BBIN陶瓷厂
李经理15898770372 阎经理18353327639
QQ:940736721  282080809
地址:山东省淄博市博山区山头镇东坡村

陶瓷厂通风设计

  陶瓷厂通风设计_工学_高等教育_教育专区。工业除尘与通风课程设计 摘 要 我国陶瓷行业从昔日的作坊式操作到今天的机械化流水线生产,经历了漫长的过 程。虽然陶瓷行业生产的机械化、自动化、连续化程度有了明显地提高,但仍有大量的 粉尘产生,不仅造

  工业除尘与通风课程设计 摘 要 我国陶瓷行业从昔日的作坊式操作到今天的机械化流水线生产,经历了漫长的过 程。虽然陶瓷行业生产的机械化、自动化、连续化程度有了明显地提高,但仍有大量的 粉尘产生,不仅造成环境污染,同时也给操作人员的身体健康及工业生产本身带来许多 危害。因此控制工业粉尘污染,改善车间空气环境,避免大气污染是当前亟待解决的问 题。本论文是为了针对陶瓷厂内污染严重的问题,对陶瓷生产车间进行通风管路设计, 以及集气罩、除尘器的选择,并通过对通风量的计算选择适合的风机。 关键词:陶瓷车间;粉尘;通风;除尘 I Abstract Ceramic industry in our country from the former mill operation to todays mechanized assembly line production, experienced a long process. Although the ceramic industry the degree of mechanization, automation, continuous production has obviously improved, but there are still a lot of dust produced, not only cause environmental pollution, but also to the operating personnels health and industrial production itself bring many hazards. So the control of industrial dust pollution, improve the workshop air environment, avoid air pollution is an urgent problem to be solved. This thesis is to according to the serious pollution in ceramics factory, ventilation piping design of ceramic production workshop, as well as the gas-collecting hood, selection of precipitator, and through the ventilation rate calculation to choose a suitable fan. Keyword:Ceramics workshop; Dust; Ventilation; Dust removal 目 录 前言 ............................................................................................................................................ 1 1 工厂概况 ................................................................................................................................. 2 1.1 企业简介 ........................................................................................................................... 2 1.2 生产工艺 ........................................................................................................................... 2 1.3 车间平面图 ....................................................................................................................... 