油漆噴涂線(xiàn)粉塵治理設計方案

四川省國唯環(huán)保工程有限公司受該門(mén)業(yè)有限公司委托對該廠(chǎng)的一條油漆噴涂線(xiàn)在噴涂過(guò)程中所產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行治理。以達到國家標準排放及維護企業(yè)職工的身心健康。

該公司6#車(chē)間現有一條噴涂線(xiàn),分為三個(gè)工作室,每工作室內設有簡(jiǎn)易除塵設備,第一工作室內兩個(gè)噴涂工作門(mén)各設有一臺簡(jiǎn)易除塵設備,風(fēng)量Q=7240m³/h,風(fēng)壓204Pa；經(jīng)過(guò)現場(chǎng)勘查,該噴涂工作室工作時(shí),除塵設備風(fēng)量、風(fēng)壓明顯不夠,大量粉塵外逸,并且該除塵設備不能自動(dòng)清灰,另外由于有濾筒安裝于噴涂門(mén)對面吸風(fēng)口直接過(guò)濾,極容易堵塞, 運行時(shí)間一長(cháng)濾筒阻力達到極限值, 不能有繼續有效地吸塵，這也是粉塵四散飄逸的一個(gè)原因，粉塵擴散對工作環(huán)境的污染極大。第二、三工作室內各設有一臺濾筒式除塵設備，也存在同樣的問(wèn)題。根據我公司在長(cháng)期除塵器的管理中積累的經(jīng)驗，204Pa的風(fēng)壓對于該種結構除塵器簡(jiǎn)直是杯水車(chē)薪，吸塵口的負壓值很低，含塵空氣只能極少量被抽入吸塵口，運行除塵設備跟不運行除塵設備無(wú)太大差別，現我公司設計思路為：從兼顧除塵效果與節省投資出發(fā)，原管路系統仍然繼續使用，但要將原有的濾筒拆除，減少除塵系統阻力,原作一級除塵用的旋風(fēng)除塵器保留,主風(fēng)機風(fēng)量加大一倍.風(fēng)壓增大到2500Pa以上，采用布袋除塵器集中收集粉塵。

