喷砂车间粉尘治理脉冲布袋除尘器

喷砂车间粉尘治理工程 设计方案 设计单位：泊头市乔志环保设备有限公司 地 址：泊头市四营工业区 致： 尊敬的各位领导、各位评委，您们好： 首先感谢贵公司对我们的信任和支持，我公司特别珍惜这次机会，我们将以我公司丰富的经验、成熟的技术、优质的产品、合理的价格和周到完善的售后服务全面响应贵公司的要求，我们有信心也有能力为贵公司提供满意的产品和全方位的服务，真诚欢迎贵公司领导及专家对我公司综合实力、产品性能、产品质量和售后服务情况进行全面考察。 现将我公司为 贵公司喷砂车间粉尘治理工程 项目的详细方案呈上，请贵方评审。若选用我公司产品，我公司将全面兑现我方承诺，并将竭尽全力把该项目建成我公司在贵公司的优质工程。 顺颂 商祺！ 泊头市乔志环保设备有限公司　　 　二〇二二年三月十一日 喷砂车间粉尘治理工程 设计方案 一、概述： 根据贵公司砂处理车间在工作时产生大量的粉尘，这不仅严重污染了周围的环境，直接危害到职工身体健康，因此许多同行生产企业对此采用了袋式除尘器给予了治理，并取得了一定的成绩。我公司工程技术人员在贵公司技术人员提供的喷砂房外形尺寸，经过计算我们就对贵公司生产时产生的粉尘作如下治理方案： 二、需治理范围及本方案的设计内容： 1．治理范围： 1）喷砂车间对配件进行喷砂作业时产生的粉尘； 2．设计内容： 1）除尘设备的选型与设计； 2）粉尘净化设备选行与设计； 3）电气控制系统设计； 4）除尘管道的设计； 5）风机的选型与设计； 三、设计依据 1、贵公司提供的有关资料； 2、我公司有关技术人员现场测量的数据； 3、我公司在此行业除尘治理的成功经验； 4、我公司借鉴国外的先进技术； 5、根据国家颁发的有关空气质量及保护环境的规范标准 四、引用的标准 1、《大气污染物综合排放标准》 GB16279-1996 2、《工业企业设计卫生标准》 TJ36-79 3、《工业污染物排放标准》 GB4911-85 4、《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ87-85 5、《脉冲袋式除尘器技术条件》 ZBJ88011-89 五、设计原则、总体目标： 1、设计原则 1）根据现有条件，在首先确保环保指标的前提下，重点考虑降低运行电耗及减少改造费用，以达到性能价格比优。 2）针对场地紧张的条件，新系统的布置力争做到既保证工艺要求，又符合现场规划合理美观的要求。 3）确保除尘系统操作维护简单，运行长期可靠，不影响生产操作、不妨碍生产设备的检修。 4）采用的技术是有充分理论依据并经实践验证的实用、可靠的先进技术。 5）采用先进、可靠、经济、节能且经工业使用证明的技术和设备，配置先进的长袋低压脉冲袋式除尘系统。该设备检修方便，其运行安全可靠、故障率低、易于操作及检测。 6）除尘管网风速合理（≥18-20m/s）、不积灰、磨损少、阻力低、连接合理，设有清灰装置和清灰门、检测口，易于管网风量调整及检测。各系统所有产尘设备尽量全部密封且不影响生产、检修，以达到节省风量，降低能耗的效果。 7）先进性：所有设备选型应达到成熟先进，整体设计的目标是目前“国内、国际先进”。 环保、节能减排、先进生产工艺是设计的目标。在达到以上目标的前提下尽可能减少工程项目的投资额，以求得好的经济效益； 8）实用性：选择的设备必须满足生产工艺需求为主，按佳经济技术指标选择工艺参数、电气参数。充分考虑设备易维护修理和管理等因素，将技术的先进性与实用性相结合。电器原配件的配置要求通用，备品备件便于组织。确保项目建成投产后生产装置长期稳定及安全生产。 9）易用性：设备的使用操作应简单方便，易于维护。 10）可扩展性：考虑到技术的快速发展和今后需求的不断提高，系统设计应有可扩展、可升级的能力。 11）安全性所有电气机械、成套设备、除尘及线路必须符合国家有关安全规范、标准，有防漏电、防雷击、接地、防爆、防泄漏等环境保障措施。 12）规范性：严格执行国家、行业和地方的法律、法规、标准及规范，保证工程设计质量；严格执行有关环境保护的法规进行环保设计；认真贯彻劳动法，加强劳动安全和职业卫生防护设计的措施，贯彻“三同时”的精神，保证劳动者的身心健康；认真贯彻消防法，严格按国家消防法律规范设计施工，保证消防设施的完善可靠。 13)适用性:设计时应考虑工程当地的地质、水文和气象条件、抗震设防烈度等基础数据。 14)合理性:设计施工要尽量整体布局力求美观、合理、实用，注重投入产出性价比，追求投资效益大化。 2、总体目标 1） 除尘系统的粉尘捕集率≥98%以上，达到国家有关标准； 2） 除尘器排放浓度≤30mg/Nm3； 3） 除尘设施不影响工艺设备的运行与检修,输灰系统不产生二次扬尘； 4）系统、设备运行性能达到设计要求； 5） 技术先进、性能可靠、节约能源、操作、维护方便； 六、技术要求 1、方案选择本着成熟、可靠、质量优良、长期稳定操作简便、充分考虑运行的经济性； 2、采用脉冲布袋除尘工艺，除尘效率不低于99％,粉尘排放小于30mg/Nm3：除尘装置的可用率在95％以上;整体寿命大约15年； 3、按现有场地条件布置除尘系统设备，力求紧凑合理，节约用地，节约投资。 