產品詳情

　　某輪轂廠打（dǎ）磨除塵案例

　　一、工程概況：

　　汽車鋁合金（jīn）輪轂自動拋光線粉塵（chén）處理係統規（guī）劃案，主要是在自動拋（pāo）光(內、外)工段產生的鋁粉塵，因鋁粉（fěn）塵屬於易燃、易爆粉塵（chén），所以（yǐ）本設計需要考慮粉塵爆（bào）炸問題。本方案考慮（lǜ）安全（quán）的處（chù）理方式（shì）采用幹濕組合式處理。避（bì）免采用單一幹式處理在處理設備中(如布袋集塵機、彈匣集塵機)粉塵達到爆炸極限，遇到靜電或火花等而產生爆炸等安全隱患。另外、考（kǎo）慮粉塵在管道中的安全，本設（shè）計在管道（dào）上安裝火花探測，當（dāng）檢測（cè）到管（guǎn）道中有火花時直接停（tíng）機。另外在管道總（zǒng）管上安裝爆炸隔離閥(單向閥（fá）)，如（rú）處理設備發生爆炸時，爆炸火焰（yàn）會沿著管（guǎn）道向車間內蔓延引起二次爆炸，當爆炸火（huǒ）焰抵消風速時（shí），爆炸隔（gé）離閥關閉，阻斷火焰向車間內蔓延，防止引起二次爆（bào）炸。

　　經過對實地觀察，現根據實際情況

　　1、 拋光機組最多（duō）工位有九個，如果九個工位全開，滿（mǎn）負荷工作時所產生的含（hán）鋁粉塵應（yīng）在十萬微（wēi）粒子以上，按照每個單獨工位粉塵微粒子一（yī）萬以（yǐ）上計算，粉塵（chén）濃度需要安全擴散麵積應為（wéi）一百立（lì）方（fāng）的空（kōng）間，否（fǒu）則將會粉塵聚集，濃度增強，而粉塵微粒子在狹小的空間裏運（yùn）動（dòng）時，粒子與粒子之間（jiān）會發生擠壓，摩擦，碰撞，從而產生靜電，粉（fěn）塵分子自身溫（wēn）度升高。由於單（dān）粒子體積很細微，但（dàn）由於靜電產生會使自身體積增大，在靜電的吸附力作用（yòng）下會相互之間沾（zhān）附在一起，每（měi）個粒塵微粒子自身經擠壓，摩擦，碰（pèng）撞時就已經有（yǒu）溫度，如（rú）果很多微粒子吸附聚集在一起，溫度會升高，由於沒有足夠的擴散空間（jiān），所以時間長了就會有安全隱患。

　　2、 粉塵濃（nóng）度嚴（yán）重超標時，需要采（cǎi）取迅速疏（shū）導（dǎo）並降低集聚在一起的粉塵溫度。這時就（jiù）需要給溫度升高的粉塵找到一個離開狹小空間的通道，並且要使空間空氣迅速流（liú）動起來，讓粉塵快速脫離聚集地。但是，能讓粉塵（chén）進入疏導通道是需要（yào）通過（guò）氣流去捕捉粉塵（chén）顆粒（lì）的，而捕捉粉塵顆粒的最佳手段是從產生粉塵的源頭進行捕捉。一旦（dàn）粉塵擴（kuò）散後，難度會很大，所耗費是（shì）資源也就很大。

　　二、係統設計說明

　　(一)原理（lǐ）介紹：

　　業主自動拋（pāo）光（guāng）線（xiàn）產生的汙染（rǎn）物主要（yào）為粉塵(鋁粉、砂輪)，所（suǒ）以本設計考慮采用幹濕（shī）組合式處（chù）理，首先保證氣罩（zhào）將生產過程中（zhōng）產生的粉塵有效收集將大部分粉塵處理完全。處理設備采用 旋流板洗滌塔對粉（fěn）塵（chén）進行處理，經處理（lǐ）後廢氣達標排（pái）放。此處理工（gōng）藝已在盛旺汽車（chē）零部件(昆山)有限公司應用，且此方案已通過昆山安監局組織的專家評審會。 處（chù）理流程如（rú）下：

