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產(chǎn)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(dòng)拋光線粉塵處理系統(tǒng)規(guī)劃案，主要是在自動(dòng)拋光(內(nèi)、外)工段產(chǎn)生的鋁粉塵，因鋁粉塵屬于易燃、易爆粉塵，所以本設(shè)計(jì)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(shè)備中(如布袋集塵機(jī)、彈匣集塵機(jī))粉塵達(dá)到爆炸極限，遇到靜電或火花等而產(chǎn)生爆炸等安全隱患。另外、考慮粉塵在管道中的安全，本設(shè)計(jì)在管道上安裝火花探測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到管道中有火花時(shí)直接停機(jī)。另外在管道總管上安裝爆炸隔離閥(單向閥)，如處理設(shè)備發(fā)生爆炸時(shí)，爆炸火焰會(huì)沿著管道向車間內(nèi)蔓延引起二次爆炸，當(dāng)爆炸火焰抵消風(fēng)速時(shí)，爆炸隔離閥關(guān)閉，阻斷火焰向車間內(nèi)蔓延，防止引起二次爆炸。

　　經(jīng)過對(duì)實(shí)地觀察，現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況

　　1、 拋光機(jī)組最多工位有九個(gè)，如果九個(gè)工位全開，滿負(fù)荷工作時(shí)所產(chǎn)生的含鋁粉塵應(yīng)在十萬微粒子以上，按照每個(gè)單獨(dú)工位粉塵微粒子一萬以上計(jì)算，粉塵濃度需要安全擴(kuò)散面積應(yīng)為一百立方的空間，否則將會(huì)粉塵聚集，濃度增強(qiáng)，而粉塵微粒子在狹小的空間里運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子與粒子之間會(huì)發(fā)生擠壓，摩擦，碰撞，從而產(chǎn)生靜電，粉塵分子自身溫度升高。由于單粒子體積很細(xì)微，但由于靜電產(chǎn)生會(huì)使自身體積增大，在靜電的吸附力作用下會(huì)相互之間沾附在一起，每個(gè)粒塵微粒子自身經(jīng)擠壓，摩擦，碰撞時(shí)就已經(jīng)有溫度，如果很多微粒子吸附聚集在一起，溫度會(huì)升高，由于沒有足夠的擴(kuò)散空間，所以時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)有安全隱患。

　　2、 粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，需要采取迅速疏導(dǎo)并降低集聚在一起的粉塵溫度。這時(shí)就需要給溫度升高的粉塵找到一個(gè)離開狹小空間的通道，并且要使空間空氣迅速流動(dòng)起來，讓粉塵快速脫離聚集地。但是，能讓粉塵進(jìn)入疏導(dǎo)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(chǎn)生粉塵的源頭進(jìn)行捕捉。一旦粉塵擴(kuò)散后，難度會(huì)很大，所耗費(fèi)是資源也就很大。

　　二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

　　(一)原理介紹：

　　業(yè)主自動(dòng)拋光線產(chǎn)生的污染物主要為粉塵(鋁粉、砂輪)，所以本設(shè)計(jì)考慮采用干濕組合式處理，首先保證氣罩將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵有效收集將大部分粉塵處理完全。處理設(shè)備采用 旋流板洗滌塔對(duì)粉塵進(jìn)行處理，經(jīng)處理后廢氣達(dá)標(biāo)排放。此處理工藝已在盛旺汽車零部件(昆山)有限公司應(yīng)用，且此方案已通過昆山安監(jiān)局組織的專家評(píng)審會(huì)。 處理流程如下：

　　(二)處理設(shè)備原理：

　　處理設(shè)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(diǎn)是塔板由板片(數(shù)量根據(jù)塔的直徑大小不同)組成，當(dāng)液體進(jìn)入塔板區(qū)，則沿一定的角度斜向穿過板片間的縫隙，呈旋流狀態(tài)，將板片上液體旋向塔壁，從而進(jìn)行氣液間的傳質(zhì)。

　　粉塵切線進(jìn)入塔底，向上螺旋運(yùn)動(dòng)，因塔板的導(dǎo)向作用而加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)。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(nèi)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(jìn)氣管應(yīng)以切線方向設(shè)置，可使氣流均勻分布。氣流旋向應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(zhì)作用。