4 1.4 工艺产尘点 ....................................................................................................................... 4 2 粉尘性质 ................................................................................................................................. 5 2.1 二氧化硅的性质 ............................................................................................................... 5 2.2 二氧化硅的危害 ............................................................................................................... 5 2.3 二氧化硅的粒径分布 ....................................................................................................... 6 3 排风罩 ..................................................................................................................................... 7 3.1 密闭罩 ............................................................................................................................... 7 3.2 柜式排风罩 ....................................................................................................................... 7 3.3 外部吸气罩 ....................................................................................................................... 8 3.4 热源上部接受式排风罩 ................................................................................................... 8 3.5 槽边排风罩 ....................................................................................................................... 8 3.6 排风罩的选择 ................................................................................................................... 9 4 除尘器 ................................................................................................................................... 10 4.1 重力沉降室 ..................................................................................................................... 10 4.2 惯性除尘器 ..................................................................................................................... 10 4.3 旋风除尘器 ..................................................................................................................... 10 4.4 袋式除尘器 ..................................................................................................................... 11 4.5 湿式除尘器 ..................................................................................................................... 12 4.6 电除尘器 ......................................................................................................................... 12 4.7 除尘器的选择原理 ......................................................................................................... 13 4.8 除尘器选择 ..................................................................................................................... 14 5 管路设置 ............................................................................................................................... 15 6 风机的选择 ........................................................................................................................... 16 结论 .......................................................................................................................................... 20 参考文献 .................................................................................................................................. 21 前言 陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常见的陶瓷材料有粘土、 氧化铝、高岭土等。陶瓷材料一般硬度较高,但可塑性较差具有抗氧化性强,耐磨性能 好,硬度高,热稳定性好,高温强度大,热膨胀系数小,热导率大以及抗热震和耐化学 腐蚀等优良特性。除了在食器、装饰的使用上,在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。 陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性,常温遇水可 塑,微干可雕,全干可磨;烧至 700 度可成陶器能装水;烧至 1230 度则瓷化,可完全 不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性,在今日文化科技中尚有各种创意的应用陶瓷产 品应用范围广泛:日常生活中用的餐具、茶具;建筑用到的砖瓦、排水管、面砖、外墙 砖、地板砖、卫生洁具;工业上用到的耐火砖、砂轮;陶瓷还加工成各种艺术品,如陶 瓷花瓶、雕塑等等。制造各种陶瓷所需的原料有多种多样,工人们的健康也因此受到二 氧化硅及其它多种职业危害因素的威胁。从矿石开采、粉碎、碾磨、原料运输、储藏, 到陶瓷制造中的混料等工序,工人都会接触二氧化硅粉尘。陶瓷产品烧制好后,切边、 抛光、打磨的工序也会产生二氧化硅粉尘。因此,如果不做好防尘措施,长期接触者容 易患上尘肺病。 为了保护工人健康, 我国规定了车间空气中含 10%以上游离二氧化硅粉 尘的最高容许浓度为 2mg/m3;超过 80%时,为 1mg/m3。凡能达到这一要求,矽肺将 不会发生。为此陶瓷厂通风除尘减少空气中二氧化硅浓度是非常必要的。 值得注意的是,在我国国有企业粉尘检测合格率只有 60%,乡镇企业只有 35%。这 还不包括未登记接尘人数的部分私有企业。在一些陶瓷企业较集中地区,如果没有做好 防尘工作,粉尘还会扩散到周边地区,使得空气质量变差,给居民生活带来不便。