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建材釉砖厂通风除尘措施研究

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-11-30 13:32:15

【摘要】目的探讨釉砖厂适用的通风除尘系统设计方案。方法:选择试点厂,为产尘工序设计、安装通风除尘系统并测定其控尘效果。按照GB5748—85和GB/T16157—1996测定了工作场所和通风管道中粉尘浓度,使用WY-1型尘粒分级仪测定粉尘的粒径分级组成和除尘器的粒径分级除尘效率,并进行论证。结果:(1)轮碾、斗式提升机、筛分别设置了密闭吸尘罩,轮碾机罩罩口风速为2.5m/s,斗式提升机、滚筒筛罩的抽风量为1800m3/(h·m2);冲模、质检吸尘罩罩口风速为5和1m/s;(2)上述工序无吸尘罩时粉尘浓度为29.5—255.3mg/m3,设置吸尘罩后为0.7~1.8mg/m3;(3)对通风系统排出的含尘空气采用冲击式水浴除尘器净化,除尘后尾气含尘浓度为56.5mg/m3,除尘效率为97.6%,阻力为800Pa。结论:釉砖厂安装通风除尘系统后,工作场所粉尘浓度由严重超标降低到1.8mg/m3;通风系统尾气含尘浓度为56.5mg/m3达到排放标准。

【关键词】粉尘;通风;环境监测;釉砖厂除尘

建材釉砖厂发展迅速,这些工厂的产尘工序虽都安装了通风除尘系统,但有些因设计不当,没有起到应有的作用,工作地点空气或尾气中粉尘浓度严重超标,有待解决。在调查的基础上,我们选择了试点厂,为其主要产尘序设计安装了通风除尘系统,测定其控尘效果,并提供了设计方案及数据。

建材釉砖厂通风除尘措施

一、对象与方法

对主要产尘工序设计安装通风除尘系统并测定其控尘效果。工作地点空气中粉尘浓度测定按照GB5748—85《作业场所空气中粉尘测定方法》执行,改进后工作地点空气中粉尘浓度很低,采样空气体积取0.8m3-1.0m3,相应的采样时间为40mm-1.0h;通风管道中粉尘浓度及有关测定按照GBFF16157—1996《同定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物的测定方法》执行;使用WY-1型尘粒分级仪测定粉尘的粒径分级组成和除尘器的粒径分级除尘效率;用热电风速仪和皮托管、微压计测量了吸尘罩罩口风速和通风管道的风速,在此基础上进行论证分析。

二、结果

通风除尘系统由吸尘罩、风管、除尘器、风机、排气筒5部分组成,重点论述了吸尘罩的设计和除尘器选型。

1.改进前的情况

该厂的原有通风系统的设计极不合理,例如:在轮碾机上方设置伞形吸罩,罩口距轮碾机底盘约2m,且罩口风速很低;釉砖冲压成型的吸尘罩设置在冲压机上方,罩口距冲模产尘点1m,这些吸尘罩根本起不到有效控尘作用,滚筒筛是半密闭的,没有抽风,斗式提升机未封闭,也没有抽风,工作地点空气中粉尘浓度严重超标(表1)。通风系统排出的含尘空气未经除尘即排入大气,由于吸尘罩不起控尘作用,通风系统排出的含尘空气对大气的污染并不十分严重。

2.吸尘罩的设汁

适用吸尘罩的设计要求是能有效地控制产尘点粉尘不向周围环境中扩散;不妨碍操作;风量较小;初投资和运行费低。

(1)首先将轮碾机滚筒筛用斗式提升机连接,替代了原来的两工序间用手推车人工运输物料,在此基础上加以密闭,设置局部抽风。

(2)轮碾机破碎工序采用了圆形密闭吸尘罩,将轮碾机全部封在罩内,仅留有轮碾机轴的缝隙(10mm)和加料口(也是观察孔),加料口大小为0.4m×0.4m。因轮碾机运行中扬尘严重,罩口风速取2.5m/s,总抽风量(率)为1500m3/h;

(3)斗式提升机密闭吸尘罩,将斗式提升机全部密封,根据通风设计手册的数据,取抽风量(率)1800m3/h·m2密闭罩断面面积;斗式提升机断面面积为0.48m2,其抽风量(率)取900m3/h;

