車間通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)

1、1、 概述對(duì)橡膠車間的通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 減少橡膠車間粉塵、二氧化硫等職業(yè)病危害因素對(duì)工人的危害已達(dá)到預(yù)防職業(yè)病的目的。 特別指出風(fēng)機(jī)和風(fēng)罩的選用和設(shè)計(jì)對(duì)通風(fēng)除塵效果的影響，并通過具體改造項(xiàng)目加以說明。2、 車間簡(jiǎn)介2.1 車間通風(fēng)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(kuò)散，避免污染作業(yè)環(huán)境， 應(yīng)在產(chǎn)生粉塵的設(shè)備上安裝局部排風(fēng)設(shè)備， 通過除塵設(shè)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(fēng)罩， 通過風(fēng)機(jī)將其排出室外或煙囪， 改善操作的作業(yè)環(huán)境，保護(hù)工人的身心健康。在除塵、 通風(fēng)設(shè)計(jì)過程中， 選擇合適規(guī)格的除塵器和風(fēng)機(jī)是除塵、 通風(fēng)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵

2、， 同時(shí)決定投資的規(guī)模和今后使用、維修的費(fèi)用由于通風(fēng)、 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(cè)試手段的滯后，許多設(shè)計(jì)、使用單位對(duì)該項(xiàng)工作沒有足夠的認(rèn)識(shí)， 以及缺乏相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員， 造成許多橡膠廠使Jf1 的通風(fēng)、 除塵系統(tǒng)存在一些缺陷和不足 造成除塵通風(fēng)系統(tǒng)效果差和能量的浪費(fèi)這些缺陷歸納起來有：A、風(fēng)罩的設(shè)計(jì)、安裝不合理；B、風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量的選擇與系統(tǒng)不匹配，多數(shù)用戶雖采用風(fēng)機(jī)功率很火，但通風(fēng)、除塵效果遠(yuǎn)沒有達(dá)到應(yīng)有的要求，造成能量和投資的浪費(fèi)；C風(fēng)管直徑和布置不合理；D除塵器和除塵風(fēng)機(jī)不匹配；E、除塵器的維護(hù)不及時(shí).主要是脈沖閥、脈沖控制儀維修不及時(shí)，造成清灰不徹底

3、， 引起設(shè)備阻力增大， 部分濾袋過濾風(fēng)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(jìn)行更換， 透氣性能下降，風(fēng)量下降， 達(dá)不到應(yīng)有的除塵效果。2.2 已采取的除塵措施(1) 270L密煉機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)1臺(tái)密煉機(jī)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(tái)30kwM機(jī)通風(fēng)。全風(fēng)壓1.395-1.104kpa,流量38556-53996m/h。風(fēng)罩為膠片冷 卻裝置頂部錢閉罩，計(jì)算風(fēng)罩?jǐn)嗝骘L(fēng)速169m/s,遠(yuǎn)大于1m/s的最高要求。從現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)際效果也可以感覺到風(fēng)量太大。擠出壓片出口風(fēng)罩與膠片運(yùn)輸帶共用一臺(tái)11kwM機(jī)，全壓1.511-0.947kpa,風(fēng) 量12.98-249

4、18km八3/h,兩個(gè)風(fēng)罩基本無(wú)通風(fēng)效果。(2) 密煉機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)2臺(tái)370L密煉機(jī)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(fēng)管開若干風(fēng)口通風(fēng)。每臺(tái)采用2臺(tái)15kwM機(jī)通風(fēng)。全風(fēng)壓3.187kpa,流量7728-15455m/h。每臺(tái)密煉機(jī)的三個(gè)風(fēng)罩采用一臺(tái)55kwM機(jī)，轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)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(diǎn)為密煉機(jī)附近， 在塑煉混煉的過程產(chǎn)塵，屬于同一生產(chǎn)設(shè)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(fēng)機(jī)的磨損程度， 因此， 選用負(fù)壓除塵系統(tǒng)。3.2 煉膠車間集氣罩設(shè)計(jì)在煉膠車間二樓有四臺(tái)密煉機(jī)在三樓有四個(gè)炭黑投料口分別給這四臺(tái)密煉機(jī)加炭黑，每臺(tái)密煉機(jī)有一個(gè)炭黑投料口， 以四個(gè)炭黑投料口及密煉機(jī)的四個(gè)投料口為研究對(duì)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(huì)使炭黑粉塵四處飛散， 因此需要加設(shè)吸塵罩， 為了方便工人投料， 應(yīng)設(shè)側(cè)吸罩。根據(jù)實(shí)際情況， 側(cè)吸罩的尺寸設(shè)為 0.8m*0.4m， 罩口至控制點(diǎn)的距離設(shè)為1m。為了減少排風(fēng)量， 應(yīng)在罩口四周增設(shè)法蘭邊150mm-200m，m一般情況下，法蘭邊寬度為150mm-200nlm因此，設(shè)

