車間通風除塵設計

1、1、 概述對橡膠車間的通風除塵系統(tǒng)進行設計， 減少橡膠車間粉塵、二氧化硫等職業(yè)病危害因素對工人的危害已達到預防職業(yè)病的目的。 特別指出風機和風罩的選用和設計對通風除塵效果的影響，并通過具體改造項目加以說明。2、 車間簡介2.1 車間通風問題在膠料混煉過程中， 為了有效地控制炭黑粉塵和其它粉塵向室內(nèi)擴散，避免污染作業(yè)環(huán)境， 應在產(chǎn)生粉塵的設備上安裝局部排風設備， 通過除塵設備將粉塵過濾后排人人氣。 在有煙氣、 熱氣的地方也需安裝通風罩， 通過風機將其排出室外或煙囪， 改善操作的作業(yè)環(huán)境，保護工人的身心健康。在除塵、 通風設計過程中， 選擇合適規(guī)格的除塵器和風機是除塵、 通風能否達到設計要求的關鍵

2、， 同時決定投資的規(guī)模和今后使用、維修的費用由于通風、 除塵系統(tǒng)的效果好壞沒有質(zhì)的好壞， 只有量上的區(qū)別， 再加上測試手段的滯后，許多設計、使用單位對該項工作沒有足夠的認識， 以及缺乏相關專業(yè)的技術人員， 造成許多橡膠廠使Jf1 的通風、 除塵系統(tǒng)存在一些缺陷和不足 造成除塵通風系統(tǒng)效果差和能量的浪費這些缺陷歸納起來有：A、風罩的設計、安裝不合理；B、風機風壓和風量的選擇與系統(tǒng)不匹配，多數(shù)用戶雖采用風機功率很火，但通風、除塵效果遠沒有達到應有的要求，造成能量和投資的浪費；C風管直徑和布置不合理；D除塵器和除塵風機不匹配；E、除塵器的維護不及時.主要是脈沖閥、脈沖控制儀維修不及時，造成清灰不徹底

3、， 引起設備阻力增大， 部分濾袋過濾風速增大， 大大縮短濾袋的使用壽命。 濾袋不能按其使用壽命進行更換， 透氣性能下降，風量下降， 達不到應有的除塵效果。2.2 已采取的除塵措施(1) 270L密煉機通風系統(tǒng)1臺密煉機的膠片冷卻系統(tǒng)掛膠部分，已安裝有全封閉的除塵罩， 采用 2臺30kwM機通風。全風壓1.395-1.104kpa,流量38556-53996m/h。風罩為膠片冷 卻裝置頂部錢閉罩，計算風罩斷面風速169m/s,遠大于1m/s的最高要求。從現(xiàn) 場實際效果也可以感覺到風量太大。擠出壓片出口風罩與膠片運輸帶共用一臺11kwM機，全壓1.511-0.947kpa,風 量12.98-249

4、18km八3/h,兩個風罩基本無通風效果。(2) 密煉機通風系統(tǒng)2臺370L密煉機的膠片冷把系統(tǒng)掛膠部分沒有安裝全封閉的除塵罩，采用主風管開若干風口通風。每臺采用2臺15kwM機通風。全風壓3.187kpa,流量7728-15455m/h。每臺密煉機的三個風罩采用一臺55kwM機，轉速1450r/min ,全壓3.202-2.532kpa ,流量 40.441-56.06553八3、 橡膠車間除塵系統(tǒng)設計3.1 除塵方案的選擇該橡膠車間為小型車間， 主要產(chǎn)塵點為密煉機附近， 在塑煉混煉的過程產(chǎn)塵，屬于同一生產(chǎn)設備和同一生產(chǎn)工藝， 因此， 選用分散除塵系統(tǒng)較好。 由于該橡膠車間炭黑粉塵磨損性較大