　　(二)處理設備原理：

　　處理設備采用我公司的旋流板洗滌塔 是一種（zhǒng）噴射型的（de）板式塔，其特點是塔板由板片(數量根據塔（tǎ）的直徑大小不同)組成，當（dāng）液體進入塔（tǎ）板區，則沿一定的角（jiǎo）度斜向穿過板片間的縫隙，呈（chéng）旋流狀態，將板片上液體旋向塔壁，從而進行（háng）氣液間的傳質。

　　粉塵切線進（jìn）入塔（tǎ）底，向上螺（luó）旋運動，因塔板的導（dǎo）向作用而加強旋（xuán）轉。粉塵在塔板（bǎn）上將逐板流下的液體分散成霧狀（zhuàng），氣液間的接觸麵積大，煙氣中的塵粒被水霧粘附，受離心力作用甩到塔壁隨液體排出。

　　在塔頂內壁可（kě）以加由Φ6mm圓鋼材彎成的（de）螺旋線，以擋住液體的（de）二次夾（jiá）帶（dài）。在塔（tǎ）底進氣管應以切線方向設置，可使氣流均勻（yún）分布。氣流旋向應與塔板旋向相同，以降低壓力降。最底下的一塊板的溢流管宜采用（yòng）液封結構，並在溢流管下裝（zhuāng）有噴灑板。噴灑板的（de）作用是（shì）使底段的（de）氣液接觸良好，起傳質（zhì）作用。

　　流（liú）板塔用於氣、液接觸傳熱，全塔效率可取50%;用於化學吸收，吸收（shōu）效率可達或更高;用於除霧、除塵，單板效率在90%以上。板片是通（tōng）過在整板上開片組（zǔ）成，板片（piàn）外端與水平成a夾角，並與罩筒固定，a稱為仰角，仰角大（dà），開片率大，則壓力降小，旋轉力也小。仰角小則反之，板片數隨塔（tǎ）徑增大而增（zēng）加，當塔徑大於（yú）1m，板片可取24片（piàn）以上。穿過板片縫隙的氣（qì）流方向趨近中心的稱內向板。反之，遠離中心的稱外向板。內向板（bǎn）的氣液接觸時間（jiān）長於外向板，適用於傳熱、傳質(煙氣脫硫（liú）);外向板液體旋向塔壁的行程短於內向板，適用於除霧、除塵。

　　位（wèi）於板片外緣的環（huán）狀體叫罩筒。設置罩筒的（de）主（zhǔ）要目的是使塔壁（bì）和罩筒間形成一個環隙，作為集液槽，以便將液體通過降液管導入下層塔板（bǎn）。同時，也（yě）有利於減少氣流夾帶霧沫。罩筒高度對塔板操作有一定（dìng）影響。當罩筒過高時，旋轉（zhuǎn）的液滴（dī）不能越過罩（zhào）筒進入集液槽，將出現淹塔現象和造成板片間隙漏液（yè）。若罩筒太低（dī），集（jí）液（yè）槽內（nèi）的液體會返漫板片（piàn）區。在允許壓力降增高（gāo）的情況下，輕微的返漫對板效率無甚影響，若大量返漫時，板壓（yā）力降陡增，效（xiào）率下降，在一般情況下，罩高（gāo）可比板片稍高或和板片同高。返漫現象可用增加降液的辦法解決（jué）。降液裝置的弧形（xíng）降液孔，下接漏（lòu）鬥狀異形管。適當加大（dà）降（jiàng）液麵積對處（chù）理（lǐ）大液量（liàng）有利。旋流塔板的主要特點：

　　l 傳質、傳熱效果好，氣相單板效率(EMV)可達50%;多塊旋流塔板的脫硫效率可達90%以上;

　　l 防堵性能好（hǎo）、操作彈（dàn）性寬、適用範圍廣、操作管理方便;