(4)滚筒筛密闭吸尘罩,将滚筒筛全部密封,根据通风设计手册的数据,取抽风量(率)1800m3/h·m2滚筒筛断面面积;滚筒筛断面面积为0.38m2,取抽风量(率)为700m3/h;

(5)釉砖冲压成型工序吸尘罩,在冲压模具的前后分别设置了开口为0.2m×0.1m、高为0.1m的开敞局部吸尘罩,罩口向下,吸尘罩同定在上下移动的冲模上,随冲模移动。釉砖冲压成型时罩口距冲模底板0.1m,罩口风速取5m/s,根据开敞吸尘罩罩口风速分布规律,估算在罩口下方0.1m处冲模底板产尘点控制风速约为0.5~0.7m/s。每个吸尘罩的抽风量(率)为360m/h,局部吸尘罩用直径0.11m的塑料蛇形软管连接到通风系统的支管上,塑料蛇形管的阻力远大于一般铁皮风管,长度为2.0m塑料蛇形管的阻力为300Pa.;

(6)质检工序吸尘罩,质检工作台为格栅式的台面,它构成工作台下吸式吸罩的罩口,其抽风量(率)为3600m3/h·m2开口面积,下吸罩的罩口大小为0.5mx0.5m,吸尘罩有效开口面积为50%,每个吸尘罩的抽风量(率)为450m3/h,吸尘罩下设集尘斗,每班清理砖渣和积尘,抽风管设在集尘斗下部的一侧,将含尘空气抽出接至主风管;

(7)设置吸尘罩前、后各产尘工序工作地点空气中粉尘浓度见表1。

建材釉砖厂通风除尘措施

3.除尘器的选型

适用除尘器应较好地满足有效(除尘后尾气的粉尘浓度达到排放标准的要求)、适用(便于维修管理,运行稳定)和初投资和运行费较低的要求。

旋风除尘器和湿式除尘器的除尘效率和粉尘粒径大小有密切关系(它们对大粒子有较高的除尘效率,对小粒子则效率降低),因此,选择除尘器前,首先测定了轮碾工序、釉砖冲压成型工序粉尘的粒径分级组成[用粉尘大于、等于空气动力直径(da)的重量本分数表示],其结果见表2。

建材釉砖厂通风除尘措施

轮碾、斗式提升、滚筒筛、釉砖冲压成型工序排出空气中大于5μm的粉尘粒子占粉尘总重的85%,即绝大部分为粒径较大的粉尘,根据粉尘的粒径分级组成和过去使用冲击水浴除尘器的经验(本次测定前没有冲击水浴除尘器尘粒的分级除除尘效率的资料),选用了冲击水浴除尘器(图1)对排出的含尘空气进行净化。

建材釉砖厂通风除尘措施

除尘器的处理风量为8000m3/h,冲击水浴除尘器的主要设计参数为:喷头气流速度为15.3m/s,空塔气流速度为1.5m/s,喷头没水深度为0mm,供水量为300kg/h,除尘器断面为1.5m~1.5m,高为3.5m,喷头直径为0.45m,进出口直径均为0.45m。冲击水浴除尘器运行后的测定结果表明,进气含尘浓度为1936—2353mg/m3,除尘后尾气含尘浓度为46.5—56.5mg/m3(低于排放标准100mg/m3),总除尘效率为97.6%,除尘器阻力为800Pa。

在上述条件下,用WY-1型尘粒分级仪同时在冲击水浴除尘器前后风管中采样,测定了除尘器前后空气中粉尘粒径分级组成(表2)和粉尘浓度,在此基础上计算得出除尘器对2、5、7、10、20μm尘粒的分级除除尘效率分别为85.2%、96.0%、97.9%、98.9%、99.7%。

4.通风系统的风管设计

在通风除尘系统的风管设计中,采取圆形风管以防止粉尘沉积和便于清理积尘。按设计规范要求取垂直风管风速为10m/s,水平风管风速为18m/s。横向风管应与水平线呈60°角。但这一要求很难做到,设计中采用了水平风管,风管的粉尘沉积是一个值得关注的问题:因停风时空气中的粉尘会在风管中沉积,使风管断面逐渐变小,阻力增加,因此设计水平风管时应在两端留有便于开启的清灰孔,或设置活塞式清灰装置;在横向风管的下部和垂直风管的下部设封闭式集尘桶,定期清理积尘,保证通风系统正常运行。各支风管上均装有闸板阀以调节风量。