粉尘 非但会对人体健康造成一定危害,同时,粉尘对于产品质量也有一定不利影响。若车间 有过多的粉尘漂浮物或长期被粉尘所笼罩,往往会造成粉尘颗粒富集于生胚表面或渗入 印油、印膏或釉料中,导致产品出现斑点、色差和熔洞等质量缺陷。粉尘对设备同样具 有较大的危害,在制粉车间,一旦粉尘进入设备内部会缩短设备使用寿命,甚至对设备 造成破坏。 因此我们通过本论文对唐山龙英瓷业有限公司的陶瓷生产车间进行通风除尘设计。 1 工厂概况 1.1 企业简介 唐山龙英瓷业有限公司,是 2004 年 8 月份,经河北省唐山市人民政府批准,由唐 山市白玉瓷厂和福田三金工贸有限公司共同出资组建,并与奥地利福来迪兹控股公司 (FreydisHoldingGMBH)合资成立的中外合资企业。生产品种涵盖宾馆酒店用瓷、航空 用瓷、中西餐饮套具及礼品艺术瓷等四大系列数千种规格。公司主要产品为:优质骨质 瓷产品;莫来石-堇青石高档窑具;合成陶瓷烤炉。 1.2 生产工艺 (1)混合球磨:依据不同要求,原料按料:球比为 3:5 的配比进入间歇式球磨机 内混合粉磨,水的量依据工人的经验进行操作,通常为离磨顶端出品 10—15cm 处。 (2)陈腐均化:出磨后的坯料经管道运输到搅拌池中搅拌均化,根据生产需要, 一般的坯料都要经过陈腐,陈腐后的泥料水分更加均匀,粘度下降,有机酸的产生可使 泥料可塑性提高。 (3)过筛、除铁:均化陈腐后的坯料由压力泵由搅拌池输送到筛子和磁选机进行 两步筛分和一步除铁。经过磁选机除铁后,强磁性的金属铁、磁铁矿(Fe3O4) 、磁黄铁 矿(FeS)和中磁性的黑钛铁矿 (FeTiO3) 、 赤铁矿 (Fe2O3) 被吸附在电磁铁上从而被除去, 弱磁性的褐铁矿(2Fe2O3.3H2O) 、菱铁矿(FeCO3)和非磁性的黄铁矿(FeS2)则不能 被除去。 (4)成型:唐山龙英瓷业有限公司陶瓷成型的方法很多,有塑压成型、滚压成型、 空心注浆成型、实心注浆成型和压注成型,其中滚压成型最为普遍,每种成型方法的模 具都是石膏模。石膏模由自己车间生产,它由钙灰石和石膏粉混合后浇注而成,由于它 每次使用后的吸水性会有所降低,在没有受到磨损破坏的条件下,每个模具最多可重复 使用 100 到 200 次,但通常不会那么理想。石膏模不耐用、易磨损已经成为石膏磨模使 用的主要难题。 (5)烘干:唐山龙英瓷业有限公司的烘干可分为自然烘干、烘干房烘干和链式烘 干机烘干。链式烘干有烘干兼输送的作用,烘干热风来自于烧成车间的余热利用,通常 用于生产线上的连续作业。链式烘干机分为前烘干箱和后烘干箱,前烘干箱温度较高, 约 70° C(不高于 80° C) ,用于带模干燥;后烘干箱约 60° C(不高于 70° C) ,用于脱模后 的干燥。烘干房为间歇式烘干设备,工作时,从热风炉输送过来的气体从烘 干房的顶 部进入,通过排风机从底部两侧气孔排出,从学习过的热工基础可知,这种气体流动方 式有利于烘干房内的温度均匀。 烘干温度约 60° C (不超 80° C) 。 每天成型用的石膏模具, 晚上都要送到烘干房在 80° C 下烘干再用。 图 1.1 陶瓷制作流程图 1.3 车间平面图 图 1.2 车间平面图 1.4 工艺产尘点 表 1.1 产尘量 序号 1 2 3 产尘点 球磨机 筛分机 搅拌机 产尘速度 m/s 0.05 0.12 0.07 2 粉尘性质 陶瓷厂生产过程中产生的粉尘,一般分为两种,一种为粉尘状污染物,产生于原料称配 入磨、原料加工、泥坯料制备、釉料制备、压制成形和施釉等工段;另一种为气体状的污 染物,则产生于干燥和烧成工段,本文着重探讨粉尘状污染物的处理方法。陶瓷厂的粉尘 污染,首先为陶瓷原料本身,但最主要的原因还是生产方式虽然各种陶瓷原料一般不含有 有毒物质,但其粉尘中游离 SiO2 的含量都在 10%以上,对人体危害很大。 而开式作业,使得 有些设备及作业点的粉尘浓度很高,都超出了我国卫生标准规定的车间空气中一般粉尘 最高容许浓度 10 mg/ m3 和含有 10%以上游离 SiO2 的粉尘浓度为 2mg/m3 的规定,因此必 须采取有效的通风除尘措施,使车间内含尘率达到符合国家规定的标准。 2.1 二氧化硅的性质 化学式 SiO2,式量 60.08。也叫硅石,是一种坚硬难溶的固体。它常以石英、鳞石 英、方石英三种变体出现。从地面往下 16 千米几乎 65%为二氧化硅的矿石。天然的二 氧化硅分为晶态和无定形两大类,晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。纯石英为无色晶 体,大而透明的棱柱状石英为水晶。二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构 的原子晶体,整个晶体又可以看作是一个巨大分子,SiO2 是最简式,并不表示单个分 子。