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涂装厂通风除尘设计

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-10-24 17:13:17

摘要:简要介绍重工公司将原机加工厂房改建为喷砂、涂装厂房的通风除尘设计经验。采用国际上同类涂装厂房通行标准,重点解决大空间、大尺度厂房通风除尘的设计要求,选择合理的气流组织方式进行粉尘捕集,强化抽风吸尘效果,从整体上提升了涂装厂房的适用性。预留温度湿度调节接口,可达到特涂环境要求。同时考虑原有设施的就用,节约了投资。

关键词:涂装厂房;通风除尘;除尘器设计

涂装厂通风除尘设计

1、工程概况

重工公司原机加工车间由72m×18m两跨厂房组成,结合重工公司拆迁改造,拟将此车间改造为喷砂涂装厂房,用于桥梁分段的喷砂和涂装。由于该区域接邻阳逻大桥桥址,传统喷砂和涂装粉尘的无组织排放将被禁止,必须采取有效的除尘设施并稳定达标排放。

为适应大尺寸、大空间涂装厂房的通风除尘该设计选择了离心风机吸风--冲激式除尘器净化--正压送风的气流组织方式,有效解决了涂装厂房的通风除尘问题。

2、设计简介

大空间建筑一般具有空间高大、粉尘分布不均匀的特点。有别于一般小型涂装车间环境中的气流和粉尘分布,大空间往往呈现出变化较大的分布特点,特别是垂直方向上有着明显的分布梯度。毫无疑问,要实现大空间涂装厂房室内良好的通风环境,关键在于合理的气流组织。

在一定程度上,大空间涂装厂房室内粉尘分布决定着负荷的大小,而气流组织方式则决定了抽风效果。大尺寸、大空间的涂装厂房除尘的准点在于,该空间的通风除尘能耗非常巨大,单纯用简单的抽风系统将难以满足生产需要,因此,除用离心式风机吸风之外,还采用了正压送风以解决纵向上抽风不力的弊端。

该厂房长度为72米,总风量为86000m3/h,为合理分配风量,根据国内外涂装厂房的经验和实际工况,确定换气次数10次/小时,选择6个风口吸风。

①吸风设计

计算草图如下:

涂装厂通风除尘设计

即起始风量为:L1=43000/6(m3/h)=7167m3/h,取υ1=10.2m/s,D1=0.0184√(L11)=0.01884√(7167/10.2)=0.498m=498mm

单位长度摩擦损失:Pm1=1.05x10-2x4.5-1.21x10.21.925≈2.122Pa/m

摩擦损失:△Pm1=Pm1xl1=2.122X16m=33.952Pa

动压:Pd112×p/2=62.424Pa

局部阻力系数:

侧吸罩:ξ1=1.0

侧吸罩:ξ=0.13

插板阀(全开):ξ=0.17

90°弯头(三中节二端节):ξ=0.23

∴Σξ=1.53

管1的真空度:Pzk1=(ΔPm1+△Pz1)+ υ12×ρ/2=△Pm1+(1+Σξ)Pd1=225.84Pa

按照如上方法,计算结果如下:

涂装厂通风除尘设计

因为该厂房存在着尺寸大、空间高的问题,从安全生产角度出发,管径取大一号为宜。故管径取值如下表:

涂装厂通风除尘设计

查阅《采暖通风设计手册》选择T7-72-No.12C离心通风机,该风机设计风量:Q=42882m3/h,全压P=989Pa,功率18.5kW,转速710rpm,能满足该项厂房总风量要求;同时考虑粉尘中含有TH-1车间底漆粉尘,为保障安全,采用防爆风机叶轮。

②送风设汁

送风系统设计同吸风系统,采用离心风机正压送风,计算过程略。风管取管径500mm,选择离心通风机设计风量:Q=19517m3/h,全压为1401Pa。

目前采用以大气为新风,经球型喷口(送风距离可达30m),直接送入车间作业面。为满足特殊气象条件下的涂装环境要求,该系统预留加温除湿送风接口,可转化为全天候四季型的涂装厂房,满足特种涂装的环境要求。

③粉尘净化

经过离心式风机吸风+正压送风的强化气流组织之后,含大量喷砂粉尘的气体从厂房内部抽送出来,如果将含有粉尘的废气直接排人空气,不仅影响周围的生产、生活环境,而且.会造成严重的大气污染。为了减少和消除环境因素的影响,配合工厂正在进行的1SO14000环境体系认证,涂装车间产生的喷涂粉尘的回收显得更为重要。

由于抽送出来的气流有速度大、粉尘含量高的特点,为有效除尘,经过比较,采用冲激式除尘器效果为佳。冲激式除尘器的工作原理是:含尘气流进人除尘器后即转弯向下冲击水面,部分较大的尘粒被水吸收,气流夹带大量水滴通过s型通道,充分接触混合,绝大部分细尘粒被水滴捕集,水滴由于气流方向改变,返回水体,使尘粒在水中沉降下来,达到净化除尘的目的。

为降低工程成本,冲激式除尘器由工厂原澡堂拆除下来的4个20t水箱设计改造而采。除尘器示意图如下:

涂装厂通风除尘设计

经过气流组织设计和除尘净化设计之后,设计换气次数10次/时,投人使用后20分钟内可使涂装车间环境达到室外空气标准,预留了温度、湿度控制(涂装必须)的接口,从整体上提升了涂装厂房的适用性,达到特涂标准。

3、结论与效果

重工公司前期请环保公司提出除尘方案,方案估算费用约140万元。我司针对此大尺寸、大空间除尘提出了完整的解决方案。节约资金近100万元,工程总投资45万元。目前该涂装厂房已经建成投入使用,经新洲区环境监测站监测,其粉尘符合《火气污染物排放标准》(GB16297-1996)达标排放,有效减少了环境污染,解决了重工涂装作业面临的生存压力,改善了作业环境和涂装质量。特别是正压送风系统的应用,大大提高了收尘效率,并可将此厂房提升为温、湿度控制厂房,适应全天候、全季节涂装作业。为桥梁制造的竞争增添了砝码。

(本文作者:刘芳利,《管理与技术》2005年第4期)

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