　　l 氣液負荷高，霧沫夾帶少（shǎo）;

　　l 塔板壓降低，係統（tǒng）阻（zǔ）力小;運行費用低;

　　l 除塵性能好，可達90%以上。

　　旋流板結構（gòu）圖如下：

　　(三)係統設計注意事項及說明：

　　本設（shè）計方案在安全方麵主（zhǔ）要考慮（lǜ）采取以下幾點方麵措（cuò）施防止粉塵產生（shēng）爆炸的隱患：

　　1. 管道和設備上設置（zhì）火花探測（cè）、風速（sù）測量、溫度（dù）測量（liàng）、氫氣濃（nóng）度測量等探頭，當任（rèn）何一個（gè）

　　參（cān）數（shù）超過設定值（zhí）時自動報警、停機。並輸出信號至業主壓縮空氣（qì）係統切斷生產設備的總電源。

　　火花探（tàn）測：管道係統中增設火花探測器，當管道內有火（huǒ）花經過火花探測器時， 火花探（tàn）測（cè）器在60微秒（miǎo）時間內探測並將信號反饋給控製器（qì），由控製器及時（shí）給安裝在（zài）噴頭上的高速電磁閥信息，電磁閥打開，噴頭噴出高壓水霧(滅火方式待定)，將管道內的火（huǒ）花熄滅。HANSENTEK火花探測（cè）器反應時間（jiān）60微秒+控製器處（chù）理時間20微秒+噴淋裝置開啟時間200毫秒+水流噴出時間68毫秒=288毫秒，整個係統的反應時間小於（yú）0.3秒。火花探測和熄火係統原理圖如下

　　粉塵濃度檢測：本設計總管安裝粉塵濃度檢測儀（yí）(國產、0-15000 mg/M3、防（fáng）爆)，當濃度超

　　過設定值（zhí）時報（bào）警或停機(兩參數獨立設定)。

　　風速檢測：依據《采暖通風與空氣調節設計規範》(GB50019-2003)中隻（zhī）規定（dìng）了除塵係統管路內最低搬運風速（sù），沒有最高（gāo）風速要求。根據我公司工程經驗及《鋁鎂粉加工粉塵防爆安全規程》要求防止粉塵在管道中（zhōng）沉積，本係統主管（guǎn）路風速按照大（dà）於23m/s進行設計。本設計總管(前、後)各安裝一隻風（fēng）速檢測儀(國產、0-50M/S、防爆)，當風速低於設定值時報警或停機(兩參數獨立設定)。

　　溫度檢測：本設計總管安裝溫度檢測（cè）儀(國產、0-150℃、防（fáng）爆)，當溫（wēn）度超過設（shè）定值時報警（jǐng）或停機(兩（liǎng）參數獨立設定)。

　　氫氣檢測：打磨（mó）過程中，相對單位時間內產生的（de）粉塵量不（bú）至於會與（yǔ）水混合產生大量的氫氣(因管道內一直有氣流(23m/s)通過，即使有氫（qīng）氣產生也會（huì）及時帶走（zǒu）)。但（dàn）是為了考慮安全，本設（shè）計總管安裝氫氣（qì）濃度檢測儀，當氫氣濃（nóng）度超過設定值時報警或停機(兩參數獨（dú）立設定)。設備上（shàng）設有泄爆口(原洗（xǐ）滌塔（tǎ）視窗)安裝泄爆片(泄爆壓力：0.01MPa)，萬一洗滌塔（tǎ）內部發生（shēng）爆炸時可以泄放爆炸產生的壓（yā）力。

