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產品詳情

　　某輪轂廠打磨除塵案例

　　一、工程概況：

　　汽車鋁合金輪轂自動拋光線粉塵處理系統規劃案，主要是在自動拋光(內、外)工段產生的鋁粉塵，因鋁粉塵屬于易燃、易爆粉塵，所以本設計需要考慮粉塵爆炸問題。本方案考慮安全的處理方式采用干濕組合式處理。避免采用單一干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、考慮粉塵在管道中的安全，本設計在管道上安裝火花探測，當檢測到管道中有火花時直接停機。另外在管道總管上安裝爆炸隔離閥(單向閥)，如處理設備發生爆炸時，爆炸火焰會沿著管道向車間內蔓延引起二次爆炸，當爆炸火焰抵消風速時，爆炸隔離閥關閉，阻斷火焰向車間內蔓延，防止引起二次爆炸。

　　經過對實地觀察，現根據實際情況

　　1、 拋光機組最多工位有九個，如果九個工位全開，滿負荷工作時所產生的含鋁粉塵應在十萬微粒子以上，按照每個單獨工位粉塵微粒子一萬以上計算，粉塵濃度需要安全擴散面積應為一百立方的空間，否則將會粉塵聚集，濃度增強，而粉塵微粒子在狹小的空間里運動時，粒子與粒子之間會發生擠壓，摩擦，碰撞，從而產生靜電，粉塵分子自身溫度升高。由于單粒子體積很細微，但由于靜電產生會使自身體積增大，在靜電的吸附力作用下會相互之間沾附在一起，每個粒塵微粒子自身經擠壓，摩擦，碰撞時就已經有溫度，如果很多微粒子吸附聚集在一起，溫度會升高，由于沒有足夠的擴散空間，所以時間長了就會有安全隱患。

　　2、 粉塵濃度嚴重超標時，需要采取迅速疏導并降低集聚在一起的粉塵溫度。這時就需要給溫度升高的粉塵找到一個離開狹小空間的通道，并且要使空間空氣迅速流動起來，讓粉塵快速脫離聚集地。但是，能讓粉塵進入疏導通道是需要通過氣流去捕捉粉塵顆粒的，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。一旦粉塵擴散后，難度會很大，所耗費是資源也就很大。

　　二、系統設計說明

　　(一)原理介紹：

　　業主自動拋光線產生的污染物主要為粉塵(鋁粉、砂輪)，所以本設計考慮采用干濕組合式處理，首先保證氣罩將生產過程中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 旋流板洗滌塔對粉塵進行處理，經處理后廢氣達標排放。此處理工藝已在盛旺汽車零部件(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。 處理流程如下：

　　(二)處理設備原理：

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

　　粉塵切線進入塔底，向上螺旋運動，因塔板的導向作用而加強旋轉。粉塵在塔板上將逐板流下的液體分散成霧狀，氣液間的接觸面積大，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。

　　在塔頂內壁可以加由Φ6mm圓鋼材彎成的螺旋線，以擋住液體的二次夾帶。在塔底進氣管應以切線方向設置，可使氣流均勻分布。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液封結構，并在溢流管下裝有噴灑板。噴灑板的作用是使底段的氣液接觸良好，起傳質作用。

　　流板塔用于氣、液接觸傳熱，全塔效率可取50%;用于化學吸收，吸收效率可達或更高;用于除霧、除塵，單板效率在90%以上。板片是通過在整板上開片組成，板片外端與水平成a夾角，并與罩筒固定，a稱為仰角，仰角大，開片率大，則壓力降小，旋轉力也小。仰角小則反之，板片數隨塔徑增大而增加，當塔徑大于1m，板片可取24片以上。穿過板片縫隙的氣流方向趨近中心的稱內向板。反之，遠離中心的稱外向板。內向板的氣液接觸時間長于外向板，適用于傳熱、傳質(煙氣脫硫);外向板液體旋向塔壁的行程短于內向板，適用于除霧、除塵。

