環(huán)保除塵工程中，風管作為含塵氣體的輸送通道，其設計與選型直接影響除塵效率、系統(tǒng)能耗及運行穩(wěn)定性。以下從材料、結構、性能等維度，詳細闡述環(huán)保除塵工程對風管的具體要求：

一、材料選擇：適應粉塵與氣體特性

耐磨損性要求

適用場景：當粉塵粒徑≥5μm 或濃度＞30g/m3（如礦山、水泥生產線），風管需抵抗顆粒沖刷。

材料標準：

普通粉塵（如木屑、糧食粉塵）：采用≥1.0mm 厚度的鍍鋅鋼板，彎頭處可加厚至 1.2-1.5mm；

高磨損性粉塵（如石英砂、金屬切削塵）：選用耐磨鋼板（如 NM360）或內襯陶瓷、鑄石，或在彎頭內側粘貼耐磨橡膠板（厚度≥5mm）。

抗腐蝕性要求

酸性氣體環(huán)境（如燃煤鍋爐含 SO?煙氣）：

采用 316L 不銹鋼（耐氯離子腐蝕）或玻璃鋼（FRP），表面做防腐涂層（如環(huán)氧樹脂）；

濕度＞80% 時，避免使用鍍鋅鋼板，以防鋅層與水汽反應產生銹蝕。

堿性粉塵環(huán)境（如化工除塵）：優(yōu)先選用 PP（聚丙烯）或 PE 材質風管，耐堿腐蝕且重量輕。

耐高溫性要求

粉塵溫度≤200℃：采用普通鋼板 + 巖棉保溫層（厚度 50-80mm）；

溫度＞200℃（如窯爐除塵）：使用耐高溫不銹鋼（310S）或耐火磚砌筑風管，必要時設置水冷夾層，防止鋼板過熱變形。

二、結構設計：保障氣流穩(wěn)定與粉塵輸送

管徑與風速控制

風速計算原則：

粉塵粒徑＜5μm：風速 12-18m/s（避免沉積）；

粉塵粒徑 5-10μm：風速 18-22m/s；

粉塵粒徑＞10μm 或含水率＞10%：風速 22-25m/s（防止堵管）。

管徑優(yōu)化：根據(jù)風量 Q（m3/h）與風速 v（m/s）計算管徑 D=√(4Q/πv)，誤差控制在 ±5%，避免管徑突變導致局部阻力增大。

管道布局與坡度

布局原則：

減少彎頭數(shù)量（彎頭曲率半徑 R≥1.5D），三通夾角≤45°，避免 “直角彎” 造成粉塵堆積；

水平管道坡度≥3%，坡向除塵設備或排灰點，防止積灰；垂直管道高度＞10m 時，設置防晃支架。

清掃與檢修設計：

每隔 15-20m 設置檢修門（尺寸≥400×400mm），彎頭、變徑處附近必須設置；

水平管道底部設置可拆卸的清灰法蘭（直徑≥100mm），定期清理積塵。

三、密封與強度要求：防止漏風與結構失效

密封性能標準

除塵系統(tǒng)負壓段允許漏風率≤3%（按《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB50243），正壓段≤5%；

法蘭連接時采用 δ=3-5mm 的橡膠石棉墊或硅橡膠墊，螺栓間距≤150mm，螺栓孔需跨中布置以均勻壓緊墊片；

焊接風管時采用連續(xù)滿焊，焊口做煤油滲透試驗（外側涂白堊粉，內側刷煤油，30 分鐘無滲漏為合格）。

強度與剛度設計

風壓抵抗能力：

負壓系統(tǒng)（-5000Pa 以內）：鋼板壁厚≥0.8mm，大直徑風管（D＞1000mm）需設置環(huán)形加強筋（間距≤1.2m）；

正壓系統(tǒng)（＞5000Pa）：壁厚≥1.2mm，法蘭采用角鋼（∠50×5）或槽鋼加固，防止管道鼓脹。

抗震與抗風載：

室外風管需計算風荷載（基本風壓≥0.55kN/m2），支架間距≤3m，且設置防風拉索；

地震設防烈度≥7 度地區(qū)，風管支架需采用抗震支吊架，滿足《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》GB50981 要求。

四、抗結露與保溫設計：適應特殊工況

防結露要求

當含塵氣體溫度接近露點溫度（如濕法除塵后的煙氣），風管需做保溫 + 防潮層：

保溫材料選用閉孔橡塑（導熱系數(shù) λ≤0.034W/m?K）或聚氨酯泡沫（厚度 30-50mm），外層包裹鋁箔防潮；

保溫層外表面溫度需高于露點溫度 5℃以上，避免冷凝水腐蝕風管或造成粉塵結塊。

防爆與防靜電設計

輸送易燃易爆粉塵（如煤粉、鋁粉）時：

風管材料必須采用金屬材質（禁止使用塑料），并做防靜電接地（接地電阻≤10Ω）；

管道內表面粗糙度 Ra≤12.5μm，減少靜電積聚，彎頭處禁止使用非金屬內襯。

五、合規(guī)性與標準化要求

符合行業(yè)規(guī)范

工業(yè)除塵風管需滿足《除塵工程設計規(guī)范》GB50393、《通風管道技術規(guī)程》JGJ/T141 的要求；

排放段風管（接入煙囪）需設置采樣孔（直徑≥100mm），位置距彎頭≥3 倍管徑，便于環(huán)保監(jiān)測。

防火與安全設計

穿越防火墻的風管需設置防火閥（動作溫度 70℃），風管與墻體間隙用防火巖棉填塞；

輸送可燃粉塵的風管，需在支管與主管連接處設置隔爆閥，防止爆炸蔓延。

六、特殊工況的針對性要求

高濕度環(huán)境（如垃圾焚燒除塵）：

風管坡度≥5%，底部設置集水槽 + 排水閥，定期排放冷凝水；

采用不銹鋼 + 防腐涂層（如聚四氟乙烯），防止氯離子腐蝕。

超細粉塵（PM2.5）凈化：

風管內壁做鏡面處理（粗糙度 Ra≤3.2μm），減少粉塵附著；

管徑設計避免變徑突變，采用流線型變徑管，降低局部阻力損失（≤0.15Pa）。

總結：風管設計的核心邏輯

環(huán)保除塵工程的風管設計需以 “粉塵特性→輸送需求→系統(tǒng)安全” 為導向：

材料選擇優(yōu)先匹配粉塵的磨損性、腐蝕性、溫度；

結構設計通過風速、管徑、布局優(yōu)化確保粉塵不沉積、系統(tǒng)阻力低；

性能保障側重密封、強度、抗結露等細節(jié)，避免漏風與故障；

合規(guī)性需滿足環(huán)保、防火、防爆等規(guī)范要求。

實際工程中，需結合除塵工藝（如袋式除塵、電除塵）與現(xiàn)場工況（如空間限制、安裝高度）綜合設計，必要時通過 CFD 流體模擬優(yōu)化管道布局，確保除塵效率與系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。