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四川省国唯环保工程有限公司受该门业有限公司委托对该厂的一条油漆喷涂线在喷涂过程中所产生的粉尘进行治理。以达到国家标准排放及维护企业职工的身心健康。
该公司6#车间现有一条喷涂线,分为三个工作室,每工作室内设有简易除尘设备,第一工作室内两个喷涂工作门各设有一台简易除尘设备,风量Q=7240m3/h,风压204Pa；经过现场勘查,该喷涂工作室工作时,除尘设备风量、风压明显不够,大量粉尘外逸,并且该除尘设备不能自动清灰,另外由于有滤筒安装于喷涂门对面吸风口直接过滤,极容易堵塞, 运行时间一长滤筒阻力达到极限值, 不能有继续有效地吸尘，这也是粉尘四散飘逸的一个原因，粉尘扩散对工作环境的污染极大。第二、三工作室内各设有一台滤筒式除尘设备，也存在同样的问题。根据我公司在长期除尘器的管理中积累的经验，204Pa的风压对于该种结构除尘器简直是杯水车薪，吸尘口的负压值很低，含尘空气只能极少量被抽入吸尘口，运行除尘设备跟不运行除尘设备无太大差别，现我公司设计思路为：从兼顾除尘效果与节省投资出发，原管路系统仍然继续使用，但要将原有的滤筒拆除，减少除尘系统阻力,原作一级除尘用的旋风除尘器保留,主风机风量加大一倍.风压增大到2500Pa以上，采用布袋除尘器集中收集粉尘。
- 设计依据
《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
《工业企业设计卫生标准》GB17055-97
《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87
《钢结构设计规范》GBJ17-88
《钢结构工程及施工验收规范》GB50205-95
《涂装前表面锈蚀等级和除锈等级》GB8928-86
《脉冲喷吹类袋式除尘器》JB/T8532-1997
《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471-96
《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》JB/T5917-91
《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625-90
《袋式除尘器性能测试方法》GB17138-89
《手工电弧焊及气体保护焊焊接坡口的形式和尺寸》GB985-88
《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-85
《生产过程安全卫生设计总则》GB12801-91
《工业管道工程施工及验收规范》（管道篇）GB50235-97
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB1150236-98
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-75
《普通碳素结构钢和低合金钢冷轧薄板及钢带技术条件》GB1153-89
《普通碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板技术条件》GB3274-83
《优质碳素结构钢板号和一般技术条件》GB699
《环境空气质量标准》GB3095-1996
《电气装置安装工程及验收规范》GBJ232-82
《中华人民共和国职业病防治法》
- 方案选择
在油漆喷涂过程中，油漆经过加压处理后高速喷洒到器物的表面，产生扬尘，对工作场所造成了环境污染，威胁到工作人员身体健康，该类粉尘具有附着力强，粘性大、粒径细（dp<10µm）等特点。用普通的旋风除尘器很难将其处理达标排放，而电除尘器又受到粉尘性质、场地以及投入经费限制等原因，在此处极不适用。而布袋除尘器却有其独到之处。在此采用布袋除尘器进行收尘处理。通常袋式除尘器使用的限制条件如温度、湿度等在此处完全不存在。（该条喷涂线为常温下操作，因而对滤料的要求不高）。使用袋式除尘器有以下优点：
- 除尘效率高，特别是对微细粉尘也有较高的去除效率，一般可达99%。如果在设计和维护管理时做更周全的考虑，除尘效率可达99.9%以上。
- 适应性强，可以收集不同性质的粉尘。例如，对于高比电阻粉尘，采用袋式除尘器就优于电除尘器。此外，入口含尘浓度在一相当大的范围内变化时，对除尘器的效率和阻力的影响都不大。
- 使用灵活，处理风量可由每小时数百立方到每小时数百万立方。可以作成直接设置于室内或设备附近的小型机组，也可作成大型的室外设备。
- 结构简单，安装制作都比较方便。在控制中引入PLC自动控制方式，使运行控制大大简化。方便了管理。
