计算通风系统的一种方法。该方法是根据用风管节点处产生的复得静压来克服下一段风管阻力这一原则来计算风管直径的。它适用于分支较多的大型系统和高速系统。
(142)风机
排气压力(表压)或升压在14.7kPa以下用于输送气体的机械。从能量的观点来看,它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。通风机是通风除尘系统一处重要设备,它的作用是输送气体,为系统提供所需的风量,并克服气体在系统中流动时所产生的阻力,常用的风机有离心式和轴流式两种。一般情况下,离心式风机适用于所需风量较小,系统阻力较大的场合,而轴流式风机则常用于所需风量较大、系统阻力较小的场合。通风除尘系统阻力较大,故大都采用离心式风机。离心式风机按其产生的风压不同,可分为三类:(1)低压风机——风压H≤1000Pa,一般用一送、排风系统或空气调节系统;(2)中压风机——风压在1000<H≤3000Pa范围内,一般用于除尘系统或管道较长、阻力较大的通风系统;(3)高压风机——风压H>3000Pa,一般用于阻力大的除尘系统或气力输送系统。常用的中、低压离心式风机有4——72型和6——46型;高压离心式风机有9——19型和9——26型。
(143)风机性能参数
表示风机性能的主要参数有:(1)风量——风机在单位时间内所输送的气体体积,其单位是m
3/h或m
3/s。风机的风量一般用实验方法测得。在同一转速下,可以通过改变风机进口或出口阀门开度的大小来调节。(2)风压——气体进入风机后所升高的压力,也就是风机出口气体全压与进口气体全压之差(或绝对值之和),其单位用Pa或kPa表示。风机的风压通常用实验方法测得。在同一转速下,当用风机进口或出口阀门调节风量时,风压也就随之发生变化。(3)功率——风机功率,有有效功率与轴功率之分。风机在单位时间内传递给气体的能量称为有效功率;消耗在风机轴上的功率(风机的输入功率)称为轴功率。由于风机在运行中有能量损失,故轴功率要大于有效功率。(4)效率——风机有效功率与轴功率的比值,以百分数计。风机的效率反映了风机工作的经济性。当用实验方法测得风机的风量、风压和轴功率后,即可按公式算出风机的效率。(5)转速——风机叶轮每分钟旋转的次数,单位为转/分,其值可用转速表直接测得。
(144)风机特性曲线
表示风机主要性能参数之间关系的曲线。为了使用方便,一般将H——L曲线(风压——风量曲线)、N——L曲线(功率——风量曲线)、η——L曲线(效率——风量曲线)画在同一图上,统称为风机特性曲线或风机性能曲线。图19-36为4-72No5离心式风机在转速2900转/分时的特性曲线。在通风除尘系统中工作的风机,即使在转速相同时,它所输送的风量也可能各不相同,系统阻力小时,要求风机的风压低,输送的风量就大;反之,系统阻力大时,要求的风压高,输送的风量就小。因此,只用一种工况下的风量和风压来评定风机的性能是不够的。为了全面评定风机性能,就必须了解在各种工况下风机的风压和风量,以及功率、效率与风量的关系。这就是为什么要通过风机性能试验作出风机特性曲线的原因所在。在有些情况下,也可采用列表法来表示风机的性能(即风机性能表)。从图可以看出,在一定转速下,风机的效率随着风量的改变而变化,但其中必有一个最高效率点η
max。相应于最高效率下的风量、风压和轴功率称为风机的最佳工况,在选择风机与风机在系统中工作时,应使其实际运转效率不低于0.9η
max,此范围称为风机的经济使用范围。在风机样本的性能表中列出的八个性能点的效率,均在经济使用范围内。
(145)风机无因次特性曲线
(146)比转数
(147)风机实际工作点
风机特性曲线与系统特性曲线的交点。图19-38中H——L曲线为风机风压——风量特性曲线,曲线Ⅰ为系统特性曲线(根据系统特性议程H=KL
2绘制,式中H 为系统的阻力;K为系统阻力系数;L为系统的风量)。交点A既是风机的实际工作点,又是系统的实际工作点,相应于该点的L
A为风机的实际风量,H
A为风机的实际风压。当系统的阻力发生变化时,风机实际工作点的位置也随之变化移动。有以下两种情况:(1)当系统中阀门关小或因系统中加装了部件、设备而使系统阻力系数增加时,系统特性曲线变陡(从曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ),风机的实际工作点由A移至A′,这时风机的风量减小,风压增加。(2)当系统中的阀门开大或因系统中的部件、设备减少时,系统的阻力系数减小,系统的特性曲线变平坦(从曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ),风机的实际工作点由A移至A′。此时风机的风量增大,风压降低。由此可见,同一台风机在不同阻力的系统中工作时,它所提供的风量和风压是不一样的。由于不同风量和风压下所对应的效率不等,所以要求风机的实际工作点最好位于经济使用范围内。