4、充分考虑实际粉尘量的变化，除尘系统设计及设备选型有一定的动态适应能力，在各种情况下都可通过自动控制系统达到安全操作，确保净化装置不影响主机的正常运行； 5、按年利用小时数按300日保证除尘器正常不停机连续工作； 七、除尘系统排风量的确定： 根据喷砂车间尺寸及对配件喷砂作业状况：除尘风量选为14000m3/h 八、除尘系统阻损技术参数 1、系统阻损 根据低阻、中温、大流量工艺，优化管网设计，降低系统阻损。采用流速控制法，确定系统管道经济流速为10-20m/s。 基本理论：△Ρ=1/2ρΡv2[∑ξ+∑（λ/D）L] 式中：△Ρ-----系统阻损（Pa） V-----流速（m/s） λ/D----- 单位长度. 磨擦阻力系数(Pa/m)； L-----管道长度（m） 2、措施： 合理布置管网结构，尽量减少弯头及管道突变等产生的局部阻力； 本方案设计流速16～18m/s； 选择合适的管道截面形状； 采用低阻值的除尘器及结构且阻力控制平衡； 采用低阻结构的阀门； 本方案系统阻损设计在3000Pa-4000Pa左右； 3、风机、电机 选择合理的风机、电机 基本理论：N=△PQKW式中： N-----功率(KW) Q-----系统处理风量(m3/h) P-----风机压头(Pa) 根据系统处理风量与系统阻损，选择相应的风机， 并匹配在风机高效区。根据风机特性曲线,合理匹配管网阻力与风机佳工作点见图。根据工况温度及风量与压头的乘积确定电机。选择分析如下： 管网A设计不合理，特性曲线高而且陡，为达到所需的处理风量，必须选用较高压头的风机1，除尘能耗也随之增加。 管网B经优化设计后，特性曲线低而且平坦，只需选用低压头的风机2，就能得到所需处理风量，除尘能耗低。 若管A，管B用同一台风机2，很显然，管网A不能达到所需处理风量，风机工作点偏左，处理风量小，且偏离风机高效区。 管道沿程摩擦阻力损失为 ΔPm =Pm.L=0.0105D-1.21V1.925L 式中 D—主管道直径 本系统中 D2=70000×4/(3600π×20 )= 0.247 D = 0.5 m 取标准管道直径φ＝0.5 m V— 主管道风速 20 m/s L— 主管道长度 20 m （本系统应为主管道阻力与支管道阻力之和，盖因计算十分复杂，且意义不大，故取综合值） 则 ΔPm=0.0105×0.5-1.21×201.925×120 = 404.16Pa 局部阻力损失为800Pa (管道弯头、三通、阀、吸尘罩等计算过程略) 除尘器阻力损失 1800Pa 三者合计为 1800＋404＋800=3004 Pa 增加阻力系数 1.2 3004×1.2＝3604.8 Pa 风量 14000m3/h 风机选择 G4—68 № 6.3C 22KW 离心通风机 风量 12852-22803m3/h 全压 3159~2196Pa 转速 1450r/min 电机型号 Y280M-4 电机功率 90kw 九、除尘器的选型设计 除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果、除尘电耗以及整个系统能否长期稳定、可靠运行。除尘器的形式繁多，各有利弊，关键在于如何扬长避短，与系统工艺及粉尘组成相适应，以获得佳治理效果。 由于砂处理车间在产生过程中产生的粉尘量比较大，粉尘比重较小，且除尘器受地方限制，经我公司技术人员研究除尘器选用二级除尘：一级为旋风除尘器处理粉尘中大颗粒物质，二级为布袋除尘器处理粉尘中细微颗粒。此套系统旋风除尘器通过螺旋方式把比较大的粉尘颗粒物质处理掉以便保护二级布袋除尘器中布袋的使用寿命。二级布袋除尘器通过过滤处理细微粉尘从而达到国家标准。 LDM-1200M²脉冲袋式除尘器，此类型布袋除尘器具有高效、低阻、维护简便、运行可靠、投资少而运行费用低等特点。适用于细微粉尘的除尘净化，排放浓度可远低于国家规定标准。 1.除尘器技术参数： 一级设备名称：旋风除尘器 型号：￠2800mm 处理风量：70000M³/h 二级设备名称：LDM-1200M2 脉冲袋式除尘器其主要参数如下： 处理风量：70000m3/h 过滤面积：1200m2 过滤风速：1.0m/min 滤袋规格：Ø133×6000mm 材 质：500防水防油涤纶针刺毡 工作温度：120℃ 瞬间温度：150℃ 数 量：504条 脉冲阀型号：DMF-Z-76S 数 量：36只 压缩空气压力：0.4-0.6MPa 耗 气 量：1.6m3/min 入口含尘浓度：＜1300g/m3 出口含尘浓度：＜30mg/m3 收尘器阻力：1470-1770Pa 除尘效率：99.5% 1.除尘器工作原理 旋风除尘器主要有上箱体、灰斗、卸灰装置等组成。 布袋除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。 