5.风机的选定

风机的风量不小于1.15×(各吸尘罩风量的总和);风机的全压不小于1.15×(最远风管的阻力、除尘器的阻力、排气筒的阻力、出口动压总和),据此选定风机。风机应置于除尘器后。

三、讨论

1.采用综合防尘措施是控制粉尘浓度达标的有效的方法,其中包括改进工艺、湿式作业、密闭、设置通风除尘系统、清扫卫生、建立管理制度等。釉砖厂通过改进工艺将轮碾机和滚筒筛用斗式提升机连接起来,在此基础上加以密闭,设置密闭吸尘罩,因而避免了原来两工序间用手推车人工运输粉状物料造成的大量扬尘。原料初破工序采用了喷雾洒水,有效地控制了扬尘。

2.在改进工艺、采用湿式作业外,将尘源加以密闭并设置局部通风对控制产尘工序粉尘的飞扬十分有效。设置密闭罩排风时,吸风口应远离物料面,或把吸风口处风速降低,以避免把物料抽走和增加除尘器的负荷。因条件限制不可能设置密闭吸尘罩的地方可设置开敞式吸尘罩,因开敞式吸尘罩罩口风速衰减很快,罩口应尽可能靠近尘源.

3.表3列举了几种可选用的几种除尘器的特点,供选型讨论参考。

建材釉砖厂通风除尘措施

4.冲击水浴除尘器结构较简单,便于管理,初投资低,运行费{阻力}适中,运行稳定,对釉砖厂轮碾等工序排出的粉尘除尘效率达97.6%,阻力为1000Pa,尤其是用于有湿式作业的工序都取得良好效果。我们还提供了新型冲击水浴除尘器设计,便于现场及时清理塔体水池中的积尘。故推荐为首选。

冲击水浴除尘器用于不同对象,其总除尘效率是不同的。我们通过测定得出了冲击水浴除尘器粒径分级除尘效率的数据,用于其他对象时,在测定了该对象粉尘的粒径分级组成后,就可以较准确地计算出其总除尘效率,可避免了凭设计者经验选型所造成的失误。例如,砖瓦厂粉碎机旋风后尾气的除尘:测得该尾气中粉尘的粒径分级组成为≥2,≥5,≥10μm,其除尘效率分别为45%、15%、4%,计算冲击水浴除尘器的总除尘效率仅为33.4%,而不是本例的97.6%,不能满足排放标准的要求,而采用了冲击-雾除尘器。

5.布袋除尘器对釉砖厂轮碾等工序排出的粉尘有很高的除尘效率,但其初投资及运行费均较高,其阻力为1500—2500Pa,为便于回收原料和冬季不能用湿式除尘器的地方,可选用布袋除尘器。使用布袋除尘器要保证及时清灰,否则滤袋积尘较多后会使阻力剧增,导致风机的风量降低,吸尘罩起不到应有的作用,使工作地点粉尘浓度超标。

6.旋风除尘器具有构造简单、维护管理容易、初投资低等优点,根据旋风除尘器的粒径分级除尘效率和釉砖厂轮碾等工序排粉尘的粒径分级组成(表2)可计算得出它对釉砖厂轮碾等工序排出粉尘的总除尘效率为87.0%,用它处理釉砖厂轮碾等工序排出含尘空气(浓度为1500—2500mg/m3)不能满足排放标准的要求,故不推荐采用。

7.高压静电除尘器对釉砖厂轮碾等工序排出的粉尘有很高的除尘效率,但它要求有较高的专业维修管理条件,若维修管理跟不上,就不能保证高压静电除尘器正常运行,使立式高压静电除尘器变成了排放大量粉尘的排气简。曾有个别的小工厂选用了高压静电除尘器,因维修管理问题而失败,故不推荐采用。

8.做好车间清扫卫生是使工作地点粉尘浓度达到接触限值的必需条件。应建立车间清扫卫生制度:车间公共场所由专职清扫卫生员负责,岗位部分由各岗位工人负责,采用清扫、水洗擦拭、清除非设备上的积尘。经验证明,没有良好的车间卫生条件,很难使车间空气中粉尘浓度低于接触限值。

(本文作者:胡国华,刘彦昌,刘江,《中华劳动卫生职业病杂志》2009年2月第27卷第2期)

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