- 工作稳定，便于回收干料，没有污泥处理、腐蚀等问题，维护简单。
综上所述袋式除尘器优势不用置疑，并且目前应用相当广泛，如炼钢除尘、矿山碎矿、筛分设备除尘，冶炼厂除尘项目，输煤、输灰设备除尘，发电站锅炉除尘以及家具行业等。
根据我公司多年来在粉尘治理行业中的经验及粉尘特性。选用在线脉冲喷吹类袋式除尘器比较适宜。在线脉冲喷吹类袋除尘器喷吹压力高（0.4~0.6Mpa），清灰强度大。特别适用粘性大的粉尘，能够将该类粉尘很好的去除。粉尘排放浓度<50mg/m3，远远低于国家排放标准
袋式除尘器除尘机理：袋式除尘器的核心部件是用棉、毛或人造纤维等加工制成的滤料，它直接影响到除尘效率。滤料本身的网孔较大，一般为20~50μm，表面起绒的滤料约为5-10μm。因此新滤布开始时除尘效率较低，使用一段时间以后，尘粒在滤布上由于筛滤、碰撞、拦载、扩散、静电及重力沉降等作用，粗尘粒首先被阻留，并在网孔之间集结形成孔径小的通气孔，逐渐在滤布表面形成一层粉尘初层，粉尘初层的形成，使滤布成为对粗、细尘粒皆可有效捕集的滤料，这时滤尘效率剧增，阻力也增大。随着粉尘在滤布上积聚，滤布两侧面的压力差增大，可能会把已附着在集尘层的细小尘粒挤压过去，使滤尘效率下降。另外，由于粉尘层的过滤作用集尘层愈来愈高，除尘系统的气体处理量显著下降。因此，除尘器阻力达到一定数值后，进行及时清灰。
捕集机理：（1）筛滤作用；（2）惯性碰撞；（3）扩散作用；（4）拦截作用；（5）静电作用；（6）重力沉降作用。
- 除尘系统处理风量的确定
根据现场勘查以及多年来我公司在该领域内的治理经验，按最不利条件下计算，该条喷涂线风量Q<15000m3/h,该条喷涂线最终风量可按下式计算：
Q=Qs-{[(273+Tc)×101.325]/(273×Pa)}×(1+K)
式中Q——通过除尘器的含尘气体量（m3/h）;
Qs——生产过程产生的气体量（m3/h）;
Tc——除尘器内气体的温度（℃）此处取20℃
Pa——环境大气压（Pa）该公司所处地为103000Pa
K——漏风系数。根据我公司制作安装水平取2%
另外需加吸尘罩混入的空气量20%，脉冲阀喷吹气量等。
五、工艺流程及说明
吸尘点 调节阀 净气排放
吸尘点 调节阀 布袋除尘器 风机
吸尘点 调节阀 排灰系统
工艺流程如上图所示，在油漆喷涂线工人操作门处设吸尘罩，该处为喷涂点。此处设集尘罩可将粉尘有效地吸入除尘器。在吸尘罩顶部设有风量调节阀，可以根据除尘设备运转情况、室内抽吸效果对风量进行有效地调节，获得最好的处理效果。粉尘在除尘器内部进行有效地过滤、积聚，通过压力清灰将粉尘抖落入在灰斗中，通过卸料阀将其排出作进一步处理，做到废物的回收利用以及进行无害化处理。
由于该公司现有部分除尘设备，为达到资源的合理配置，将原有的除尘管路保留以节省开支，但原有的滤筒需全部拆除另加一台布袋除尘设备，原有的旋风除尘器仍然使用。
- 主要设备选型
- 除尘设备选型
根据粉尘特点及我公司治理该类粉尘的行业经验
选用LMC120型除尘器。参数如下：
处理风量Qmax=16000m3/h；
过滤风速：V取2m/min；
过滤面积：137m2
滤袋规格：Ø130×2800；
滤袋条数：120条；
滤袋材质：500g/m2涤纶针刺毡；
压缩空气压力：0.4~0.6Mpa
箱体耐压等级：6000Pa
粉尘排放浓度：<50mg/m3
设备阻力<1000Pa；
控制系统采用PLC自动定时控制，根据除尘设备运行情况设置合理时间进行喷吹清灰，使用空压机供压缩空气。
- 风机选型
风机的选取应根据处理的风量、除尘设备的阻力及系统管路阻力损失确定型号，并且应该考虑最不利情况下所需的风量，风压。为了灵活调节，此处选择带进风口调节装置的风机。
除尘设备的阻力分为滤袋阻力、粉尘层阻力、除尘器结构阻力之和。
系统阻力计算如下：
- 除尘设备阻力
P=ΔP0+ΔPd
式中各单位意义如下：
P——滤袋压力损失（Pa）；
ΔP0——清洁滤布的压力损失；
ΔPd—粉尘层的压力损失；
清洁滤料的压力损失为ΔPd=ζ0μuf
ζ0——清洁滤布的阻力系数（单位：m-1）,可由实验求得；
μ——气体粘度（单位：Pa.s）;
粉尘层的阻力ΔPd=αmµuf
α——粉尘层的平均阻力（单位：Kg/m2）;
m——滤料上的粉尘负荷；（单位：Kg/m2）;
m=Ga/A(Ga为滤料上粘附的粉尘量Kg，A滤布的有效过滤面积)
该型袋式除尘器在运行过程中最大阻力不超过1500Pa.
(2) 管路系统压力损失
管路系统压力损失为管道摩擦压力损失加弯头压力损失以及吸尘罩、旋风除尘机阻力损失、风机烟囱伞形防雨帽阻力之和，计算后该值为1200Pa,根据以上数据，选取风机风量Q=40000m3/h风压为2500Pa或以上
