环保除尘工程中，风管作为含尘气体的输送通道，其设计与选型直接影响除尘效率、系统能耗及运行稳定性。以下从材料、结构、性能等维度，详细阐述环保除尘工程对风管的具体要求：

一、材料选择：适应粉尘与气体特性

耐磨损性要求

适用场景：当粉尘粒径≥5μm 或浓度＞30g/m³（如矿山、水泥生产线），风管需抵抗颗粒冲刷。

材料标准：

普通粉尘（如木屑、粮食粉尘）：采用≥1.0mm 厚度的镀锌钢板，弯头处可加厚至 1.2-1.5mm；

高磨损性粉尘（如石英砂、金属切削尘）：选用耐磨钢板（如 NM360）或内衬陶瓷、铸石，或在弯头内侧粘贴耐磨橡胶板（厚度≥5mm）。

抗腐蚀性要求

酸性气体环境（如燃煤锅炉含 SO₂烟气）：

采用 316L 不锈钢（耐氯离子腐蚀）或玻璃钢（FRP），表面做防腐涂层（如环氧树脂）；

湿度＞80% 时，避免使用镀锌钢板，以防锌层与水汽反应产生锈蚀。

碱性粉尘环境（如化工除尘）：优先选用 PP（聚丙烯）或 PE 材质风管，耐碱腐蚀且重量轻。

耐高温性要求

粉尘温度≤200℃：采用普通钢板 + 岩棉保温层（厚度 50-80mm）；

温度＞200℃（如窑炉除尘）：使用耐高温不锈钢（310S）或耐火砖砌筑风管，必要时设置水冷夹层，防止钢板过热变形。

二、结构设计：保障气流稳定与粉尘输送

管径与风速控制

风速计算原则：

粉尘粒径＜5μm：风速 12-18m/s（避免沉积）；

粉尘粒径 5-10μm：风速 18-22m/s；

粉尘粒径＞10μm 或含水率＞10%：风速 22-25m/s（防止堵管）。

管径优化：根据风量 Q（m³/h）与风速 v（m/s）计算管径 D=√(4Q/πv)，误差控制在 ±5%，避免管径突变导致局部阻力增大。

管道布局与坡度

布局原则：

减少弯头数量（弯头曲率半径 R≥1.5D），三通夹角≤45°，避免 “直角弯” 造成粉尘堆积；

水平管道坡度≥3%，坡向除尘设备或排灰点，防止积灰；垂直管道高度＞10m 时，设置防晃支架。

清扫与检修设计：

每隔 15-20m 设置检修门（尺寸≥400×400mm），弯头、变径处附近必须设置；

水平管道底部设置可拆卸的清灰法兰（直径≥100mm），定期清理积尘。

三、密封与强度要求：防止漏风与结构失效

密封性能标准

除尘系统负压段允许漏风率≤3%（按《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243），正压段≤5%；

法兰连接时采用 δ=3-5mm 的橡胶石棉垫或硅橡胶垫，螺栓间距≤150mm，螺栓孔需跨中布置以均匀压紧垫片；

焊接风管时采用连续满焊，焊口做煤油渗透试验（外侧涂白垩粉，内侧刷煤油，30 分钟无渗漏为合格）。

强度与刚度设计

风压抵抗能力：

负压系统（-5000Pa 以内）：钢板壁厚≥0.8mm，大直径风管（D＞1000mm）需设置环形加强筋（间距≤1.2m）；

正压系统（＞5000Pa）：壁厚≥1.2mm，法兰采用角钢（∠50×5）或槽钢加固，防止管道鼓胀。

抗震与抗风载：

室外风管需计算风荷载（基本风压≥0.55kN/m²），支架间距≤3m，且设置防风拉索；

地震设防烈度≥7 度地区，风管支架需采用抗震支吊架，满足《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981 要求。

四、抗结露与保温设计：适应特殊工况

防结露要求

当含尘气体温度接近露点温度（如湿法除尘后的烟气），风管需做保温 + 防潮层：

保温材料选用闭孔橡塑（导热系数 λ≤0.034W/m・K）或聚氨酯泡沫（厚度 30-50mm），外层包裹铝箔防潮；

保温层外表面温度需高于露点温度 5℃以上，避免冷凝水腐蚀风管或造成粉尘结块。

防爆与防静电设计

输送易燃易爆粉尘（如煤粉、铝粉）时：

风管材料必须采用金属材质（禁止使用塑料），并做防静电接地（接地电阻≤10Ω）；

管道内表面粗糙度 Ra≤12.5μm，减少静电积聚，弯头处禁止使用非金属内衬。

五、合规性与标准化要求

符合行业规范

工业除尘风管需满足《除尘工程设计规范》GB50393、《通风管道技术规程》JGJ/T141 的要求；

排放段风管（接入烟囱）需设置采样孔（直径≥100mm），位置距弯头≥3 倍管径，便于环保监测。

防火与安全设计

穿越防火墙的风管需设置防火阀（动作温度 70℃），风管与墙体间隙用防火岩棉填塞；

输送可燃粉尘的风管，需在支管与主管连接处设置隔爆阀，防止爆炸蔓延。

六、特殊工况的针对性要求

高湿度环境（如垃圾焚烧除尘）：

风管坡度≥5%，底部设置集水槽 + 排水阀，定期排放冷凝水；

采用不锈钢 + 防腐涂层（如聚四氟乙烯），防止氯离子腐蚀。

超细粉尘（PM2.5）净化：

风管内壁做镜面处理（粗糙度 Ra≤3.2μm），减少粉尘附着；

管径设计避免变径突变，采用流线型变径管，降低局部阻力损失（≤0.15Pa）。

总结：风管设计的核心逻辑

环保除尘工程的风管设计需以 “粉尘特性→输送需求→系统安全” 为导向：

材料选择优先匹配粉尘的磨损性、腐蚀性、温度；

结构设计通过风速、管径、布局优化确保粉尘不沉积、系统阻力低；

性能保障侧重密封、强度、抗结露等细节，避免漏风与故障；

合规性需满足环保、防火、防爆等规范要求。

实际工程中，需结合除尘工艺（如袋式除尘、电除尘）与现场工况（如空间限制、安装高度）综合设计，必要时通过 CFD 流体模拟优化管道布局，确保除尘效率与系统长期稳定运行。