　　位于板片外緣的環狀體叫罩筒。設置罩筒的主要目的是使塔壁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。同時，也有利于減少氣流夾帶霧沫。罩筒高度對塔板操作有一定影響。當罩筒過高時，旋轉的液滴不能越過罩筒進入集液槽，將出現淹塔現象和造成板片間隙漏液。若罩筒太低，集液槽內的液體會返漫板片區。在允許壓力降增高的情況下，輕微的返漫對板效率無甚影響，若大量返漫時，板壓力降陡增，效率下降，在一般情況下，罩高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。降液裝置的弧形降液孔，下接漏斗狀異形管。適當加大降液面積對處理大液量有利。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、操作彈性寬、適用范圍廣、操作管理方便;

　　l 氣液負荷高，霧沫夾帶少;

　　l 塔板壓降低，系統阻力小;運行費用低;

　　l 除塵性能好，可達90%以上。

　　旋流板結構圖如下：

　　(三)系統設計注意事項及說明：

　　本設計方案在安全方面主要考慮采取以下幾點方面措施防止粉塵產生爆炸的隱患：

　　1. 管道和設備上設置火花探測、風速測量、溫度測量、氫氣濃度測量等探頭，當任何一個

　　參數超過設定值時自動報警、停機。并輸出信號至業主壓縮空氣系統切斷生產設備的總電源。

　　火花探測：管道系統中增設火花探測器，當管道內有火花經過火花探測器時， 火花探測器在60微秒時間內探測并將信號反饋給控制器，由控制器及時給安裝在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)，將管道內的火花熄滅。HANSENTEK火花探測器反應時間60微秒+控制器處理時間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，整個系統的反應時間小于0.3秒?；鸹ㄌ綔y和熄火系統原理圖如下

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

　　過設定值時報警或停機(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范》(GB50019-2003)中只規定了除塵系統管路內最低搬運風速，沒有最高風速要求。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沉積，本系統主管路風速按照大于23m/s進行設計。本設計總管(前、后)各安裝一只風速檢測儀(國產、0-50M/S、防爆)，當風速低于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儀(國產、0-150℃、防爆)，當溫度超過設定值時報警或停機(兩參數獨立設定)。

　　氫氣檢測：打磨過程中，相對單位時間內產生的粉塵量不至于會與水混合產生大量的氫氣(因管道內一直有氣流(23m/s)通過，即使有氫氣產生也會及時帶走)。但是為了考慮安全，本設計總管安裝氫氣濃度檢測儀，當氫氣濃度超過設定值時報警或停機(兩參數獨立設定)。設備上設有泄爆口(原洗滌塔視窗)安裝泄爆片(泄爆壓力：0.01MPa)，萬一洗滌塔內部發生爆炸時可以泄放爆炸產生的壓力。

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

　　內部發生爆炸時可以泄放爆炸產生的壓力。

　　3. 考慮業主機臺產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

　　管道上設置粉塵清理口，為了安全考慮全部朝上。

　　4. 本設計防止管道系統堆積粉塵，風機不采用變頻控制，避免低速運轉時粉塵在管道中堆

　　積。本設計磨修風機55KW采用軟起動(AB)啟動。

　　5. 考慮成本及系統整合控制，本設計一個車間各套設備的火花探測、粉塵濃度檢測、氫氣

　　濃度檢測、溫度檢測、風速檢測、風機、水泵等系統控制采用PLC代替單機控制。本設計控制系統一個車間幾臺設備控制做在同一個控制箱內，采用PLC控制。總控制箱為粉塵防爆型控制箱(Expxdmb II CT4、DIP)。

　　6. 所有管道法蘭需要接跨接靜電線，所有設備保證接地。

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

　　銅)，防止運轉過程中產生火花。

　　8. 本設計在管道上安裝爆炸隔離閥，防止處理設備發生爆炸時爆炸火焰沿管道回到車間

　　內。

　　三、 系統設計：

　　1、 系統風量設計：

　　為了達到粉塵收集的效果，避免粉塵堆積在拋光房內，本設計采取在拋光輪上做氣罩，直接將大部分粉塵收集。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。根據各設備特點具體風量如下：