5、， 為了降低通風機的磨損程度， 因此， 選用負壓除塵系統(tǒng)。3.2 煉膠車間集氣罩設計在煉膠車間二樓有四臺密煉機在三樓有四個炭黑投料口分別給這四臺密煉機加炭黑，每臺密煉機有一個炭黑投料口， 以四個炭黑投料口及密煉機的四個投料口為研究對象， 為其加集氣罩。三樓的炭黑投料口為半徑0.6m的圓形開放式投料口，在工人投料過程中會使炭黑粉塵四處飛散， 因此需要加設吸塵罩， 為了方便工人投料， 應設側吸罩。根據(jù)實際情況， 側吸罩的尺寸設為 0.8m*0.4m， 罩口至控制點的距離設為1m。為了減少排風量， 應在罩口四周增設法蘭邊150mm-200m，m一般情況下，法蘭邊寬度為150mm-200nlm因此，設

6、法蘭邊的寬度為200mm集氣罩的擴張角對罩口的速度分布及罩內(nèi)壓力損失有較大影響，而在 =30-60。時，壓力損失最小，設計外部集氣吸塵罩時，其擴張角口應小于或等于60° 。根據(jù)煉膠車間的實際情況，應選擇擴張角為60° 的側吸罩。二樓的密煉機投料口為0.8m*0.8m的方形開放式投料口，炭黑經(jīng)由氣力輸送管道送入此投料口為了防止粉塵四處飛散此處應設密閉罩。根據(jù)投料口的尺寸，設計密閉罩的長、寬、高為 0.8m*0.8m*0.6m.3.3 側吸罩的風量計算對于側吸罩一般采用控制風速法指在罩口前污染物擴散方向的任意點上均能使污染物吸人氣流流人罩內(nèi)并將其捕集所必需的最小吸氣速度來確定排

7、風量，其關鍵是確定控制點至罩口的距離與控制風速。( 1 )確定控制點至罩口距離在不妨礙工藝操作的前提下， 罩口應盡可能靠近污染物發(fā)生源。盡可能避免橫向氣流的干擾。所以取1mi(2)確定控制點控制風速控制風速值與工藝過程和室內(nèi)氣流運動情況有關，一般通過實測求得。如果缺乏現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)可參考表1確定。污染物放散情況最小控制風速m/s舉例T微的速度放散到 空氣中0.25-0.5梢內(nèi)液體的蒸發(fā)以較低的初速放散到 尚屬平靜的空氣中0.5-1.0噴漆室內(nèi)噴漆以相當大的速度放散 出來1-2.5往運輸漆上給料以局速放散出來2.5-10磨削，重破碎工人在投料過程中炭黑粉塵從投料口外逸速度較小，因此控制風速應在0.

8、25-0.5m/s,因此控制風速取0.25m/s.(3)計算風量煉膠車間所設計的側吸罩為自由懸掛，有法蘭邊的集氣罩，因此側吸罩排風量公式為：Q=0.75(10xA2+F)Vx式中：Q-吸氣罩的排風量，mA3/h；x-控制點至罩口的距離，m;F- 罩口面積，mA2;Vx-控制風速，m/s.因此側吸罩的排風量為：Q=0.75* (10*1A2+0.8*0.4 ) *0.25=6966mA3/h.3.4密閉罩排風量的計算將產(chǎn)塵發(fā)生源密閉后，還必須從密閉罩內(nèi)抽吸一定量的空氣使罩內(nèi)維持一定的負壓，以防污染物逸出罩外污染車間環(huán)境。為了保證罩內(nèi)造成一定的負壓，必須滿足密閉罩內(nèi)進氣和排氣量的總平衡。其排氣量Q