(148)湿法防尘
利用某些粉尘有较好的亲水性这一特性来达到防尘目的的方法。如用水或蒸气湿润生产过程的物料(工件),以防止粉尘散发,或生产生粉尘的地点和场所对已产生的粉尘喷雾、洒水或捕集飞扬的粉尘。这些方法统称为湿法防尘。湿法作业、水力消尘、喷雾降尘、厂房冲洗等均属湿法防尘的范畴。湿法防尘是一种简便、经济、有效的防尘技术措施。许多厂矿由于采取湿法防尘措施,使工作地点的含尘浓度大幅度下降,改善了劳动条件。所以,凡是在生产工艺工允许加湿物料(工件)的地方,均应首先考虑采采湿法防尘。
(149)水磨石英
湿法生产石英砂的俗称。石英砂广泛用于铸造、玻璃、电瓷等行业,需用量很大,石英粉尘游离二氧化硅含量很高,如果在生产中不注意防尘,将会严重危害工人的身体健康。有干法生产石英砂难以解决粉尘危害,五十年代将干法改为湿法后,不但抑制了粉尘的飞扬,大大降低了作业点的含尘浓度,而且还提高了产量和产品质量。据某石英砂厂统计,采用水磨石英工艺后,作业点的含尘浓度由原来每立方米风百毫克降至风毫克,甚至2毫克以下,同时产量提高了18%,石英砂的含铁量由干磨时的0.35%降至0.047%。
(150)石棉湿法纺线
利用分散剂将石棉绒均匀地分散在浆液中,使之呈胶体状,然后打浆成膜,加捻成线的纺线工艺。该法可用OT作分散剂,OT是一种阴离子表面活性剂。过去生产石棉纺织制品,一直是沿用棉、毛的梳纺方法。这种方法在整个生产过程中均产生大量粉尘,给工人的健康带来危害。为了降低作业点的含尘浓度,通常采用通风除尘的方法,但这种方法需要较庞大的通风除尘设备,还要消耗较多的动力。此外,为了梳纺工艺的需要,必须在梳纺过程中加入补强材料——棉花。为了从根本上解决粉尘危害,充分利用短石棉纤维,节省棉花,产生了石棉湿法纺线新工艺。石棉湿法纺线的工艺流程如下:
这种新工艺不但从根本不消除了粉尘的危害,而且使短纤维石棉资源得到充分利用。由于不需加棉花,故产品耐热性能和强度都有所提高。湿法作业目前只用于生产石棉纺织制品。
(151)磨液喷砂
将磨料和水(或其他液体)的混合物喷射到工件表面来清除表面的毛刺和氧化皮的方法。近百年来,在机器制造工业中,广泛采用磨料喷砂(即干法喷砂)工艺来清理或光饰工件表面。磨料喷砂虽然具有简单方便的优点,便也存在以下缺陷:(1)一定数量砂粒破碎,磨料损耗量大;(2)工件表面出现凹坑,降低了工件表面的光洁度;(3)产生大量粉尘。磨液喷砂就是为解决传统的磨料喷砂存在的问题而产生并了展起来的一种新型的喷砂工艺。磨液是用掺有“缓蚀脱脂剂”的清水和适当粒度的磨料(石英砂、碳化硅等)按一定比例混合而成。缓蚀脱脂剂有缓蚀和脱脂作用,能使工件保持无锈、无油渍的清洁、美观的表面。用磨液喷砂时,由于有一层液膜裹覆着磨料,故能减少磨料的破碎,防止粉尘的产生。此外,这层液膜还起润滑和缓冲作用,从而避免镶嵌现象的发生,大大提高了工件表面的光洁度,磨液喷砂机的结构如图所示。磨液泵把一定浓度的磨液从贮箱底部送到喷枪。喷枪前的旁路管使部分磨液回到贮箱,对磨液起搅拌作用,以利磨液泵正常有效地工作。压缩空气由单设的管道通到喷枪,使磨液从喷嘴以高速喷射到工件表面,然后返回贮箱,循环使用。
(152)水力清砂
利用高压水清除铸件上型砂的方法。它是用高压水泵将水压升高到(65~200×10
5Pa,然后通过水枪的喷嘴以高速喷射到铸件表面,使铸件上的型砂在高压冲击下剥离铸件。水力清砂不但可以使清砂工人免受粉尘之害,而且还可以减轻劳动强度,提高生产效率。与用风动工具清砂相比,生产效率可提高5~6倍。
(153)水爆清砂
将出箱后具有一定温度的铸件浸入水中,通过渗水、汽化、增压而达到临界压力(超过周围型砂或芯砂的封闭阻力)使之产生爆炸,以清除铸件表面的粘砂工芯砂的方法。它具有以下特点:(1)设备简单,真正属于水爆清砂的设备就是一个水爆池。(2)水爆池清砂只消耗铸件本身的热量,而不需要依靠外力。从节能的角度,比其他清砂方法优越。(3)由于整个清砂过程都是在水爆池内进行,因此清砂过程没有粉尘飞扬,从根本上消除了粉尘危害。(4)水爆清砂能一次将芯砂基本上清除掉,因而大大提高了工效,与用风动工具清砂相比,工效可提高十几倍到几十倍。为了保证铸件质量避免由于温度控制不好而造成裂纹等缺陷,在工艺上对铸件的入水温度和水爆池的水温都有一定要求。
(154)电液压清砂
利用高压脉冲发生装置在水中高压放电时产生的冲击波来除净铸件上的型砂的芯砂的方法。清砂是在装有电极的水槽中进行。这种清砂方法的原理是,高脉冲电压(80kV)在水中放电时,能使放电通道中的水高速扩张形成空穴,产生冲击波。冲击波的压力可达数千个大气压,速度可达到1500~2000m/s,冲击波向外扩张,使水中的铸件受到一次冲击压缩,瞬间空穴又被水在极大的向心速度下填充,使水中的铸件又受到一次相反方