　　為了達到最佳效果，避免將來設備維修的難度。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

　　在拋光工位的底座處安裝引流風機，使空氣流動方向由下往上進行疏導。工裝原理是制作特殊的引流風機機組，該機組的要點是合理布置引流風機的每個點位，這樣可以使上升氣流在托舉粉塵時的流動軌道是在指定通道中運行。要求每個點位的安裝角度和距離必須是合理計算的。如有偏差，那氣流就會絮亂，捕捉就沒有功效。

　　2.吸塵罩組

　　在整個工作間的頂部安裝吸塵罩，這個吸塵罩的原理很復雜，內部結構也很復雜，在此不一一說明。該工作原理是吸風。這樣就能很好的對接底座工裝所產生的上升氣流，從而使整個工作間的產塵原點的粉塵進入一個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工業遮擋軟簾，使整個工作區域形成一個完整的負壓區。那么粉塵沒有擴散的路徑，而只能進入設計好的除塵通道內。

　　3. 吸塵器組

　　經過對工作間的設備現場觀察，發現每個拋光工位上方都有一個預留的吸塵口，側門有一個噴臘口。我們在每個工作間的四角各安裝一臺九千瓦的吸塵器，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

　　當工作間的粉塵進入主管道后，在主管道的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，粉塵濃度感應器，報警器，火花檢測器等。工作原理是：粉塵進入主管道后不能讓粉塵停留，必須以最快速度讓粉塵通過，所以必須安裝主機送風裝置。

　　5.水霧式降塵系統

　　在廠房外制作安裝一套水霧式降塵系統，當粉塵經主管道排出廠房后進入水霧式降塵系統內。由該系統產生的水霧會和粉塵進行融合，水分子和粉塵融合后自身比重就會增大，就會落向下方的螺旋攪拌器內，含水粉塵就會形成泥狀，最后排入沉淀池內。

　　6.旋風分離器

　　旋風分離器安裝在水霧降塵系統之后，當水霧攔截粉塵時，有少量粉塵還是會沖出來，那么沖出來部分的粉塵就會進入旋風分離器內。

　　工作原理：進入分離器的含塵氣體在內外筒體間產生旋轉，氣流由直線運動變為圓周運動，沿錐體向下運動，形成外旋氣流。含塵氣體在旋轉過程中產生離心力，將氣體中的塵粒甩向氣壁;塵粒一旦與氣壁接觸，便失去慢性力而在向下的重力作用下沿壁面下落，進入底桶。外旋氣流在錐體部分又形成向上的內旋氣流，呈螺旋形向上運動，由出風口排出。

　　7.凈化系統

　　工業除塵凈化系統的設計要根據污染物種類、性質、數量和排放規律，以及生產工藝和環境保護等要求進行的。首先選擇凈化工藝，進而確定凈化裝置，再作設備與管道配置，最終完成工業除塵凈化系統的設計計算。而凈化裝置的配置又與凈化工藝及生產工藝相聯系，有時還相互制約。如集氣罩必須設置在污染源(生產設備)上或附近，其他凈化裝置的配置可根據生產工藝和管道布置的要求來決定。

　　8.電腦控制系統

　　除塵系統工藝過程中包括除塵器、閥門、灰塵輸送裝置以及風機等機械設備，它們常常要根據一定的程序、時間和邏輯關系定時開、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。在電廠除塵器中的振動、卸灰和排灰也要在一定的時間順序進行。在自動調節系統中，這種調節、控制方式稱為程序調節，我們常常稱其為順序邏輯控制。另外，含塵氣體除塵工藝過程同其他工藝過程類似，需要在一定的流量、溫度、壓力和差壓等工藝條件下進行。但是，由于種種原因，這些數據總坐發生一些變化，與工藝設定值發生偏差。為了保持參數設定值，就必須對工藝過程施加一個作用，以消除這種偏差而使參數回到設定值上來。