9、套于被吸入罩內(nèi)的空氣量Q儕口污染源氣體量Q和Q3=Q1+Q2B是, 理論上計算Q儕口Q2是困難的，一般是按經(jīng)驗公式或計算表格來計算密面罩的排 風量。計算法如下：按產(chǎn)生污染物氣體與縫隙面積計算排風量：Q3=3600+KVA+Q2式中：K-安全系數(shù)，一般取K=1.05-1.1;V- 通過縫隙或孔口的速度，一般取1-4m/s;2 A-密閉罩開啟孔及縫隙的總面積，mA2;Q2 、Q3-污染源氣量和總排氣量，mA3/h.其中根據(jù)實際情況K取1.1,v取3m/s,密閉罩開啟孔及縫隙的總面積 2A為0.16mA2。污染源氣量Q=1000mA3/h因此，密閉罩排氣量：Q3=3600*1.1*3*0.16+10

10、00=2900.8mA3/h.3.5 集氣罩總風量計算該煉膠車間三樓有四個炭黑投料口， 共設四個側吸罩， 二樓四臺密煉機有四個投料口，共設四個密閉罩， 因此，集氣罩總風量為：Q=4*6966+4*2900.8=39467.2mA3/h.3.6 除塵器的選擇現(xiàn)代工業(yè)中， 應用最多的一類除塵器即為袋式除塵器， 就數(shù)量而言袋式除塵器應用占除塵器總量的60%以上；按處理氣體量而言，占到70%以上。袋式除塵器應用多的原因， 在于其除塵效率高， 能滿足嚴格的環(huán)保要求； 運行穩(wěn)定， 適應能力強， 每小時可以處理氣量從幾百萬立方米到數(shù)十萬立方米并適用于許多工礦企業(yè)除塵工程的凈化設備。 煉膠車間需要處理的粉塵主

11、要為炭黑粉塵， 環(huán)保要求較高， 并且需要處理的氣量也很大， 為了使煉膠車間的除塵效本甫高，最好選用袋式除塵器。( 1 ) 過 濾風速的選取過濾風速的大小取決于含塵氣體的性狀、織物的類別以及粉塵的性質(zhì)，一般按除塵器樣本推薦的數(shù)據(jù)及使用者的實踐經(jīng)驗選取。 多數(shù)反吹風袋式除塵器的過濾風速在0.6-1.3m/s 之間， 脈沖袋式除塵器的過濾風速在1.2-2m/s 左右，玻璃纖維袋式除塵器的過濾風速約為 0.5-0.8m/s.根據(jù)表格“ 袋式除塵器的過濾風速”可知， 炭黑、氧化硅白炭黑； 鉛鋅的升華物以及其他氣體中由于冷凝和化學反應形成的氣溶膠； 去污粉； 奶粉；活性炭由水泥窖排出的水泥等粉塵以脈沖噴吹

12、得清灰方式除塵時，過濾風速一般為0.8-1.2m/min 。在煉膠車間中粉塵主要為炭黑粉塵，并選用脈沖噴吹袋式除塵器，所以過濾風速選為 1m/min。(2) 過濾面積的確定根據(jù)集氣罩的總排風量可以確定除塵器處理氣體量為Q=39343.36mA3/h?？傔^濾面積： 根據(jù)通過除塵器的總氣量和選定的過濾速度， 按下式計算總過濾面積：S=S1+S2=Q/60V+S2式中：S- 總過濾面積51- 濾袋工作部分的過濾面積,mA2;52- 濾袋清灰部分的過濾面積，mA2;Q- 通過除塵器的總氣體量， mA3/hV- 過濾速度， m/min其中，可以確定 S2=103.93mA2=1m/min,所以，S1=7

13、61.72mA2（ 3 ） 單條濾袋面積由于在濾袋加工過程中因濾袋要固定在花板或短管， 有的還要吊起來固定在袋帽上所以濾袋兩端需要雙層縫制甚至多層縫制； 雙層縫制的這部分因阻力加大已無過濾的作用， 同時有的濾袋中間還要固定環(huán)， 這部分也沒有過濾作用， 所以單條濾袋面積公式為：Sj=D% L-Sx式中： Sj- 濾袋凈過濾面積， mA2;D-濾袋直徑，m;L-濾袋長度，m;Sx- 濾袋未能起過濾作用的面積， mA2.其中，D=0.18m,L=2.5m,S=0.1mA2,所以單條濾袋面積 =0.18*3.14*2.5-0.1=1.3mA2.（4） 濾袋條數(shù)的確定濾袋條數(shù)的計算公式：N=A/兀 dL

