1 引言

在現(xiàn)代化的各類(lèi)木材加工廠及人造板廠中都廣泛采用了氣力吸塵系統(tǒng)，它已經(jīng)成為這些工廠中發(fā)展高技術(shù)生產(chǎn)水平所不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備。具體說(shuō)來(lái)，在各類(lèi)木材加工廠中可能有多達(dá)幾十臺(tái)不同類(lèi)型和不同規(guī)格的木材加工機(jī)床，這些木工機(jī)床在加工木材過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的形狀各異的木材碎料，這些木材碎料一般為刨花、碎木片、鋸屑、木纖維和木粉等，使用粉塵收集系統(tǒng)可以將這些木材散碎物料及時(shí)地、干凈地、連續(xù)不斷地吸運(yùn)出去到指定的地點(diǎn)，這對(duì)于保證木材加工生產(chǎn)的正常進(jìn)行，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及提高產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)車(chē)間內(nèi)外的環(huán)境、保證工人的健康、改進(jìn)車(chē)間內(nèi)的防火條件以及防止工廠周?chē)h(huán)境污染等都有十分重要的意義。本文介紹新型粉塵收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn)。

2 粉塵收集系統(tǒng)是原理

粉塵收集系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：(1)管道系統(tǒng)；(2)動(dòng)力系統(tǒng)；(3)過(guò)濾系統(tǒng)。這三個(gè)部分對(duì)于保證粉塵收集系統(tǒng)的效率上是同等重要的。

2.1管道系統(tǒng)的確定

管道系統(tǒng)主要由活動(dòng)軟管、直管、彎頭、多通管、滑動(dòng)擋板和節(jié)流閥組成?；顒?dòng)軟管用于連接各機(jī)床，滑動(dòng)擋板用于關(guān)閉單臺(tái)機(jī)床的吸氣口，節(jié)流閥和錐形漏斗用于調(diào)節(jié)多通管中氣流、氣壓的平衡。在木材加工業(yè)中，粉塵收集系統(tǒng)中的管道多用鍍鋅鋼板制造。

管路設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、為了防止粉塵堆積堵塞在管道中，管道中必須保持風(fēng)速不低于某一值。

2、氣流在管道中傳遞時(shí)，由于管道的摩擦力，將導(dǎo)致氣壓的降低。壓力損失實(shí)際上是一個(gè)常量，它與氣流速度及管的長(zhǎng)度有關(guān)。

3、由于連接處的氣壓不同，連接需要平衡。如果不平衡，在砂光機(jī)處的氣流將不能滿(mǎn)足需要。

4、功率的消耗是由風(fēng)量和風(fēng)壓決定的，排風(fēng)量、風(fēng)壓與功率消耗的關(guān)系如圖2所示。圖1所示粉塵收集系統(tǒng)中所用風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)為：

風(fēng)量Q=5500m3/h；風(fēng)壓P=166mmH2O；轉(zhuǎn)速n=1800rpm；功率N=3.7KW。

從圖2中可以看出，高風(fēng)量、高風(fēng)壓、高速度將產(chǎn)生高的能量消耗。當(dāng)氣流量由木工機(jī)床的小排氣要求決定時(shí)，能耗的減少只能靠減小管道的壓力來(lái)獲得；管道壓力的減少靠正確平衡管道系統(tǒng)的壓力實(shí)現(xiàn)。

2.3收塵器

粉塵收集系統(tǒng)中使用的收塵器可分為兩種類(lèi)型：（1）正壓力收塵器，通常是有標(biāo)準(zhǔn)型式的，由風(fēng)機(jī)將粉塵吹進(jìn)過(guò)濾器。（2）負(fù)壓力收塵器（真空過(guò)濾器）為圓形或橢圓形，由風(fēng)機(jī)吸入過(guò)濾器。圖1中的過(guò)濾器是正壓力過(guò)濾器。

過(guò)濾器由三個(gè)部分組成：（1）收塵器底部－粉塵處理；（2）中部－粉塵過(guò)濾；（3）上部－空氣凈化。空氣和粉塵由風(fēng)機(jī)進(jìn)入收塵器的底部。粉塵上升進(jìn)入收塵器中，而“重”的粉塵沉積底部。“精細(xì)”粉塵完全附著在袋上，而空氣透過(guò)收塵器從過(guò)濾器頂部出口排出。過(guò)濾袋不能自我清潔。靠氣流反吹來(lái)完成，使粉塵沉積于過(guò)濾器的底部。收塵器頂部安裝的風(fēng)機(jī)用于氣流反吹。

收塵器的底部裝有塑料袋用于收集粉塵。大型收塵器是通過(guò)安裝于底部的螺旋或鏈?zhǔn)絺魉脱b置將粉塵排出。然后通過(guò)氣力輸送裝置送入存儲(chǔ)箱或料倉(cāng)。

