工業廠房除塵系統設計論文

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1除塵系統的重要性

人員長期在粉塵污染的環境場所內作業，容易導致呼吸道、皮膚炎癥，嚴重的會引發塵肺病，且難以治愈。雖然大部分工廠中產生揚塵的工序只是一部分，但若任由粉塵在空氣中自由擴散，粉塵的危害將蔓延全廠，甚至達到廠外很遠的地方。因此，在揚塵工序安裝有效的除塵系統，對維護職工權益、提高生產效率、改善生態環境、提高企業形象等，都具有重要的經濟效益、社會效益和環保效益。

2粉塵的主要特性及除塵器選用

2.1粉塵主要特性

粉塵特性參數是除塵系統設計和選用的主要依據，參數主要包括密度、粒徑分布、比電阻、爆炸性等。

(1)粉塵密度有真密度和容積密度

對重力沉降、旋風分離、袋式除塵等都有一定影響。

(2)粒徑分布一般采用質量粒徑分布

是影響除塵的主要因素之一。粉塵粒徑分布在一定程度上決定了除塵器的選用與系統設計。

(3)粉塵濕潤性

是指粉塵被水濕潤的難易程度，是選擇除塵方式的依據之一。對親水性粉塵選用濕式除塵方法效果較好，對憎水性粉塵，則不宜選擇濕式除塵。

(4)比電阻

比電阻對電除塵效果有重要影響，通常的電除塵適用范圍在104~1011Ω.cm。電阻過低容易產生二次揚塵，過高容易形成局部電場，導致除塵效率急速下降。

(5)對于有爆炸性的粉塵

設計除塵系統時應高度重視防爆工作。在除塵器選用、管道系統設計、安裝場所選擇、電器設備選用等各環節都應注意防爆方面的要求。

2.2常用除塵器的選用

選用除塵器要綜合考慮效率、負荷、能耗及經濟性等多方面因素。不同的除塵器因工作原理、產品結構的差異，設計時需掌握各自的特點，以達到理想的除塵效果。

(1)重力沉降室具有結構簡單、造價低的優點

不足之處是體積大、效率低，主要用于顆粒較大，尤其是一些磨損性強的粉塵。提高重力沉降室效率的途徑有：降低氣流通過速度；降低沉降室高度；加大長度等。

(2)旋風除塵器在很大程度上克服了重力沉降室的不足

具有結構簡單、造價低、體積小、效率較高等優點，在初級除塵方面應用非常廣泛；在設計使用時應注意：優化設計結構，適當縮小出口管和加長錐體；保持較高入口流速，一般為12~25m/s；尤其要嚴格控制底部排灰處結構的嚴密性，采用固定灰斗漏、雙翻板、回轉式鎖氣器等方式，防止漏風二次揚塵。

(3)袋式除塵器具有效率高、粉料回收方便、適應性強等優點

在工業生產中應用廣泛，但在溫度高、粘性粉塵等工況下不宜采用。設計過程應明確：處理風量、運行溫度、清灰方式和濾料種類、過濾速度和過濾面積、清灰制度等。清灰方式是不同袋式除塵器的主要特征，脈沖噴吹式除塵器清灰能力強、允許高風速、壓損較小，應用廣泛，選用時還應計算其清灰氣源消耗量。

(4)噴霧旋風洗滌器、填料塔等濕式除塵器的最大優勢

是在于除塵的同時除去有害氣體，降低氣體溫度，因此特別適用于高溫、易燃、易爆和有害氣體場所。缺點是粉塵會形成淤泥，回收處理較困難。

(5)電除塵器效率高、處理量大、壓損小、能耗低

但投資高、設備復雜、占地面積大，使用和維護技術要求較高，限制了它的使用范圍。電除塵器受粉塵特性影響大，不適用于微細粉塵，與袋式除塵器有很強的優勢互補，采用電袋復合除塵技術，先經過電除塵，再經袋式除塵，可實現低阻、高效、長周期運行，并可達標排放，因此，目前電袋復合除塵器使用越來越廣泛。

3除塵系統設計步驟

3.1產塵廠房的布置

廠房布置時應考慮減少粉塵擴散和影響程度，宜將其布置在廠區最小頻率風向的上風側；工藝設備布置時，應盡量將產塵設備集中布置，縮小粉塵擴散區域，便于集中考慮控塵除塵措施。

3.2優化生產工藝，減少產塵量

應避免采用現場破碎原料，盡量選用濕法作業；采用不易揚塵的設備，如密閉輸送設備、氣力輸送系統、密閉粉倉、罐車等；縮短輸送距離，減少粉體輸送泄漏點。

3.3粉料抑塵處理

尤其是需要進一步破碎、裝載、運輸的粉料，要對粉料進行抑塵處理。常用的方法有：物料噴水濕潤促進粉塵粘結；采用機械設備壓球、造粒；噴霧降塵；可根據工程特點選用濕潤劑減塵降塵、泡沫降塵、荷電噴霧降塵、靜電控塵等方法。

3.4除塵通風系統設計要點除塵通風系統設計主要包括風罩、風管、除塵器、風機等部分

(1)風罩設計

在主要揚塵點設置密閉局部風罩，是減少揚塵的關鍵措施，若揚塵設備無法全密閉，應盡可能縮小開口面積，并盡量只在單側開孔。同時罩內維持微負壓，確保縫隙及無法密閉的開孔有一定吸入風速。吸風口的設置應盡量減少粉塵吸入系統，不應設在含塵高或飛濺區內，根據粉塵粗細與揚塵特點，選用合適的吸風速度，不應過大。

(2)風管設計

風管應設定合理的風量、風速并采用有利于排塵的敷設方式。風量應統計全部同時工作風口的風量，附加15%~20%非同時工作風口的風量；除塵器前的風管應盡可能縮短，采用垂直或大于45°角傾斜布置，直管段應盡量短并設清掃口，同時不低于最小風速；支管的三通盡量以15~30°角斜接，確保順風流暢無積塵死角；支管管徑應考慮風口的壓力平衡，必要時可設置調節閥以平衡風量，在粉塵容易沉積的地方設置清掃口。

(3)除塵器的選用

應根據粉塵特性選用，同時考慮經濟性、環保等因素；一個系統可選用幾個不同類型的除塵器，提高效率，降低成本，如可先經過簡單的重力、慣性除塵部件或設備，再經過旋風除塵器，最后由填料塔、袋式除塵、電除塵等高效除塵器把關。

(4)儀表與自控

要保證系統的高效運行，還應為系統調試和長期運行設置必要的檢測條件，如測壓測溫點、測速口。除塵設備重要參數的在線監測、袋式除塵器自動反吹控制等。

(5)其他

除塵系統除考慮效率成本因素外，設計中還應考慮具體工程特點。有易燃易爆特性的應做好靜電接地，必要時設置防爆口；有酸堿腐蝕的應選用耐腐蝕材料，特別是袋式除塵的濾袋材料；含有害氣體的，風口、風量和除塵設備還需同時滿足有害氣體處理的要求；排氣管高度應滿足環保要求。

作者：余道騰 李瑞濤 單位：中昊晨光化工研究院有限公司