14、式中：N-濾條袋數(shù)d- 濾袋直徑，一般取120-300mm;A- 過濾總面積， mA2;L- 濾袋長度其中濾袋直徑取180mm濾袋長度L取2.5m,A=761.72mA2,所以L=53舔 （ 5 ）除塵室尺寸的確定共設個6除塵室，雙排布置，每排三個除塵室， 每個除塵室安裝90條濾袋。除塵室為矩形布置：橫向：10個濾袋；縱向： 9個濾袋相鄰濾袋間隔50mm， 即相鄰兩濾袋中心距為230mm.長度 L=10*0.18+9*0.05=2.25m , 取L=2.3m;寬度 D=9*0.18+9*0.05=2.07m,取D=2.1ni相鄰兩組通道寬度為600mm除塵室距外殼的距離為300mm整個除塵器長

15、度為 L1=2.3*3+2*0.6+2*0.3=8.7m, 寬度為 D=2*2.1+0.6+0.3*2=5.4m.(6) 灰斗的尺寸設計每個除塵室設一灰斗， 共設六個灰斗。 進灰口和出灰口均設為正方形， 進灰口寬度設為2m， 出灰口寬度設為 0.3m灰斗傾角設為60°，因為灰斗的傾角要大于粉塵的安置角粉塵才能自然下落，一般粉塵的安置角為50°左右，所以， 本設計的灰斗傾角為60° . 在出灰口應設寬度為30mm法蘭邊?；叶犯叨?h=1.5m.(7) 除塵室的總高度H=L1+h1+h2式中：H-除塵室總高度L1-濾袋層高度H1-灰斗高度H2-灰斗粉塵出口距地坪高度經(jīng)

16、計算 H=7.2m( 8 )檢修口的尺寸及高度為了方便對除塵器進行檢修， 應在除塵器上設置檢修門， 檢修門的尺寸為500mm*1000mm摩門距地面的高度設為2.5m。(9) 樓梯及走臺的設置為了方便工人對除塵器進行管理維護以及工作， 應在除塵器上設樓梯及走臺在除塵器左側設樓梯方便工人上下。在除塵器高2.5m及5rnfc右設置走臺，方便工人對除塵器進行檢修。( 10)風流進出口的設計本次設計選擇的是下進風式袋式除塵器所以進氣口設在除塵器高2.5m處，出氣口設在除塵器高5mL進出口尺寸為900mm*1200mm.四、 除塵系統(tǒng)管路的設計4.1 除塵管路系統(tǒng)的布置在進行通風管路的設計計算之前， 要

17、對除塵系統(tǒng)進行管路布置， 在橡膠廠的煉膠車間中，三樓12mW處的炭黑投料口布置四個側吸罩，在二樓7mff四臺密煉機投料口處布置四個密閉罩并且密閉罩與側吸罩之間的水平距離為2m， 兩臺密煉機投料口的中心距離為5m， 側吸罩與密閉罩的高度差為5m,在一樓放置除塵器，除塵器靠墻布置，在室外連接通風機通風機與除塵器的距離為5m,最后將通風機與煙囪連接在一起。集氣罩，除塵器通風機，及煙囪的具體布置及管路的連接見圖1。4.2 通風管路的水力計算(1)對各管段進行編號，標出管段長度和各排風點的排風量。如圖1所示。(2)選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-5-14-15-除塵器-16-風機-17為最不利環(huán)路。(