• 設計依據

《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996

《工業(yè)企業(yè)設計衛生標準》GB17055-97

《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》GBJ19-87

《鋼結構設計規范》GBJ17-88

《鋼結構工程及施工驗收規范》GB50205-95

《涂裝前表面銹蝕等級和除銹等級》GB8928-86

《脈沖噴吹類(lèi)袋式除塵器》JB/T8532-1997

《袋式除塵器安裝技術(shù)要求與驗收規范》JB/T8471-96

《袋式除塵器用濾袋框架技術(shù)條件》JB/T5917-91

《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》GB12625-90

《袋式除塵器性能測試方法》GB17138-89

《手工電弧焊及氣體保護焊焊接坡口的形式和尺寸》GB985-88

《生產(chǎn)設備安全衛生設計總則》GB5083-85

《生產(chǎn)過(guò)程安全衛生設計總則》GB12801-91

《工業(yè)管道工程施工及驗收規范》（管道篇）GB50235-97

《現場(chǎng)設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規范》GB1150236-98

《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規范》GBJ78-75

《普通碳素結構鋼和低合金鋼冷軋薄板及鋼帶技術(shù)條件》GB1153-89

《普通碳素結構鋼和低合金結構鋼熱扎厚鋼板技術(shù)條件》GB3274-83

《優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼板號和一般技術(shù)條件》GB699

《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》GB3095-1996

《電氣裝置安裝工程及驗收規范》GBJ232-82

《中華人民共和國職業(yè)病防治法》

• 方案選擇

在油漆噴涂過(guò)程中，油漆經(jīng)過(guò)加壓處理后高速?lài)姙⒌狡魑锏谋砻�，產(chǎn)生揚塵，對工作場(chǎng)所造成了環(huán)境污染，威脅到工作人員身體健康，該類(lèi)粉塵具有附著(zhù)力強，粘性大、粒徑細（d_p<10µm）等特點(diǎn)。用普通的旋風(fēng)除塵器很難將其處理達標排放，而電除塵器又受到粉塵性質(zhì)、場(chǎng)地以及投入經(jīng)費限制等原因，在此處極不適用。而布袋除塵器卻有其獨到之處。在此采用布袋除塵器進(jìn)行收塵處理。通常袋式除塵器使用的限制條件如溫度、濕度等在此處完全不存在。（該條噴涂線(xiàn)為常溫下操作，因而對濾料的要求不高）。使用袋式除塵器有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 除塵效率高，特別是對微細粉塵也有較高的去除效率，一般可達99%。如果在設計和維護管理時(shí)做更周全的考慮，除塵效率可達99.9%以上。
• 適應性強，可以收集不同性質(zhì)的粉塵。例如，對于高比電阻粉塵，采用袋式除塵器就優(yōu)于電除塵器。此外，入口含塵濃度在一相當大的范圍內變化時(shí)，對除塵器的效率和阻力的影響都不大。
• 使用靈活，處理風(fēng)量可由每小時(shí)數百立方到每小時(shí)數百萬(wàn)立方�？梢宰鞒芍苯釉O置于室內或設備附近的小型機組，也可作成大型的室外設備。
• 結構簡(jiǎn)單，安裝制作都比較方便。在控制中引入PLC自動(dòng)控制方式，使運行控制大大簡(jiǎn)化。方便了管理。
• 工作穩定，便于回收干料，沒(méi)有污泥處理、腐蝕等問(wèn)題，維護簡(jiǎn)單。

綜上所述袋式除塵器優(yōu)勢不用置疑，并且目前應用相當廣泛，如煉鋼除塵、礦山碎礦、篩分設備除塵，冶煉廠(chǎng)除塵項目，輸煤、輸灰設備除塵，發(fā)電站鍋爐除塵以及家具行業(yè)等。

根據我公司多年來(lái)在粉塵治理行業(yè)中的經(jīng)驗及粉塵特性。選用在線(xiàn)脈沖噴吹類(lèi)袋式除塵器比較適宜。在線(xiàn)脈沖噴吹類(lèi)袋除塵器噴吹壓力高（0.4~0.6Mpa），清灰強度大。特別適用粘性大的粉塵，能夠將該類(lèi)粉塵很好的去除。粉塵排放濃度<50mg/m³，遠遠低于國家排放標準

袋式除塵器除塵機理：袋式除塵器的核心部件是用棉、毛或人造纖維等加工制成的濾料，它直接影響到除塵效率。濾料本身的網(wǎng)孔較大，一般為20~50μm，表面起絨的濾料約為5-10μm。因此新濾布開(kāi)始時(shí)除塵效率較低，使用一段時(shí)間以后，塵粒在濾布上由于篩濾、碰撞、攔載、擴散、靜電及重力沉降等作用，粗塵粒首先被阻留，并在網(wǎng)孔之間集結形成孔徑小的通氣孔，逐漸在濾布表面形成一層粉塵初層，粉塵初層的形成，使濾布成為對粗、細塵粒皆可有效捕集的濾料，這時(shí)濾塵效率劇增，阻力也增大。隨著(zhù)粉塵在濾布上積聚，濾布兩側面的壓力差增大，可能會(huì )把已附著(zhù)在集塵層的細小塵粒擠壓過(guò)去，使濾塵效率下降。另外，由于粉塵層的過(guò)濾作用集塵層愈來(lái)愈高，除塵系統的氣體處理量顯著(zhù)下降。因此，除塵器阻力達到一定數值后，進(jìn)行及時(shí)清灰。

 捕集機理：（1）篩濾作用；（2）慣性碰撞；（3）擴散作用；（4）攔截作用；（5）靜電作用；（6）重力沉降作用。

• 除塵系統處理風(fēng)量的確定

   根據現場(chǎng)勘查以及多年來(lái)我公司在該領(lǐng)域內的治理經(jīng)驗，按最不利條件下計算，該條噴涂線(xiàn)風(fēng)量Q<15000m³/h,該條噴涂線(xiàn)最終風(fēng)量可按下式計算：

Q=Q_s-{[(273+T_c)×101.325]/(273×Pa)}×(1+K)

式中Q——通過(guò)除塵器的含塵氣體量（m³/h）;

Q_s——生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的氣體量（m³/h）;