6、法蘭邊的寬度為200mm集氣罩的擴(kuò)張角對(duì)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(shí)，壓力損失最小，設(shè)計(jì)外部集氣吸塵罩時(shí)，其擴(kuò)張角口應(yīng)小于或等于60° 。根據(jù)煉膠車間的實(shí)際情況，應(yīng)選擇擴(kuò)張角為60° 的側(cè)吸罩。二樓的密煉機(jī)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(yīng)設(shè)密閉罩。根據(jù)投料口的尺寸，設(shè)計(jì)密閉罩的長(zhǎng)、寬、高為 0.8m*0.8m*0.6m.3.3 側(cè)吸罩的風(fēng)量計(jì)算對(duì)于側(cè)吸罩一般采用控制風(fēng)速法指在罩口前污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)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(fēng)量，其關(guān)鍵是確定控制點(diǎn)至罩口的距離與控制風(fēng)速。( 1 )確定控制點(diǎn)至罩口距離在不妨礙工藝操作的前提下， 罩口應(yīng)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(diǎn)控制風(fēng)速控制風(fēng)速值與工藝過程和室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，一般通過實(shí)測(cè)求得。如果缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可參考表1確定。污染物放散情況最小控制風(fēng)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(dāng)大的速度放散 出來1-2.5往運(yùn)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(fēng)速應(yīng)在0.

8、25-0.5m/s,因此控制風(fēng)速取0.25m/s.(3)計(jì)算風(fēng)量煉膠車間所設(shè)計(jì)的側(cè)吸罩為自由懸掛，有法蘭邊的集氣罩，因此側(cè)吸罩排風(fēng)量公式為：Q=0.75(10xA2+F)Vx式中：Q-吸氣罩的排風(fēng)量，mA3/h；x-控制點(diǎn)至罩口的距離，m;F- 罩口面積，mA2;Vx-控制風(fēng)速，m/s.因此側(cè)吸罩的排風(fēng)量為：Q=0.75* (10*1A2+0.8*0.4 ) *0.25=6966mA3/h.3.4密閉罩排風(fēng)量的計(jì)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(fù)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(fù)壓，必須滿足密閉罩內(nèi)進(jìn)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(jì)算Q儕口Q2是困難的，一般是按經(jīng)驗(yàn)公式或計(jì)算表格來計(jì)算密面罩的排 風(fēng)量。計(jì)算法如下：按產(chǎn)生污染物氣體與縫隙面積計(jì)算排風(fēng)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(shí)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(fēng)量計(jì)算該煉膠車間三樓有四個(gè)炭黑投料口， 共設(shè)四個(gè)側(cè)吸罩， 二樓四臺(tái)密煉機(jī)有四個(gè)投料口，共設(shè)四個(gè)密閉罩， 因此，集氣罩總風(fēng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用多的原因， 在于其除塵效率高， 能滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求； 運(yùn)行穩(wěn)定， 適應(yīng)能力強(qiáng)， 每小時(shí)可以處理氣量從幾百萬(wàn)立方米到數(shù)十萬(wàn)立方米并適用于許多工礦企業(yè)除塵工程的凈化設(shè)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(fēng)速的選取過濾風(fēng)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選取。 多數(shù)反吹風(fēng)袋式除塵器的過濾風(fēng)速在0.6-1.3m/s 之間， 脈沖袋式除塵器的過濾風(fēng)速在1.2-2m/s 左右，玻璃纖維袋式除塵器的過濾風(fēng)速約為 0.5-0.8m/s.根據(jù)表格“ 袋式除塵器的過濾風(fēng)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(xué)反應(yīng)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(shí)，過濾風(fēng)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(fēng)速選為 1m/min。(2) 過濾面積的確定根據(jù)集氣罩的總排風(fēng)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(jì)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?yàn)V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(wú)過濾的作用， 同時(shí)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(zhǎng)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(jì)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(zhǎng)度其中濾袋直徑取180mm濾袋長(zhǎng)度L取2.5m,A=761.72mA2,所以L=53舔 （ 5 ）除塵室尺寸的確定共設(shè)個(gè)6除塵室，雙排布置，每排三個(gè)除塵室， 每個(gè)除塵室安裝90條濾袋。除塵室為矩形布置：橫向：10個(gè)濾袋；縱向： 9個(gè)濾袋相鄰濾袋間隔50mm， 即相鄰兩濾袋中心距為230mm.長(zhǎng)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(gè)除塵器長(zhǎng)