2.3.1收塵的選擇

收塵器的選擇是根據(jù)（1）風(fēng)量；（2）粉塵量；（3）粉塵類(lèi)型等來(lái)確定。過(guò)濾器載荷是指每一過(guò)濾袋能過(guò)濾的氣流量。載荷是指過(guò)濾袋每平方米通過(guò)的氣流量（m3/h）。由于有些粉塵難于在袋中完全過(guò)濾，所以粉塵類(lèi)型是決定載荷的一個(gè)重要因素。在收塵器上如果載荷的一個(gè)重要因素。在收塵器上如果載荷太高（收塵器偏小），降低系統(tǒng)除塵效果，且容易堵塞；如果載荷過(guò)低（收塵器偏大，則投資過(guò)高。

當(dāng)大負(fù)荷確定下來(lái)以后，收塵器的載荷量按下式計(jì)算：

收塵器的載荷量m2=氣流量（m3/h）載荷（m3/h）

如果在例中選擇的載荷是每平方米80m3/h，那么小的收塵器載荷量為：

收塵器載荷量=5500/80=69m2

2.3.2正壓力收塵器

正壓力收塵器是一種標(biāo)準(zhǔn)的收塵器。用于木材工業(yè)粉塵收集系統(tǒng)中傳統(tǒng)的正壓過(guò)濾器大載荷為80-100m3/hm2,載荷低、體積大。

在正壓力系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)位于過(guò)濾器進(jìn)口，因此，風(fēng)機(jī)采用開(kāi)式直葉葉輪輸送所有的粉塵。這類(lèi)風(fēng)機(jī)的效率很低（55%-65%），能耗大。風(fēng)機(jī)每千瓦傳送能力為550-650m3/h。對(duì)于一個(gè)過(guò)濾能力為50000m3/h的系統(tǒng)，能量的消耗將達(dá)到85KW。

2.3.3負(fù)壓力收塵器

負(fù)壓力（真空）收塵器在歐洲木材工業(yè)中已經(jīng)使用有10-15年的歷史，因?yàn)槠湫矢?，結(jié)構(gòu)緊湊，如今廣泛應(yīng)用于大型生產(chǎn)線中。

負(fù)壓力收塵器有很高的載荷能力，其范圍是180-220m3/hm2。

真空系統(tǒng)使用的風(fēng)機(jī)是空氣凈化離心式風(fēng)機(jī)，其功率是85-90%。這類(lèi)風(fēng)機(jī)傳送能力為每千瓦900-1050m3/h，對(duì)于過(guò)濾能力為50000m3/h的系統(tǒng)，能量消耗是50KW。

3 新型粉塵收集系統(tǒng)的特點(diǎn)

在粉塵收集中安裝有自動(dòng)清潔系統(tǒng)，當(dāng)壓力下降超過(guò)了規(guī)定值時(shí)，過(guò)濾袋就需要清潔，當(dāng)壓力恢復(fù)到正常值時(shí)，清潔工作結(jié)束，它是通過(guò)感應(yīng)過(guò)濾袋中的壓力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清潔的。過(guò)濾器的底部安裝有刮板運(yùn)輸裝置，能夠?qū)徯紡男D(zhuǎn)閥中排出。

一個(gè)傳統(tǒng)的氣力除塵管道系統(tǒng)必須通過(guò)精確地計(jì)算，使系統(tǒng)中所有的機(jī)床的吸塵管道氣壓得到平衡，并獲得足夠的氣流量。這在小型的工廠中容易實(shí)現(xiàn)，但在一個(gè)擁有很多機(jī)床的工廠中就變得復(fù)雜。傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)在工廠的車(chē)間內(nèi)移動(dòng)非常不靈活。當(dāng)幾個(gè)機(jī)床需要移動(dòng)或重新定位時(shí)，管道系統(tǒng)必須重新計(jì)算或變化，如果管道系統(tǒng)不進(jìn)行變化，那么就會(huì)造成堵塞，或者有些機(jī)床吸力過(guò)剩，使能量的消耗加大。

當(dāng)粉塵收集系統(tǒng)中安裝一個(gè)閉環(huán)控制電路來(lái)達(dá)到減小能量消耗和增加效率的目的，這個(gè)控制系統(tǒng)靠改變風(fēng)機(jī)的速度（按照所需的氣流量）而使管道保持真空度恒定，這個(gè)恒定的真空值意味著不論50%或100%的機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從每個(gè)機(jī)床吸入量是恒定的。如果只有50%的機(jī)床處于生產(chǎn)中，那么粉塵收集系統(tǒng)的能量消耗將被減半。在傳統(tǒng)的粉塵收集系統(tǒng)中若50%的機(jī)床處于生產(chǎn)中，另外50%的設(shè)備吸塵口關(guān)閉，主管道中氣流的速度將發(fā)生重大變化。