当含尘气体从进风口进入收尘器后，首先碰到进风口中间的斜隔板，气流便转向流入灰斗，同时气体速度变慢，由于惯性作用，使气体中粗颗粒粉尘直接落入灰斗，起到预收尘的作用，进入灰斗的气流后折而向上通过内部装有金属骨架的滤袋，粉尘被捕集在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋室上部的清洁室，汇集到出风管排出。各收尘室的脉冲喷吹宽度和清灰周期，由专用的清灰程序控制器自动连续进行。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值时，由清灰控制装置按时间设定值自动启动清灰程序，指示脉冲阀进行喷吹清灰，喷吹系统利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压聚增，从而将附着在滤袋外表面的粉尘抖落至灰斗中，由排灰机构排出。 3、脉冲袋式除尘器的特点： 此脉冲袋式收尘器具有二十一世纪先进水平的高效率袋收尘器。它克服了反吹清灰强度不够，因而扩大了袋收尘器的应用范围，由于这种类型的收尘器的结构有其特点，所以提高了收尘效率，延长了滤袋的使用寿命。本除尘器能负压或正压运行，其本体结构可作适当改变，其收尘效率可达99.8%以上，净化后气体的含尘浓度小于30mg/m3(国标)。 1）该除尘器采用脉冲喷吹清灰技术，具有清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益好。适用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。 2）由于采用清灰能力强，喷吹一次就可达到彻底清灰的目的，所以清灰周期延长，降低了清灰能耗，压缩空气耗量可大为降低。同时，滤袋与脉冲阀的疲劳程度也相应减低，从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。 3）滤袋袋口采用弹性胀圈，密封性能好，牢固可靠，又便于卸袋。 4）采用上部抽袋方式改善了换袋操作条件。 5）箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，漏风率很低。 6）清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。我们为此除尘器选用的电磁脉冲阀为DMF-Z-25S型，膜片经久耐用，寿命大于100万次以上，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大地减少了维护工作量。 7）除尘设备具有结构紧凑，技术全理，密封性强，动作灵活，便于检修，外形美观，除尘器的设计、制造符合“脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件”ZB88011-89的规定要求。 4、花板、滤袋和笼骨 花板是除尘器本体中重要部分，花板厚度为5mm，为保证花板孔的大小及孔距的精度，然后由铆工对花板在平台上进行校平，这些孔具有良好的通用性和互换性，花板表面平整，花板周围无毛刺、夹角，否则损坏滤袋。 对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。 因而，本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况采用φ130×2450mm标准规格，采用500g防水防油涤纶针刺毡。 500防水防油g涤纶针刺毡滤料为表面过滤型滤料，清灰彻底，减少了粉尘与布袋因摩擦产生的静电粘附在布袋上，同时也避免了因粉尘摩擦产生火花发生爆炸。加上我们在除尘器结构方面的改进，保证了滤料＞18个月的正常使用寿命。 布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。 滤袋上端采用了弧圈形式，密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进行，无须进入除尘器过滤室。 袋笼采用梯型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形（纵筋直径≥φ3.6，加强反撑环φ3.8、间距200，φ120×2430mm），顶部加装“η”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。 笼骨材料采用20#型钢，使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。 袋笼采用有热镀锌技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。 5、清灰系统 除尘器的清灰采用压缩空气脉冲清灰。 除尘器采用在线清灰方式，清灰功能的实现是通过控制仪定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形，抖落灰尘。 清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。 