18、3)根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。根據(jù)表“除塵風管的最小風速”可知，輸送含有炭黑粉塵的空氣時風管內(nèi)最小風速為垂直風管14m/s,水平風管為18m/s.考慮到除塵器及風管漏風，管段16、17的計算風量為39467.2*1.05=4144056mA3/h根據(jù)L1=6966mA3hv1=22m/s,由表“通風管道單位長度摩擦阻力線算圖”查出管徑和單位長度摩擦阻力，所選管徑應盡量符合通風管道同一規(guī)格 D1=320mm,Rm1=16pa /m理可查得其余管段的管徑及比摩阻，具體結果見表2。(4)計算各段沿程摩擦阻力管段1摩擦阻力R1=11*Rm1 =

19、11*16=176p掘理，可得其他摩擦阻力，具體結果 見表2.(5)查表“局部阻力系數(shù)”，確定個管段的局部阻力系數(shù)。1)管段1設備側吸罩(矩形傘形罩，a =60 ) , (=0.16;90 彎頭(R/D=1.5) :2 個，(=0.17*2=0.34 ;合流三通(1-3),根據(jù)F1+F2=F3, 0c =30F2/F3=(320/450)A2=0.5,L2/L3=1.94/3.88=0.5, 查表得 ( 13=0.53; 2 ( =0.16+0.34+0.53=1.03.2)管段2設備側吸罩(矩形傘形罩，%=60° ), (=0.16；90 彎頭(R/D=1.5):l個，(=0.17

20、;60 彎頭(R/D=1.5):l個，(=0.15;合流三通：(2 -3): (23=0.14;2 (=0.16+0.17+0.15+0.14=0.62 。3）管段3合流三通(3 -5):F3+F4 = F5, % =30。F4/F5=(360/600) 2=0.36 , F4/F5=1.94/5.82=0.33, 查表 得 ( 35=0.38;4)管段4設備側吸罩(矩形傘形罩， =60。)，(=0.16;90 彎頭(R/D=1.5):l 個，(=0.17;60 彎頭(R/D=1.5)：l 個，(=0.15;合流三通(4-5):(23=-0.17;2 = =0.16+0.17+0.15-0.1

21、7=0.32.5)管段5合流三通(5-14):F5+F6= F14, % =3。，； F6/F14=(360/700)2=0.26, L6/L14=1.94/7.76,查表得54=0.15;6)管段6設備側吸罩(矩形傘形罩， =6(1), (=0.16;90 彎頭(R/D=1.5):1 個，(=0.17;60 彎頭(R/D=1.5):l 個，(=0.15;合流三通(6 -14)： (614=0.2;2 = =0.16+0.17+0.15+0.2=0.687)管段7設備密閉罩：(=1.0;90 彎頭(R/D=1.5):l 個，(=0_17;合流三通(7 - 9) % =30。，F(xiàn)8/F9=(22

22、0/320) 2=0.47 , L8/L9=0.81/1.62=0.5, 查表 得(79=0.38;2 (=1.0+0.17+0.38=1.558)管段8設備密閉罩(=1.0;60 彎頭(R/D=1.5):l 個，(=0.15;合流三通(10 -11):( 89=0.33;2( =1.0+0.15+0.33=1.489)管段9合流三通(9-11),F9+F1g F11, % =30 , F10/F11=(280/450)八0.39, L10/L11=0.81/2.43=0.33,查 表得 (911=0.52;10)管段10設備密閉罩t =1.0;60彎頭(R/D=1.5) ：1 個，(=0.15;合流三通(10-11): 11011=-0.16;2 (=1.0+0.15-0.16=0.9911)管段11合流三通(11 13) : F11+F1” F13,%=30 ,F12/F13=(280/500)八2=0.31查表得(1113=0.3412)管道12設備密閉罩：(=1.060彎夫R/D=1.5):l 個，(=0.15;合流三通(12-13): (=0.24;2 = =1.0