密度 2.32g/cm3,熔点 1723± 5℃,沸点 2230℃。无定形二氧化硅为白色固体或粉末。 化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物,不跟一般酸反应。气态氟化 氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅 酸盐和水。 跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。 用于制造石英玻璃、 光学仪器、 化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维,陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼,它不与 除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟 化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸: 2.2 二氧化硅的危害 二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途,但有时也会对人体造成 危害。二氧化硅的粉尘极细,比表面积达到 100m2/g 以上(全自动 F-Sorb2400 氮吸附 BET 比表面积测试仪) ,可以悬浮在空气中,如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就 会患硅肺病(因硅旧称为矽,硅肺旧称为矽肺) 。硅肺是一种职业病,它的发生及严重 程度,取决于空气中粉尘的含量和粉尘中二氧化硅的含量,以及与人的接触时间等。长 期在二氧化硅粉尘含量较高的地方,如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所 工作的人易患此病。 2.3 二氧化硅的粒径分布 (1) 化学式 SiO2,又称硅石,在自然界分布很广,如石英、石英砂等。 无色或白色晶体,含铁时呈淡黄色,密度 2.20~2.66g/cm3,鳞石英熔点 1670℃,方石 英熔点 1710℃,沸点均为 2230℃,不溶于水和酸(除氢氟酸外) 。能与熔融的碱反应。 用于制玻璃、陶器、耐火材料等。经有关资料显示二氧化硅的粒径分布如表所示 图 2.3 粒径分布 5-10 10-20 30 40 粒径 dc(μm) Φ(dc)(%) 0-5 10 20 20 3 排风罩 排风罩的设计应遵循的原则: (1)尽可能靠近污染物发生源减小吸气范围,便于捕集和控制 (2)吸气气流方向尽可能与污染气流运动方向一致 (3)已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区 (4)排风罩应尽量结构简单,造价低,便于拆卸维修 (5)配置应与生产工艺协调 (6)避免横向干扰气流 3.1 密闭罩 密闭罩把污染源全部密闭在罩内,在罩上设有工作孔,从罩外吸入空气,罩内污染 空气由上部排风口排出。只需要较小的排风量就能有效控制污染物的扩散,排风罩气流 不受周围气流的影响。缺点是影像设备检修,有的看不到罩内情况。防尘密闭罩可分为 三类局部密闭罩,整体密闭罩和大容积密闭罩。 1)局部密闭罩在局部产尘点进行密闭,产尘设备及传动设备留在罩外,便于观察和 检修。罩的容积小,排风量少,经济性好。适用于含尘气流速度低,连续扬尘和瞬间增 压不大的扬尘点。 2)整体密闭罩的产尘设备大部分或全部密闭,只有传动部分留在罩外。适用于有振 动或含尘气流速度高的设备。 3)大容积密闭罩的容积大,适用于多点产尘,阵发性产尘,含尘气流速度高和设备 检修频繁的场合。缺点是占地面积大,材料消耗多。 3.2 柜式排风罩 柜式罩的一面可全部敞开,小型排风罩适用于化学实验室、小零件喷漆等;大型的 室式排风罩,操作人员在柜内工作,主要用于大件喷漆、粉料装袋等。柜式排风罩按气 流运动特点分为吸气式和吹吸式两类。吸气式通风柜单纯依靠排风的作用,在工作孔上 造成一定的吸入速度,防止污染物外逸。送风式通风柜,排风量的 70%左右有上部风口 供给,其余 30%从室内流入罩内。在需要供热的房间内,设置送风式排风柜可节能 60% 左右。吹吸联合工作的通风柜。它可以隔断室内干扰气流,防止柜内形成局部涡流,使 污染物得到较好控制。 3.3 外部吸气罩 由于工艺条件的限制,生产设备不能密闭时,可把排风罩设在污染物源附近,依靠 罩口的抽吸作用,在污染物发散地点造成一定的气流运动,把污染物吸入罩内。这类排 风罩统称为外部吸气罩。为保证污染物全部吸入罩内,必须在距离吸气口最远的污染物 散发点上造成适当的空气流动。 3.4 热源上部接受式排风罩 有些生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流流动,带动污染物一起运动,如 高温热源上部的对流气流及砂轮磨削是抛出的磨削及大颗粒粉尘所诱导的气流等。