　　流板塔用于氣、液接觸傳熱，全塔效率可取50%;用于化學(xué)吸收，吸收效率可達(dá)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(zhuǎn)力也小。仰角小則反之，板片數(shù)隨塔徑增大而增加，當(dāng)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(nèi)向板。反之，遠(yuǎn)離中心的稱外向板。內(nèi)向板的氣液接觸時(shí)間長(zhǎng)于外向板，適用于傳熱、傳質(zhì)(煙氣脫硫);外向板液體旋向塔壁的行程短于內(nèi)向板，適用于除霧、除塵。

　　位于板片外緣的環(huán)狀體叫罩筒。設(shè)置罩筒的主要目的是使塔壁和罩筒間形成一個(gè)環(huán)隙，作為集液槽，以便將液體通過降液管導(dǎo)入下層塔板。同時(shí)，也有利于減少氣流夾帶霧沫。罩筒高度對(duì)塔板操作有一定影響。當(dāng)罩筒過高時(shí)，旋轉(zhuǎn)的液滴不能越過罩筒進(jìn)入集液槽，將出現(xiàn)淹塔現(xiàn)象和造成板片間隙漏液。若罩筒太低，集液槽內(nèi)的液體會(huì)返漫板片區(qū)。在允許壓力降增高的情況下，輕微的返漫對(duì)板效率無甚影響，若大量返漫時(shí)，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(xiàn)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(dāng)加大降液面積對(duì)處理大液量有利。旋流塔板的主要特點(diǎn)：

　　l 傳質(zhì)、傳熱效果好，氣相單板效率(EMV)可達(dá)50%;多塊旋流塔板的脫硫效率可達(dá)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(fù)荷高，霧沫夾帶少;

　　l 塔板壓降低，系統(tǒng)阻力小;運(yùn)行費(fèi)用低;

　　l 除塵性能好，可達(dá)90%以上。

　　旋流板結(jié)構(gòu)圖如下：

　　(三)系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)及說明：

　　本設(shè)計(jì)方案在安全方面主要考慮采取以下幾點(diǎn)方面措施防止粉塵產(chǎn)生爆炸的隱患：

　　1. 管道和設(shè)備上設(shè)置火花探測(cè)、風(fēng)速測(cè)量、溫度測(cè)量、氫氣濃度測(cè)量等探頭，當(dāng)任何一個(gè)

　　參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)自動(dòng)報(bào)警、停機(jī)。并輸出信號(hào)至業(yè)主壓縮空氣系統(tǒng)切斷生產(chǎn)設(shè)備的總電源。

　　火花探測(cè)：管道系統(tǒng)中增設(shè)火花探測(cè)器，當(dāng)管道內(nèi)有火花經(jīng)過火花探測(cè)器時(shí)， 火花探測(cè)器在60微秒時(shí)間內(nèi)探測(cè)并將信號(hào)反饋給控制器，由控制器及時(shí)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(nèi)的火花熄滅。HANSENTEK火花探測(cè)器反應(yīng)時(shí)間60微秒+控制器處理時(shí)間20微秒+噴淋裝置開啟時(shí)間200毫秒+水流噴出時(shí)間68毫秒=288毫秒，整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間小于0.3秒?；鸹ㄌ綔y(cè)和熄火系統(tǒng)原理圖如下

　　粉塵濃度檢測(cè)：本設(shè)計(jì)總管安裝粉塵濃度檢測(cè)儀(國(guó)產(chǎn)、0-15000 mg/M3、防爆)，當(dāng)濃度超

　　過設(shè)定值時(shí)報(bào)警或停機(jī)(兩參數(shù)獨(dú)立設(shè)定)。

　　風(fēng)速檢測(cè)：依據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003)中只規(guī)定了除塵系統(tǒng)管路內(nèi)最低搬運(yùn)風(fēng)速，沒有最高風(fēng)速要求。根據(jù)我公司工程經(jīng)驗(yàn)及《鋁鎂粉加工粉塵防爆安全規(guī)程》要求防止粉塵在管道中沉積，本系統(tǒng)主管路風(fēng)速按照大于23m/s進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)總管(前、后)各安裝一只風(fēng)速檢測(cè)儀(國(guó)產(chǎn)、0-50M/S、防爆)，當(dāng)風(fēng)速低于設(shè)定值時(shí)報(bào)警或停機(jī)(兩參數(shù)獨(dú)立設(shè)定)。