T_c——除塵器內氣體的溫度（℃）此處取20℃

Pa——環(huán)境大氣壓（Pa）該公司所處地為103000Pa

K——漏風(fēng)系數。根據我公司制作安裝水平取2%

另外需加吸塵罩混入的空氣量20%，脈沖閥噴吹氣量等。

五、工藝流程及說(shuō)明

吸塵點(diǎn)    調節閥                   凈氣排放

吸塵點(diǎn)    調節閥       布袋除塵器    風(fēng)機   

吸塵點(diǎn)    調節閥        排灰系統

工藝流程如上圖所示，在油漆噴涂線(xiàn)工人操作門(mén)處設吸塵罩，該處為噴涂點(diǎn)。此處設集塵罩可將粉塵有效地吸入除塵器。在吸塵罩頂部設有風(fēng)量調節閥，可以根據除塵設備運轉情況、室內抽吸效果對風(fēng)量進(jìn)行有效地調節，獲得最好的處理效果。粉塵在除塵器內部進(jìn)行有效地過(guò)濾、積聚，通過(guò)壓力清灰將粉塵抖落入在灰斗中，通過(guò)卸料閥將其排出作進(jìn)一步處理，做到廢物的回收利用以及進(jìn)行無(wú)害化處理。

由于該公司現有部分除塵設備，為達到資源的合理配置，將原有的除塵管路保留以節省開(kāi)支，但原有的濾筒需全部拆除另加一臺布袋除塵設備，原有的旋風(fēng)除塵器仍然使用。

• 主要設備選型
  1. 除塵設備選型

根據粉塵特點(diǎn)及我公司治理該類(lèi)粉塵的行業(yè)經(jīng)驗

選用LMC120型除塵器。參數如下：

處理風(fēng)量Q_max=16000m³/h；

過(guò)濾風(fēng)速：V取2m/min；

過(guò)濾面積：137m²

濾袋規格：Ø130×2800；

濾袋條數：120條；

濾袋材質(zhì)：500g/m²滌綸針刺氈；

壓縮空氣壓力：0.4~0.6Mpa

箱體耐壓等級：6000Pa

粉塵排放濃度：<50mg/m³

設備阻力<1000Pa；

控制系統采用PLC自動(dòng)定時(shí)控制，根據除塵設備運行情況設置合理時(shí)間進(jìn)行噴吹清灰，使用空壓機供壓縮空氣。

1. 風(fēng)機選型

   風(fēng)機的選取應根據處理的風(fēng)量、除塵設備的阻力及系統管路阻力損失確定型號，并且應該考慮最不利情況下所需的風(fēng)量，風(fēng)壓。為了靈活調節，此處選擇帶進(jìn)風(fēng)口調節裝置的風(fēng)機。

  除塵設備的阻力分為濾袋阻力、粉塵層阻力、除塵器結構阻力之和。

系統阻力計算如下：

• 除塵設備阻力

P=ΔP₀+ΔP_d

式中各單位意義如下：

P——濾袋壓力損失（Pa）；

ΔP_0——清潔濾布的壓力損失；

ΔP_d—粉塵層的壓力損失；

清潔濾料的壓力損失為ΔP_d=ζ₀μu_f

ζ₀——清潔濾布的阻力系數（單位：m^-1）,可由實(shí)驗求得；

μ——氣體粘度（單位：Pa.s）;

粉塵層的阻力ΔP_d=αmµu_f

α——粉塵層的平均阻力（單位：Kg/m²）;

m——濾料上的粉塵負荷；（單位：Kg/m²）;

m=G_a/A(G_a為濾料上粘附的粉塵量Kg，A濾布的有效過(guò)濾面積)

該型袋式除塵器在運行過(guò)程中最大阻力不超過(guò)1500Pa.

(2) 管路系統壓力損失

管路系統壓力損失為管道摩擦壓力損失加彎頭壓力損失以及吸塵罩、旋風(fēng)除塵機阻力損失、風(fēng)機煙囪傘形防雨帽阻力之和，計算后該值為1200Pa,根據以上數據，選取風(fēng)機風(fēng)量Q=40000m³/h風(fēng)壓為2500Pa或以上