　　2. 設備上設有泄爆口(原洗滌塔視窗)安裝（zhuāng）泄爆片(泄爆壓力：0.01MPa)，萬一洗滌塔

　　內部發生爆炸時可（kě）以泄放爆炸產生的壓力。

　　3. 考（kǎo）慮業主機台產（chǎn）生的粉塵特性及強度等設計管路材質采用碳鋼管(Q235B*2mm)。在主

　　管（guǎn）道上設置粉塵清理口，為了安全考慮全（quán）部朝上。

　　4. 本設計防止管道係（xì）統（tǒng）堆積粉塵（chén），風（fēng）機不采用變（biàn）頻控製，避免低速運轉時粉（fěn）塵在管道中堆

　　積。本設計（jì）磨修風機55KW采用軟起動(AB)啟動。

　　5. 考慮成本及係統整合控製，本設計一個車間各套設（shè）備的（de）火花探測、粉塵濃度檢測、氫氣

　　濃度檢（jiǎn）測（cè）、溫度檢測、風速檢測（cè）、風機、水泵等係統控製采用PLC代替單機控製。本（běn）設計控製係統（tǒng）一個車間幾台設備控製做在同一個控製箱內，采用PLC控製。總控製（zhì）箱為粉塵防（fáng）爆（bào）型控製箱(Expxdmb II CT4、DIP)。

　　6. 所有管道（dào）法蘭需（xū）要接跨接靜電線（xiàn），所有設備保證接地。

　　7. 因經過處（chù）理後的管道內部氣體可能含有粉塵或氫氣（qì），所以風機葉輪采用鋁合金(喉口鑲

　　銅)，防止運（yùn）轉過程中產生火花。

　　8. 本設計在管道上安裝爆炸隔離閥，防（fáng）止處理設備發生爆炸時（shí）爆炸（zhà）火焰沿管道回到車間

　　內。

　　三、 係（xì）統設計：

　　1、 係統風量（liàng）設計：

　　為了達到粉塵收集的效（xiào）果，避（bì）免粉塵堆積在拋光房內，本設計采取（qǔ）在拋光輪上做氣罩（zhào），直接將大部分粉（fěn）塵收集。另房間內也做一排風氣罩。另外業主的拋光房要做百葉補風口，防止拋光房一直是負壓狀態。根據各（gè）設備特點具體（tǐ）風量如下（xià）：

　　為了達到（dào）最（zuì）佳效果，避免將（jiāng）來設備維（wéi）修（xiū）的（de）難度。我公司將采用整套連接設備的除塵設備安裝，

　　1.引流風機組

　　在拋光工位的底（dǐ）座處安裝引流風機，使空氣流動方向由下往（wǎng）上進行疏導。工裝原理是製作特殊的引流風機機組，該（gāi）機組的要點是合理布（bù）置引流風機的每個點位，這樣可以使上升氣流在托舉粉塵（chén）時的流動軌道是（shì）在指定通道中運行。要求每（měi）個點（diǎn）位的安裝角度（dù）和距離必須是合（hé）理計算的。如有偏差，那（nà）氣流就會絮（xù）亂，捕捉就沒有功效。

　　2.吸塵罩組

　　在（zài）整個工作間的頂部安裝吸（xī）塵罩，這個吸塵罩的原理很複雜，內部結構也很複雜，在此不一一說明。該工作（zuò）原理是（shì）吸風。這樣就能很好的對接底（dǐ）座工裝所產生的上升（shēng）氣流，從而使整個工作間的產塵原點的粉塵進入一個（gè）由空氣流動時所產生的負壓區內，同時在頂部工裝的周邊加裝（zhuāng）工業遮擋（dǎng）軟簾，使整（zhěng）個工作區域形成一個完整的負壓（yā）區。那麽粉塵沒有擴散的路徑，而隻能進入設計好（hǎo）的（de）除（chú）塵通道內（nèi）。

　　3. 吸塵器組（zǔ）

　　經過對工作（zuò）間的設備現場觀察，發現每個拋光工位上方（fāng）都有一個預留的吸塵口，側門有（yǒu）一個噴臘口。我們（men）在每個工作（zuò）間的四角各（gè）安裝一台九千瓦的吸塵器，通過軟管連接到這些預留的吸塵口上。這樣可以更好的從源頭捕捉粉塵。

