行业动态

油漆喷涂线粉尘治理设计方案

2018-04-06 12:04:13 尹群君 0

某公司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

    1. 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。

  1. 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