油漆噴涂線粉塵治理設(shè)計(jì)方案

四川省國唯環(huán)保工程有限公司受該門業(yè)有限公司委托對該廠的一條油漆噴涂線在噴涂過程中所產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行治理。以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)排放及維護(hù)企業(yè)職工的身心健康。

該公司6#車間現(xiàn)有一條噴涂線,分為三個(gè)工作室,每工作室內(nèi)設(shè)有簡易除塵設(shè)備,第一工作室內(nèi)兩個(gè)噴涂工作門各設(shè)有一臺(tái)簡易除塵設(shè)備,風(fēng)量Q=7240m³/h,風(fēng)壓204Pa；經(jīng)過現(xiàn)場勘查,該噴涂工作室工作時(shí),除塵設(shè)備風(fēng)量、風(fēng)壓明顯不夠,大量粉塵外逸,并且該除塵設(shè)備不能自動(dòng)清灰,另外由于有濾筒安裝于噴涂門對面吸風(fēng)口直接過濾,極容易堵塞, 運(yùn)行時(shí)間一長濾筒阻力達(dá)到極限值, 不能有繼續(xù)有效地吸塵，這也是粉塵四散飄逸的一個(gè)原因，粉塵擴(kuò)散對工作環(huán)境的污染極大。第二、三工作室內(nèi)各設(shè)有一臺(tái)濾筒式除塵設(shè)備，也存在同樣的問題。根據(jù)我公司在長期除塵器的管理中積累的經(jīng)驗(yàn)，204Pa的風(fēng)壓對于該種結(jié)構(gòu)除塵器簡直是杯水車薪，吸塵口的負(fù)壓值很低，含塵空氣只能極少量被抽入吸塵口，運(yùn)行除塵設(shè)備跟不運(yùn)行除塵設(shè)備無太大差別，現(xiàn)我公司設(shè)計(jì)思路為：從兼顧除塵效果與節(jié)省投資出發(fā)，原管路系統(tǒng)仍然繼續(xù)使用，但要將原有的濾筒拆除，減少除塵系統(tǒng)阻力,原作一級(jí)除塵用的旋風(fēng)除塵器保留,主風(fēng)機(jī)風(fēng)量加大一倍.風(fēng)壓增大到2500Pa以上，采用布袋除塵器集中收集粉塵。

• 設(shè)計(jì)依據(jù)

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996

《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB17055-97

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ19-87

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ17-88

《鋼結(jié)構(gòu)工程及施工驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-95

《涂裝前表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB8928-86

《脈沖噴吹類袋式除塵器》JB/T8532-1997

《袋式除塵器安裝技術(shù)要求與驗(yàn)收規(guī)范》JB/T8471-96

《袋式除塵器用濾袋框架技術(shù)條件》JB/T5917-91

《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》GB12625-90

《袋式除塵器性能測試方法》GB17138-89

《手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊接坡口的形式和尺寸》GB985-88

《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則》GB5083-85

《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則》GB12801-91

《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（管道篇）GB50235-97

《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB1150236-98

《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ78-75

《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼冷軋薄板及鋼帶技術(shù)條件》GB1153-89