对这 种情况,应尽可能把排风罩设在污染气流前方,让它直接进入罩内。这种排风罩称为接 收罩。接受罩的罩口外的气流运动是生产过程本身造成的,接受罩只起接受作用。它的 排风量取决于接受的污染空气量大小。接受罩的断面尺寸应不小于罩口处污染气流的尺 寸。 3.5 槽边排风罩 槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形式,专门用于各种工业槽,它是为了不影响 工人操作而在槽边上高置的条缝形吸气口目前常用的有两种形式,平口式和条缝式。平 口式槽边排风罩因吸气口上不设法兰边,吸气范围大。但是当槽靠墙布置时,如同设置 了法兰边一样,吸气范围减小,所以排风量会相应减小。条缝式槽边排风罩的特点是截 面高度较大,如同设置了法兰边一样,可以减小吸气范围。因此排风量比平口式小。其 缺点是占用空间大,对手工操作有一定影响。目前条缝式槽边排风罩广泛用于电镀车间 的自动生产线)由于球磨机产尘点聚集,产尘量不多,因此选用外部吸气罩,设计与产尘点 距离为 1m,吸气罩面积为 1m2 即 F=1m2; x=1m 根据 L=(10x2+F)Vx 风量 L=0.55m3/s (2)由于筛分机的产尘量大,所以选用柜式排风罩。 即 L1=0.12 V=1m3/s L=1.22m3/S (3)由于搅拌机产尘点聚集故选用外部吸气罩。设计与产尘点距离为 1m,吸气 罩面积为 1m2 即风量 0.66m3/s F=1m2; x=1m ;Vx=0.07m/s 根据 L=(10x2+F)Vx 风量 L=0.77m3/s f=1 Β=1.1 ;Vx=0.05 m/s L ? L2 ? Vf ? 风量 4 除尘器 常用除尘器的防尘机理主要由以下几个方面:重力、离心力、惯性碰撞、接触阻留、 扩散、静电力、凝聚力。 4.1 重力沉降室 重力沉降室是通过重力使尘粒从气流中分离的,含尘气流进入重力沉降室后,流速 迅速下降, 在层流或接近层流的状态下运动, 其中的尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。 一般适用于捕集 50μm 以上的颗粒物。由于它对粉尘的除尘效率低、占地面积大,通风 工程中主要作为预除尘应用。 4.2 惯性除尘器 为了改善重力沉降室的除尘效果,可在其中设置各种形式的挡板,使气流方向发生 急剧转变,利用尘粒的惯性或使其和挡板发生碰撞而捕集,这种称为惯性除尘器。惯性 除尘器的结构形式分为碰撞式和回转式两类。气流在撞击或方向转变前速度愈高,方向 转变的曲率半径愈小,则除尘效率愈高。百叶窗分离器也是一种惯性除尘器。含尘气流 进入锥形的百叶窗分离器后,大部分气体从栅条之间的缝隙流出。气流绕过栅条时突然 改变方向,尘粒由于自身的惯性继续保持直线运动,随部分气流一起进入下部灰斗,在 重力和惯性力作用下,尘粒在灰斗中分离。百叶窗式分离器的主要优点是外形尺寸小, 除尘器阻力比旋风除尘器小。惯性除尘器主要用于捕集 20~30μm 以上的粗大尘粒,常 用作多级除尘中的第一级除尘。 4.3 旋风除尘器 旋风除尘器是利用气流旋转过程中在尘粒上的惯性离心力,使尘粒从气流分离的设 备,它结构简单、体积小、维护方便。旋风除尘器主要用于含尘气体中较粗颗粒物的去 除,也可用于气力输送中的物料分离。一般旋风除尘器由筒体、椎体、排出管、进气口 组成,有的在排出管上设有蜗壳形出口。含尘气流有切线进口进入除尘器,沿外壁由上 向下作螺旋形旋转运动,这股向下旋转的气流称为外涡旋。外涡旋到达锥体底部后,转 而向上,沿轴心向上旋转,最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋。向下 的外涡旋和向上的内涡旋,两者的旋转的方向是相同的。气流作旋转运动时,尘粒在惯 性离心力的推动下,要向外壁移动。到达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下,沿壁 面落入灰斗。 气流从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部压力发生下降,一部分气流会带着细小的 尘粒沿外壁旋转向上,到达顶部后,再沿着排出管外壁旋转向下,从排出管排出。如果 除尘器进口和顶盖之间保持一定距离,没有进口气流干扰,上涡旋表现比较明显。 4.4 袋式除尘器 袋式除尘器是利用含尘气流通过滤料是将颗粒物分离捕集的装置。通风除尘系统中 应用最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器,也有以砂、砾、焦炭等颗粒物为滤料的 颗粒层出除尘器,主要用于高温烟气除尘。袋式除尘器是一种干法高效除尘器,它利用 纤维织物的过滤作用进行除尘。