车间除尘与通风系统协同设计是工业环境治理的核心，需兼顾粉尘控制、空气流通、能耗优化及安全防护。以下是关键设计要点及协同策略：

一、设计原则与协同目标

污染源定位与分区控制

根据产尘点分布（如打磨机、熔炼炉等），采用“就地捕集+集中处理”模式，优先在污染源附近设置集气罩或吸尘设备。

对高温、高湿或多粉尘混合场景，需分区域设计独立子系统，避免粉尘性质冲突（如爆炸风险或结露）。

风量平衡与气流组织

通过CFD模拟优化气流路径，确保除尘系统风量与通风系统风量匹配，避免气流短路或负压不足71

采用变频风机调节风量，实现动态平衡，降低能耗81

二、系统布局与设备协同

集气罩与管道设计

选择高效集气罩（如密闭式、柜式），结合生产工艺调整罩口风速（一般0.5-3m/s），防止粉尘扩散。

管道优先采用金属材质，减少弯头和突扩段，控制风速在10-15m/s，降低阻力损失。

除尘设备选型与组合

旋风除尘器：适用于粗颗粒粉尘预处理，降低后续设备负荷。

布袋除尘器：针对细颗粒粉尘（如炭黑、金属粉尘），需选耐高温、抗腐蚀滤料，过滤风速控制在1-2m/min。

静电除尘器：适用于高浓度粉尘，但需注意清灰周期和电极维护。

通风与除尘联动

排风与送风管道分设，避免交叉污染。例如，打磨车间采用上送下排模式，形成定向气流。

烟囱排放口需避开人员活动区，结合风向设计，减少二次污染。

三、智能控制与节能优化

自动化控制系统

集成PLC或DCS系统，实现除尘器清灰周期、风机转速的自动调节，例如脉冲布袋除尘器的压差控制。

通过传感器实时监测粉尘浓度、温度、压力，触发报警或调整运行参数。

节能技术应用

采用变频调速风机，根据生产负荷动态调整功率，节能率可达30%以上81

回收余热或粉尘（如金属粉尘），提升资源利用率。

四、安全与维护设计

防爆与防火措施

对可燃粉尘（如铝粉、木屑），需配置防爆阀、泄爆口，并定期清理管道积尘。

电气设备符合防爆标准，避免静电火花引发事故61

维护便捷性

除尘器灰斗、风管接口设计为可拆卸结构，便于清灰和检修。

建立维护日志，定期更换滤袋、检查密封性，延长设备寿命。

五、案例参考与工具

设计工具：利用CAD软件（如AutoCAD）进行三维建模与仿真，优化管道布局和设备选型71

典型场景：

铸造车间：旋风+布袋二级除尘，搭配湿式喷淋预处理高温烟气。

打磨车间：单机除尘器+中央集控，采用脉冲清灰技术。

通过以上协同设计，可实现车间粉尘浓度降低至国家标准（如《工作场所有害因素职业接触限值》），同时节能15%-30%，保障生产安全与工人健康。具体方案需结合车间工艺、粉尘特性及预算综合优化。