清灰用的喷吹管采用钢管，借助校直机进行直线度校正。喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位销，方便每次拆装后的准确复位。 采用文氏管或类似结构的零件对压缩空气进行导流，有助于压缩气流方向的稳定，但文氏管或类似零件的结构会导致设备阻力的增加，我们采用的喷嘴有同样的导流效果但没有增加设备阻力之忧。 清灰系统设置气包、过滤器（除油、水），保证供气的压力、气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。 为减少清灰对滤袋的损伤，清灰气源应具有减少温差等对滤袋不利影响的措施。 7、本体和灰斗 1）除尘器顶部设置防雨设施 除尘器采用设有防雨、排水设施，检修扶梯平台； 灰斗和卸灰阀门的连接法兰上檐设计有突出部分，避免了雨水的下衍损坏密封材料。 各项设施的设计采用人性化理念，保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和管理。 2）除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖，重量、大小适合人工开启，所有孔、门制作及装配结束后，进行密封试验，确保无变形、无泄漏。 3）除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化及振动，并考虑防腐性能。灰斗设检修门，所有检修门、人孔采用快开式，开启灵活，密封严密。为避免粉尘短路带灰，灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小于70°，以保证灰的自由流动。在灰斗口出口附近设计安装捅灰孔；灰斗及排灰口的设计保证灰能自由流动排出灰斗； 4）旋风除尘器和长袋低压脉冲袋式除尘器灰斗处均做和除尘器面积等大的储灰间，由于粉尘有一定的可燃性避免明火与粉尘接触发生火灾。 5）除尘器箱体上均安装有重力防爆阀，在除尘器内部压力达到设定值时自动打开，压力卸完后防爆阀自动闭合。 8、表面整理和涂装 1）清理 除尘器除锈采用钢板预处理技术有关要求,或采用手工、动力工具除锈，满足GB8923中的St3级。 对于设备金属渣、碎布、碎石及其它异物将从设备内清除。所有的铁屑、铁锈、油、油脂、粉笔、蜡笔、油漆符号及其它有害的东西都从设备内部、外表上除去。在运输期间，设备内外保持干净及干燥。在焊接部位，根据国家标准采取手工清理或机械清理的方法进行清理。 2）表面整理和涂料 机组的整理和涂料满足以下要求： a、所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。 b、金属表面的清理和整理符合标准工艺。 c、所购买的部件，如电动机、阀门等都按照有关标准进行喷涂。 喷涂过程按照操作工艺标准进行。 所采用的涂料和标准工艺要求一致。 单涂层或双涂层的修整工作和原有涂层的要求一致。 底漆：C53-31红丹醇酸防锈漆二道，50-60μm；箱体类钢结构采用内外涂二道防锈漆。 面漆：除尘器面漆采用C04-42醇酸磁漆二道，50-60μm（颜色由贵公司定）。 所有碳钢机械加工表面在装运和储放期采取可靠的防氧化措施。 七、控制系统 控制系统均可以手动、自动两种方式，人性化设计脉冲清灰机构。 电气系统：采用显示控制的项目，在除尘控制室实现完成。 除尘器清灰控制：设手动和自动两种方式，可相互转换。自动控制采用定时控制。 除尘器的运行控制设自动控制与手动控制两种方式。自动控制设定时控制。除尘器正常运行时采用自动控制，手动控制方式主要用于设备试车和检、维修时对相关元、部件进行点动调试。 按照防雷与接地的设计规程，所有配电装置及电气设备正常非载流金属部分均采用PEN线接地。在利用原有接地体时，严格测量接地电阻，否则应增设新的接地体，并与原有接地体可靠连接，使接地电阻达到要求值。 八、设备制造工艺 由于本设备庞大，整个除尘器将由我方尽可能组装成适合于运输的组合件。 除尘器壳体密封、防雨，壳体设计尽量避免出现死角或灰尘积聚区。所有受热部件充分考虑到热膨胀，并做必要的补偿。 除尘器箱体成形后光滑平整，无明显凹凸不平现象，内部筋板布置合理，保证箱体强度和刚性。 除尘器本体设计密封、坚固，连接件的尺寸配合公差达到国家标准公差和配合中规定的10级精度。 除尘器壁板制作要求平整，不得扭曲，对角线误差＜5mm，运输中部件变形者需校正。 除尘器的所有连续焊缝平直，无虚焊、假焊等焊接缺陷并自动焊进行焊接，焊缝高度满足设计要求，必要的部位应进行煤油渗漏试验。箱体和灰斗间采用手工连续焊接，保证焊接的强度和密封性符合相应行业标准。 焊接后的焊缝进行清理焊渣和飞溅物，不允许有明显的焊渣、飞溅物和锈末清除就涂刷底漆。关键部位用手提砂轮机修磨焊缝和飞溅物。 机组的整理满足以下要求： 所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。 金属表面的清理和整理符合标准工艺。