡器结构示意图 平衡阻力器在管路合适的位置通过法兰与管道相连接，也可采用焊接。内管通过固定环焊接在壳体中央，内管内径d2根据并联管路节点计算阻力的差值来确定。不难看出，阻力平衡器具有以下特点： 1）、结构简单，制作安装方便； 2）、流体流经阻力平衡器时，发生突然缩小和突然扩大，产生局部阻力，增阻效应明显； 3）、成本和价格低廉，不需要电动或者气动控制； 4）、避免了流体偏流现象，耐磨性良好； 5）、由于内管直径经过管网系统阻力平衡计算确定，相对阀门调节，省去了烦琐的管网调试工作量； 6）、相对阀门调节，省去了检修、操作平台的设置，节约投资。 3. 阻力平衡器工作原理与设计 阻力平衡器是利用孔板的节流原理，通过产生流动局部阻力来达到调整管路阻力的目的。 阻力平衡器的工作原理如图2所示： 图2：阻力平衡器工作原理示意图 阻力平衡器的设计，实质上是在管道横截面积A1、管道平均风速v1以及需要增阻值ΔP已知的条件下，通过计算平衡阻力器的阻力系数，从而计算出内管截面积A2（或内径d2）。 根据文献[2]流体力学知识，阻力平衡器设计局部阻力系数计算公式为： 式中：ζ-----阻力平衡器设计局部阻力系数； ΔP-----并联管路节点流动阻力计算差值，Pa； ρ-----介质密度，Kg/m3； ν-----阻力平衡器所在支路流体流速，m/s。 由以上计算可以得出平衡阻力器设计阻力系数，根据文献[1]内管截面积A2可通过以下经验公式来计算： 式中： ζ-----阻力平衡器设计局部阻力系数； A1-----管道截面积，m2； A2-----阻力平衡器内管截面积，m2。 4．阻力平衡器使用注意事项 由于阻力平衡器自身的结构特点，决定了其在使用过程中会有一些特定的要求。 1）