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(shè)計(jì)每個(gè)除塵室設(shè)一灰斗， 共設(shè)六個(gè)灰斗。 進(jìn)灰口和出灰口均設(shè)為正方形， 進(jìn)灰口寬度設(shè)為2m， 出灰口寬度設(shè)為 0.3m灰斗傾角設(shè)為60°，因?yàn)榛叶返膬A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(shè)計(jì)的灰斗傾角為60° . 在出灰口應(yīng)設(shè)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(jì)算 H=7.2m( 8 )檢修口的尺寸及高度為了方便對(duì)除塵器進(jìn)行檢修， 應(yīng)在除塵器上設(shè)置檢修門， 檢修門的尺寸為500mm*1000mm摩門距地面的高度設(shè)為2.5m。(9) 樓梯及走臺(tái)的設(shè)置為了方便工人對(duì)除塵器進(jìn)行管理維護(hù)以及工作， 應(yīng)在除塵器上設(shè)樓梯及走臺(tái)在除塵器左側(cè)設(shè)樓梯方便工人上下。在除塵器高2.5m及5rnfc右設(shè)置走臺(tái)，方便工人對(duì)除塵器進(jìn)行檢修。( 10)風(fēng)流進(jìn)出口的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)選擇的是下進(jìn)風(fēng)式袋式除塵器所以進(jìn)氣口設(shè)在除塵器高2.5m處，出氣口設(shè)在除塵器高5mL進(jìn)出口尺寸為900mm*1200mm.四、 除塵系統(tǒng)管路的設(shè)計(jì)4.1 除塵管路系統(tǒng)的布置在進(jìn)行通風(fēng)管路的設(shè)計(jì)計(jì)算之前， 要

17、對(duì)除塵系統(tǒng)進(jìn)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(gè)側(cè)吸罩，在二樓7mff四臺(tái)密煉機(jī)投料口處布置四個(gè)密閉罩并且密閉罩與側(cè)吸罩之間的水平距離為2m， 兩臺(tái)密煉機(jī)投料口的中心距離為5m， 側(cè)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(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)與除塵器的距離為5m,最后將通風(fēng)機(jī)與煙囪連接在一起。集氣罩，除塵器通風(fēng)機(jī)，及煙囪的具體布置及管路的連接見圖1。4.2 通風(fēng)管路的水力計(jì)算(1)對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出管段長(zhǎng)度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)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(fēng)機(jī)-17為最不利環(huán)路。(

18、3)根據(jù)各管段的風(fēng)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(zhǎng)度摩擦阻力。根據(jù)表“除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速”可知，輸送含有炭黑粉塵的空氣時(shí)風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為垂直風(fēng)管14m/s,水平風(fēng)管為18m/s.考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段16、17的計(jì)算風(fēng)量為39467.2*1.05=4144056mA3/h根據(jù)L1=6966mA3hv1=22m/s,由表“通風(fēng)管道單位長(zhǎng)度摩擦阻力線算圖”查出管徑和單位長(zhǎng)度摩擦阻力，所選管徑應(yīng)盡量符合通風(fēng)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(jié)果見表2。(4)計(jì)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(jié)果 見表2.(5)查表“局部阻力系數(shù)”，確定個(gè)管段的局部阻力系數(shù)。1)管段1設(shè)備側(cè)吸罩(矩形傘形罩，a =60 ) , (=0.16;90 彎頭(R/D=1.5) :2 個(gè)，(=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(shè)備側(cè)吸罩(矩形傘形罩，%=60° ), (=0.16；90 彎頭(R/D=1.5):l個(gè)，(=0.17

20、;60 彎頭(R/D=1.5):l個(gè)，(=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(shè)備側(cè)吸罩(矩形傘形罩， =60。)，(=0.16;90 彎頭(R/D=1.5):l 個(gè)，(=0.17;60 彎頭(R/D=1.5)：l 個(gè)，(=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(shè)備側(cè)吸罩(矩形傘形罩， =6(1), (=0.16;90 彎頭(R/D=1.5):1 個(gè)，(=0.17;60 彎頭(R/D=1.5):l 個(gè)，(=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(shè)備密閉罩：(=1.0;90 彎頭(R/D=1.5):l 個(gè)，(=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(shè)備密閉罩(=1.0;60 彎頭(R/D=1.5):l 個(gè)，(=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(shè)備密閉罩t =1.0;60彎頭(R/D=1.5) ：1 個(gè)，(=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(shè)備密閉罩：(=1.060彎夫R/D=1.5):l 個(gè)，(=0.15;合流三通(12-13): (=0.24;2 = =1.0