《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱扎厚鋼板技術(shù)條件》GB3274-83

《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板號(hào)和一般技術(shù)條件》GB699

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996

《電氣裝置安裝工程及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ232-82

《中華人民共和國職業(yè)病防治法》

• 方案選擇

在油漆噴涂過程中，油漆經(jīng)過加壓處理后高速噴灑到器物的表面，產(chǎn)生揚(yáng)塵，對工作場所造成了環(huán)境污染，威脅到工作人員身體健康，該類粉塵具有附著力強(qiáng)，粘性大、粒徑細(xì)（d_p<10µm）等特點(diǎn)。用普通的旋風(fēng)除塵器很難將其處理達(dá)標(biāo)排放，而電除塵器又受到粉塵性質(zhì)、場地以及投入經(jīng)費(fèi)限制等原因，在此處極不適用。而布袋除塵器卻有其獨(dú)到之處。在此采用布袋除塵器進(jìn)行收塵處理。通常袋式除塵器使用的限制條件如溫度、濕度等在此處完全不存在。（該條噴涂線為常溫下操作，因而對濾料的要求不高）。使用袋式除塵器有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 除塵效率高，特別是對微細(xì)粉塵也有較高的去除效率，一般可達(dá)99%。如果在設(shè)計(jì)和維護(hù)管理時(shí)做更周全的考慮，除塵效率可達(dá)99.9%以上。
• 適應(yīng)性強(qiáng)，可以收集不同性質(zhì)的粉塵。例如，對于高比電阻粉塵，采用袋式除塵器就優(yōu)于電除塵器。此外，入口含塵濃度在一相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化時(shí)，對除塵器的效率和阻力的影響都不大。
• 使用靈活，處理風(fēng)量可由每小時(shí)數(shù)百立方到每小時(shí)數(shù)百萬立方�？梢宰鞒芍苯釉O(shè)置于室內(nèi)或設(shè)備附近的小型機(jī)組，也可作成大型的室外設(shè)備。
• 結(jié)構(gòu)簡單，安裝制作都比較方便。在控制中引入PLC自動(dòng)控制方式，使運(yùn)行控制大大簡化。方便了管理。
• 工作穩(wěn)定，便于回收干料，沒有污泥處理、腐蝕等問題，維護(hù)簡單。

綜上所述袋式除塵器優(yōu)勢不用置疑，并且目前應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如煉鋼除塵、礦山碎礦、篩分設(shè)備除塵，冶煉廠除塵項(xiàng)目，輸煤、輸灰設(shè)備除塵，發(fā)電站鍋爐除塵以及家具行業(yè)等。

根據(jù)我公司多年來在粉塵治理行業(yè)中的經(jīng)驗(yàn)及粉塵特性。選用在線脈沖噴吹類袋式除塵器比較適宜。在線脈沖噴吹類袋除塵器噴吹壓力高（0.4~0.6Mpa），清灰強(qiáng)度大。特別適用粘性大的粉塵，能夠?qū)⒃擃惙蹓m很好的去除。粉塵排放濃度<50mg/m³，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)

袋式除塵器除塵機(jī)理：袋式除塵器的核心部件是用棉、毛或人造纖維等加工制成的濾料，它直接影響到除塵效率。濾料本身的網(wǎng)孔較大，一般為20~50μm，表面起絨的濾料約為5-10μm。因此新濾布開始時(shí)除塵效率較低，使用一段時(shí)間以后，塵粒在濾布上由于篩濾、碰撞、攔載、擴(kuò)散、靜電及重力沉降等作用，粗塵粒首先被阻留，并在網(wǎng)孔之間集結(jié)形成孔徑小的通氣孔，逐漸在濾布表面形成一層粉塵初層，粉塵初層的形成，使濾布成為對粗、細(xì)塵粒皆可有效捕集的濾料，這時(shí)濾塵效率劇增，阻力也增大。隨著粉塵在濾布上積聚，濾布兩側(cè)面的壓力差增大，可能會(huì)把已附著在集塵層的細(xì)小塵粒擠壓過去，使濾塵效率下降。另外，由于粉塵層的過濾作用集塵層愈來愈高，除塵系統(tǒng)的氣體處理量顯著下降。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，進(jìn)行及時(shí)清灰。

 捕集機(jī)理：（1）篩濾作用；（2）慣性碰撞；（3）擴(kuò)散作用；（4）攔截作用；（5）靜電作用；（6）重力沉降作用。

• 除塵系統(tǒng)處理風(fēng)量的確定

   根據(jù)現(xiàn)場勘查以及多年來我公司在該領(lǐng)域內(nèi)的治理經(jīng)驗(yàn)，按最不利條件下計(jì)算，該條噴涂線風(fēng)量Q<15000m³/h,該條噴涂線最終風(fēng)量可按下式計(jì)算：

Q=Q_s-{[(273+T_c)×101.325]/(273×Pa)}×(1+K)

式中Q——通過除塵器的含塵氣體量（m³/h）;

Q_s——生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氣體量（m³/h）;

T_c——除塵器內(nèi)氣體的溫度（℃）此處取20℃

Pa——環(huán)境大氣壓（Pa）該公司所處地為103000Pa

K——漏風(fēng)系數(shù)。根據(jù)我公司制作安裝水平取2%

另外需加吸塵罩混入的空氣量20%，脈沖閥噴吹氣量等。

五、工藝流程及說明

吸塵點(diǎn)    調(diào)節(jié)閥                   凈氣排放

吸塵點(diǎn)    調(diào)節(jié)閥       布袋除塵器    風(fēng)機(jī)   