　　溫度檢測(cè)：本設(shè)計(jì)總管安裝溫度檢測(cè)儀(國(guó)產(chǎn)、0-150℃、防爆)，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時(shí)報(bào)警或停機(jī)(兩參數(shù)獨(dú)立設(shè)定)。

　　氫氣檢測(cè)：打磨過程中，相對(duì)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的粉塵量不至于會(huì)與水混合產(chǎn)生大量的氫氣(因管道內(nèi)一直有氣流(23m/s)通過，即使有氫氣產(chǎn)生也會(huì)及時(shí)帶走)。但是為了考慮安全，本設(shè)計(jì)總管安裝氫氣濃度檢測(cè)儀，當(dāng)氫氣濃度超過設(shè)定值時(shí)報(bào)警或停機(jī)(兩參數(shù)獨(dú)立設(shè)定)。設(shè)備上設(shè)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(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)可以泄放爆炸產(chǎn)生的壓力。

　　2. 設(shè)備上設(shè)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(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)可以泄放爆炸產(chǎn)生的壓力。

　　3. 考慮業(yè)主機(jī)臺(tái)產(chǎn)生的粉塵特性及強(qiáng)度等設(shè)計(jì)管路材質(zhì)采用碳鋼管(Q235B*2mm)。在主

　　管道上設(shè)置粉塵清理口，為了安全考慮全部朝上。

　　4. 本設(shè)計(jì)防止管道系統(tǒng)堆積粉塵，風(fēng)機(jī)不采用變頻控制，避免低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)粉塵在管道中堆

　　積。本設(shè)計(jì)磨修風(fēng)機(jī)55KW采用軟起動(dòng)(AB)啟動(dòng)。

　　5. 考慮成本及系統(tǒng)整合控制，本設(shè)計(jì)一個(gè)車間各套設(shè)備的火花探測(cè)、粉塵濃度檢測(cè)、氫氣

　　濃度檢測(cè)、溫度檢測(cè)、風(fēng)速檢測(cè)、風(fēng)機(jī)、水泵等系統(tǒng)控制采用PLC代替單機(jī)控制。本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)一個(gè)車間幾臺(tái)設(shè)備控制做在同一個(gè)控制箱內(nèi)，采用PLC控制?？偪刂葡錇榉蹓m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(shè)備保證接地。

　　7. 因經(jīng)過處理后的管道內(nèi)部氣體可能含有粉塵或氫氣，所以風(fēng)機(jī)葉輪采用鋁合金(喉口鑲

　　銅)，防止運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生火花。

　　8. 本設(shè)計(jì)在管道上安裝爆炸隔離閥，防止處理設(shè)備發(fā)生爆炸時(shí)爆炸火焰沿管道回到車間

　　內(nèi)。

　　三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

　　1、 系統(tǒng)風(fēng)量設(shè)計(jì)：

　　為了達(dá)到粉塵收集的效果，避免粉塵堆積在拋光房?jī)?nèi)，本設(shè)計(jì)采取在拋光輪上做氣罩，直接將大部分粉塵收集。另房間內(nèi)也做一排風(fēng)氣罩。另外業(yè)主的拋光房要做百葉補(bǔ)風(fēng)口，防止拋光房一直是負(fù)壓狀態(tài)。根據(jù)各設(shè)備特點(diǎn)具體風(fēng)量如下：

　　為了達(dá)到最佳效果，避免將來設(shè)備維修的難度。我公司將采用整套連接設(shè)備的除塵設(shè)備安裝，

　　1.引流風(fēng)機(jī)組

　　在拋光工位的底座處安裝引流風(fēng)機(jī)，使空氣流動(dòng)方向由下往上進(jìn)行疏導(dǎo)。工裝原理是制作特殊的引流風(fēng)機(jī)機(jī)組，該機(jī)組的要點(diǎn)是合理布置引流風(fēng)機(jī)的每個(gè)點(diǎn)位，這樣可以使上升氣流在托舉粉塵時(shí)的流動(dòng)軌道是在指定通道中運(yùn)行。要求每個(gè)點(diǎn)位的安裝角度和距離必須是合理計(jì)算的。如有偏差，那氣流就會(huì)絮亂，捕捉就沒有功效。