　　4.送風裝置

　　當工（gōng）作間的粉塵進入主管道後，在主管道（dào）的（de）幾個段中安裝逐級送風裝置。在主管道上安裝粉塵溫度感應器，粉塵濃度感（gǎn）應器，報警器，火（huǒ）花檢測器（qì）等。工作原理是：粉塵進入主管（guǎn）道（dào）後不能讓粉塵停留，必須以最快速度讓（ràng）粉塵通過，所（suǒ）以必須安裝主機送風裝置。

　　5.水霧式（shì）降（jiàng）塵係統

　　在廠房外製作安裝一（yī）套水霧式（shì）降塵係（xì）統（tǒng），當粉塵經（jīng）主管道排出廠房後進入（rù）水霧（wù）式（shì）降塵係統內（nèi）。由該係統產生的水霧會和粉塵進行融合，水分子和粉塵融合後自身比重就會增大，就會落向下方的（de）螺旋攪拌器內，含（hán）水粉塵就（jiù）會形（xíng）成泥狀，最（zuì）後排入沉（chén）澱池內（nèi）。

　　6.旋風分離器

　　旋風分（fèn）離器安裝在水霧降塵（chén）係統之後，當（dāng）水霧攔截粉塵時，有少（shǎo）量粉塵還是會衝出來，那麽衝出來部分的粉塵就會進入旋（xuán）風分離器（qì）內。

　　工作原理：進（jìn）入分離器的含塵氣體在內外筒體間（jiān）產生旋轉，氣流由直線運動變為（wéi）圓周運動，沿（yán）錐（zhuī）體向下運動（dòng），形成外旋氣流。含塵氣體在旋轉過（guò）程中產生（shēng）離心力，將氣體中的（de）塵粒甩向氣壁;塵粒一旦與氣壁接觸，便失（shī）去慢性力而在向下的重力作用下沿壁麵下落，進（jìn）入底桶。外旋氣流在錐（zhuī）體部分又形成向上的內旋氣流，呈螺旋形（xíng）向上運動，由出風口排出。

　　7.淨化係統（tǒng）

　　工業除塵淨化係（xì）統的設計要根據汙（wū）染物種類、性質、數量（liàng）和排放規律，以及生產（chǎn）工藝和環境保（bǎo）護等要求（qiú）進行的。首先選擇淨化工藝，進而確定淨化裝置，再作設備與管道配置，最終完成工業除塵（chén）淨化係統的設計計算。而淨化裝置的配置又與淨化工藝及生產工藝相聯（lián）係，有時還相互製約。如（rú）集氣罩必須設置在汙染源(生產設備)上或附近，其他淨化裝（zhuāng）置的配置可根據生產工藝（yì）和管道布置的要（yào）求來決定。

　　8.電（diàn）腦控製係統

　　除塵係（xì）統工藝過程中包括除塵器（qì）、閥門、灰塵輸（shū）送裝置以及風機等（děng）機械設備，它們常常要（yào）根據一定（dìng）的程序、時間和（hé）邏輯關係定時開、停。例如，鋼廠電爐袋式除塵器中的清灰、卸灰和輸灰設備要（yào）根據現場條件預定的時間程序的時間程序周期運行。在電廠除塵（chén）器中（zhōng）的振動、卸（xiè）灰和排（pái）灰也要在一定的（de）時間順（shùn）序進行。在自動調節係統中，這種調節、控製方（fāng）式稱為（wéi）程序調節，我（wǒ）們常常稱（chēng）其為順序邏輯控製。另外，含塵氣體除塵工藝過程同其他工藝過程類似，需要在一（yī）定的流（liú）量（liàng）、溫度、壓力和差（chà）壓等工藝（yì）條件下進行。但是（shì），由於種（zhǒng）種原因，這些數據總坐發（fā）生一些變化，與工藝設定值發生（shēng）偏差。為了保（bǎo）持參數設定值，就必須對工藝過程施加一個作用，以消除這種偏差（chà）而使參數回到設定值上來。