吸塵點(diǎn)    調(diào)節(jié)閥        排灰系統(tǒng)

工藝流程如上圖所示，在油漆噴涂線工人操作門處設(shè)吸塵罩，該處為噴涂點(diǎn)。此處設(shè)集塵罩可將粉塵有效地吸入除塵器。在吸塵罩頂部設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，可以根據(jù)除塵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、室內(nèi)抽吸效果對風(fēng)量進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)，獲得最好的處理效果。粉塵在除塵器內(nèi)部進(jìn)行有效地過濾、積聚，通過壓力清灰將粉塵抖落入在灰斗中，通過卸料閥將其排出作進(jìn)一步處理，做到廢物的回收利用以及進(jìn)行無害化處理。

由于該公司現(xiàn)有部分除塵設(shè)備，為達(dá)到資源的合理配置，將原有的除塵管路保留以節(jié)省開支，但原有的濾筒需全部拆除另加一臺(tái)布袋除塵設(shè)備，原有的旋風(fēng)除塵器仍然使用。

• 主要設(shè)備選型
  1. 除塵設(shè)備選型

根據(jù)粉塵特點(diǎn)及我公司治理該類粉塵的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)

選用LMC120型除塵器。參數(shù)如下：

處理風(fēng)量Q_max=16000m³/h；

過濾風(fēng)速：V取2m/min；

過濾面積：137m²

濾袋規(guī)格：Ø130×2800；

濾袋條數(shù)：120條；

濾袋材質(zhì)：500g/m²滌綸針刺氈；

壓縮空氣壓力：0.4~0.6Mpa

箱體耐壓等級(jí)：6000Pa

粉塵排放濃度：<50mg/m³

設(shè)備阻力<1000Pa；

控制系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)定時(shí)控制，根據(jù)除塵設(shè)備運(yùn)行情況設(shè)置合理時(shí)間進(jìn)行噴吹清灰，使用空壓機(jī)供壓縮空氣。

1. 風(fēng)機(jī)選型

   風(fēng)機(jī)的選取應(yīng)根據(jù)處理的風(fēng)量、除塵設(shè)備的阻力及系統(tǒng)管路阻力損失確定型號(hào)，并且應(yīng)該考慮最不利情況下所需的風(fēng)量，風(fēng)壓。為了靈活調(diào)節(jié)，此處選擇帶進(jìn)風(fēng)口調(diào)節(jié)裝置的風(fēng)機(jī)。

  除塵設(shè)備的阻力分為濾袋阻力、粉塵層阻力、除塵器結(jié)構(gòu)阻力之和。

系統(tǒng)阻力計(jì)算如下：

• 除塵設(shè)備阻力

P=ΔP₀+ΔP_d

式中各單位意義如下：

P——濾袋壓力損失（Pa）；

ΔP_0——清潔濾布的壓力損失；

ΔP_d—粉塵層的壓力損失；

清潔濾料的壓力損失為ΔP_d=ζ₀μu_f

ζ₀——清潔濾布的阻力系數(shù)（單位：m^-1）,可由實(shí)驗(yàn)求得；

μ——?dú)怏w粘度（單位：Pa.s）;

粉塵層的阻力ΔP_d=αmµu_f

α——粉塵層的平均阻力（單位：Kg/m²）;

m——濾料上的粉塵負(fù)荷；（單位：Kg/m²）;

m=G_a/A(G_a為濾料上粘附的粉塵量Kg，A濾布的有效過濾面積)

該型袋式除塵器在運(yùn)行過程中最大阻力不超過1500Pa.

(2) 管路系統(tǒng)壓力損失

管路系統(tǒng)壓力損失為管道摩擦壓力損失加彎頭壓力損失以及吸塵罩、旋風(fēng)除塵機(jī)阻力損失、風(fēng)機(jī)煙囪傘形防雨帽阻力之和，計(jì)算后該值為1200Pa,根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選取風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q=40000m³/h風(fēng)壓為2500Pa或以上