滤袋通常做成圆筒形,有时也做成扁方形,滤袋长度可 以做到 8.0 ㎝。近年来由于高温滤料和清灰技术的发展,袋式除尘器在冶金、建材、电 力、机械等不同工业部门得到广泛应用。 袋式除尘器是主要利用纤维加工的滤料进行过滤除尘。含尘气体进入滤袋之内,在 滤袋内表面将尘粉分离捕集,净化后的空气透过滤袋从排气筒排出。滤料本身的网孔较 大,一般为 20~50μm,表面起绒滤料约为 5~10μm。因此。新滤袋的除尘效率不高的, 对 1μm 的尘粒只有 40%左右。待含尘气体经过滤料时,随着颗粒物被阻留在滤料表面 形成颗粒物层,滤层的过滤效果得到提高。袋式除尘器的过滤效果主要是依靠这个处层 及以后逐渐堆积起来的颗粒物层进行的。这时的滤料只是起着形成处层和支持它的骨架 作用。因此,即使网孔较大的滤布,只要设计合理,对 0.1μm 左右的尘粒也能得到较高 的除尘效率。随着颗粒物在滤袋上的积聚,滤袋两侧的压差增大,颗粒物内部的空隙变 小,空气通过滤料孔眼时的流速增高。这样会把粘附在缝隙间的尘粒带走,使除尘效率 下降。另外阻力过大,会使滤袋透气性下降,造成通风系统风量下降。因此,袋式除尘 器运行一段时间后,要及时清灰,清灰时不能破坏初层,以免效率下降。 4.5 湿式除尘器 湿式除尘器通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。它的优点是 结构简单、投资低、占地面积小、除尘效率高,能同时进行污染气体的净化。它适宜处 理有爆炸危险或同时含有多种污染物的气体。它的缺点是有用物料不能干法回收,泥浆 处理比较困难, 为了避免水系污染, 有时要设置专门的废水处理设备; 高温烟气洗涤后, 温度下降,会影响烟气在大气的扩散。 (1)通过惯性碰撞、接触阻留,尘粒和液滴、液膜发生接触,使尘粒加湿、增重、凝 聚; (2)细小尘粒通过扩散和液滴、液膜接触; (3)由于烟气增湿,尘粒的凝聚性增加; (4)高温烟气中的水蒸气冷却凝结时,要以尘粒为凝结核,形成一层液膜包围在尘粒 表面,增加了颗粒物的凝聚性。对疏水性颗粒物能改善其可湿性。 4.6 电除尘器 (1)电除尘器是利用静电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备。 电除尘器是一种 干法高效除尘器,它的优点是: 适用于微粒控制,单电场除尘效率可达到 80%~85%,一般采用 3~4 电的场电除尘器, 除尘效率可以达到 99.5%以上。 (2)在除尘器内,尘粒从气流中分离的能量,不是供给气流,而是直接供给尘粒。因 此,和其他高效除尘器相比,电除尘器的阻力比较低,仅为 100~200Pa。 可以处理高温(在 350℃一下)的气体 (3)电除尘器的主要缺点是对颗粒物的比电阻有一定要求。 (4)目前电除尘器主要应用于火力发电、冶金、建材等工业部门的烟气除尘和物料回 收。在电晕极和集尘极组成的不均匀电场中,以放电极(电晕极)为负极,集尘极为正极,并 以 72kv 的高压直流电源(高压硅整流变压器将 380v 交流电整流成 72kv 高压直流电,由横 梁通过电晕极引入高压静电场),来充足.当这一电场的强度提高高某一值时 ,电晕极周围 形成负电晕,气体分子的电离作用加强,产生了大量的正负离子.正负离子被电晕极中和 , 负离子和自由离子则向集尘极转移,当带有粉尘的气体通过时,这些带负电荷的粒子就会 在运动中不断碰到并被吸附在尘粒上,使尘粉荷电,在电场力的作用下,很快运动到达集尘 极(阳极板),放出负电荷,本身沉积在集尘板上.在正负离子运行中,电晕区里的粉尘带正电 荷,移向电晕极,因此,电晕极也会不断积灰,只不过量较小.收集到的粉尘通过振打装置使 其跌落,聚集到下部的灰斗中由排灰电机排出,使气体得到净化. 4.7 除尘器的选择原理 选择除尘器是必须全面考虑各种因素的影响,如处理风量、除尘效率、阻力、一次 投资、维护管理等。 (1)选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。对于运行工况不太稳定的系 统,要注意风量变化对除尘器效率和阻力的影响。例如,旋风除尘器的效率和阻力是随 风量的增加而增加的,电除尘器的效率却是随风量的增加而下降的。 (2)颗粒物的性质和粒径分布 颗粒物的性质对除尘器的性能具有较大的影响。例如粘性大的颗粒物容易粘结在除尘器 表面,不宜采用干法除尘;比电阻过大或过小的颗粒物,不宜采用静电除尘,水硬性或 疏水性颗粒物不宜采用湿法除尘。处理磨琢性颗粒物时,旋风除尘器内壁应衬垫耐磨材 料,袋式除尘器应选用耐磨的滤料。不同的除尘器对不同粒径的颗粒物除尘效率是完全 不同的, 选择除尘器是必须首先了解主力颗粒物的颗粒直径分布好各种除尘器的分级效 率。 (3)气体的含尘浓度 气体的含尘浓度较高时,在电除尘器或袋式除尘器前可以设置低阻力的预阻力设 备,以去除粗大尘粒,有利于他们更好地发挥作用。