　　2.吸塵罩組

　　在整個(gè)工作間的頂部安裝吸塵罩，這個(gè)吸塵罩的原理很復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，在此不一一說明。該工作原理是吸風(fēng)。這樣就能很好的對(duì)接底座工裝所產(chǎn)生的上升氣流，從而使整個(gè)工作間的產(chǎn)塵原點(diǎn)的粉塵進(jìn)入一個(gè)由空氣流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)壓區(qū)內(nèi)，同時(shí)在頂部工裝的周邊加裝工業(yè)遮擋軟簾，使整個(gè)工作區(qū)域形成一個(gè)完整的負(fù)壓區(qū)。那么粉塵沒有擴(kuò)散的路徑，而只能進(jìn)入設(shè)計(jì)好的除塵通道內(nèi)。

　　3. 吸塵器組

　　經(jīng)過對(duì)工作間的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)每個(gè)拋光工位上方都有一個(gè)預(yù)留的吸塵口，側(cè)門有一個(gè)噴臘口。我們?cè)诿總€(gè)工作間的四角各安裝一臺(tái)九千瓦的吸塵器，通過軟管連接到這些預(yù)留的吸塵口上。這樣可以更好的從源頭捕捉粉塵。

　　4.送風(fēng)裝置

　　當(dāng)工作間的粉塵進(jìn)入主管道后，在主管道的幾個(gè)段中安裝逐級(jí)送風(fēng)裝置。在主管道上安裝粉塵溫度感應(yīng)器，粉塵濃度感應(yīng)器，報(bào)警器，火花檢測(cè)器等。工作原理是：粉塵進(jìn)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(jī)送風(fēng)裝置。

　　5.水霧式降塵系統(tǒng)

　　在廠房外制作安裝一套水霧式降塵系統(tǒng)，當(dāng)粉塵經(jīng)主管道排出廠房后進(jìn)入水霧式降塵系統(tǒng)內(nèi)。由該系統(tǒng)產(chǎn)生的水霧會(huì)和粉塵進(jìn)行融合，水分子和粉塵融合后自身比重就會(huì)增大，就會(huì)落向下方的螺旋攪拌器內(nèi)，含水粉塵就會(huì)形成泥狀，最后排入沉淀池內(nèi)。

　　6.旋風(fēng)分離器

　　旋風(fēng)分離器安裝在水霧降塵系統(tǒng)之后，當(dāng)水霧攔截粉塵時(shí)，有少量粉塵還是會(huì)沖出來，那么沖出來部分的粉塵就會(huì)進(jìn)入旋風(fēng)分離器內(nèi)。

　　工作原理：進(jìn)入分離器的含塵氣體在內(nèi)外筒體間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，氣流由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，沿錐體向下運(yùn)動(dòng)，形成外旋氣流。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)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(jìn)入底桶。外旋氣流在錐體部分又形成向上的內(nèi)旋氣流，呈螺旋形向上運(yùn)動(dòng)，由出風(fēng)口排出。

　　7.凈化系統(tǒng)

　　工業(yè)除塵凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)污染物種類、性質(zhì)、數(shù)量和排放規(guī)律，以及生產(chǎn)工藝和環(huán)境保護(hù)等要求進(jìn)行的。首先選擇凈化工藝，進(jìn)而確定凈化裝置，再作設(shè)備與管道配置，最終完成工業(yè)除塵凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。而凈化裝置的配置又與凈化工藝及生產(chǎn)工藝相聯(lián)系，有時(shí)還相互制約。如集氣罩必須設(shè)置在污染源(生產(chǎn)設(shè)備)上或附近，其他凈化裝置的配置可根據(jù)生產(chǎn)工藝和管道布置的要求來決定。

　　8.電腦控制系統(tǒng)

　　除塵系統(tǒng)工藝過程中包括除塵器、閥門、灰塵輸送裝置以及風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備，它們常常要根據(jù)一定的程序、時(shí)間和邏輯關(guān)系定時(shí)開、停。例如，鋼廠電爐袋式除塵器中的清灰、卸灰和輸灰設(shè)備要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件預(yù)定的時(shí)間程序的時(shí)間程序周期運(yùn)行。在電廠除塵器中的振動(dòng)、卸灰和排灰也要在一定的時(shí)間順序進(jìn)行。在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，這種調(diào)節(jié)、控制方式稱為程序調(diào)節(jié)，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(jìn)行。但是，由于種種原因，這些數(shù)據(jù)總坐發(fā)生一些變化，與工藝設(shè)定值發(fā)生偏差。為了保持參數(shù)設(shè)定值，就必須對(duì)工藝過程施加一個(gè)作用，以消除這種偏差而使參數(shù)回到設(shè)定值上來。