例如,降低除尘器入口的含尘浓度, 可以适当提高袋式除尘器的过滤风速,防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除尘器则可 以减少泥浆处理量。 (4)气体的温度和性质 对于高温,高湿的气体不宜采用袋式除尘器,如果颗粒物的粒径小、比电阻大,又 要求干法除尘时,可以考虑采用颗粒层除尘器。如果气体中同时含有污染气体,可以考 虑采用湿式除尘,但是必须注意腐蚀问题。 (5)选择除尘器时,必须同时考虑除尘器除下颗粒物的处理问题。对于可以回收利用 的粉粒状物料,如耐火黏土、面粉等,一般采用干法除尘,回收的颗粒物可以纳入工艺 系统。 (6)除了上述因素以外,选择时还必须考虑能量消耗、一次投资和维护管理等因素。 4.8 除尘器选择 根据陶瓷厂产生粉尘的性质, 收集灰尘的处理, 粒径分布等因素故选择袋式除尘器。 处理风量 L=L1+L2+L3=0.55+0.77+1.22=2.54m3/s=9144m3/s 选择袋式除尘器型号为 HNC-110 全效率 (%) 不同粒径下的分级效率(%) 0-5 带挡板的沉降室 简单的旋风 长椎体旋风 电除尘器 喷淋塔 文丘里除尘器 (△P=7.5kPa) 袋式除尘器 58.6 65.3 84.2 97.0 94.5 99.5 7.5 12 40 90 72 99 5-10 22 33 79 94.5 96 99.5 10-20 43 57 92 97 98 100 20-44 80 82 99.5 99.5 100 100 >44 99 91 100 100 100 100 99.7 99.5 100 100 100 100 5 管路设置 根据车间内产尘点分布情况,将管道布置如图: 图 5.1 管路布置图 6 风机的选择 (1) 查表得, 输送含有轻矿物粉尘的空气时, 风管内最小风速为, 垂直风管为 12m/s、 水平风管为 14m/s 考虑到除尘器及风管漏风,管道 6 及 7 的计算风量为 9144× 1.05=9601m3/h。 1)管段 1 根据 L1=0.55m3/s、V1=14m/s,由附录 9 查出管径和单位长度摩擦阻力。 D1=160mm ;Rm1=16Pa/m 同理可查得管段 3, ,5,6,7 的管径及比摩阻,具体见表 6-1。 确定管段 2、4 的管径及单位长度摩擦阻力,见表 6-1。 (2)查附录 7,确定各管段的局部阻力系数。 1)管段 1 圆形伞形罩 α=60°,ζ=0.09 直流三通 F 2 / F 3 ? 0 .8 L 2 / L3 ? 0.3 查得 ζ13=0.30 ∑ζ=0.09+0.3+0.17=0.56 2) 圆形伞形罩 α=60°,ζ=0.09 90° 弯头(R/D) :1 个,ζ=0.17 60° 弯头(R/D) :1 个,ζ=0.15 直流三通(2-3) :ζ23=0.3 ∑ζ=0.09+0.17+0.15+0.30=0.61 3)管道 3 直流三通(3-5) F3 ? F4 ? F5 F 4 / F 5 ? 0.33 L 4 / L5 ? 0.3 ? 35 ? ?0.12 4)管段 4 设备通风柜 ζ=1 90° 弯头(R/D) :1 个,ζ=0.17 直流三通(4-5)ζ=0.32 ∑ζ=1.0+0.17+0.32=1.49 5)管段 5 除尘器进口渐扩管 除尘器进口尺寸为 300mm× 800mm,变径管长度为 500mm,tgα=0.37 α=28.5° ζ=0.8 6)出口变径管 除尘器出口尺寸 300mm× 800mm,变径管长度 l=400mm tgα=0.325 α=35.5° 90° 弯头(R/D)2 个 ζ=2×0.17=0.31 ζ=0.10 风机进口渐扩管先近似选出一台风机,风机进口直径 D1=580 变径管长度 L=300mm tgα=0.53 ζ=0.8 ∑ζ=0.1+0.31+0.8=1.21 7)管段 7 风机出口尺寸 480mm× 315mm D7=500mm F 7 / F出 ? 1.04 α=35° ζ≈0 带扩散管的伞形风帽(h/D=0.5) ζ=0.6 ∑ζ=0.6 表 6.1 水力计算表 管段编号 1 2 3 4 5 6 7 流量 m3/s 0.55 1.2 1.64 0.77 2.30 2.415 2.415 长度 l (m) 10 6 4 6 5 5 8 管径 D(mm) 160 330 350 270 430 500 500 流速 v (m/s) 14 14 14 12 14 12 12 局部阻力 系数 0.56 0.61 -0.12 1.49 0.8 1.21 0.6 局部阻力 Z 65.86 71.74 -14.11 128.73 94.08 104.54 51.84 单位长度 摩擦阻力 16 7 6.5 6.5 5 3 3 (4)对并联管路进行阻力平衡 1)汇点 A ?P1 ? 218.8; ?P2 ? 140.3 (?P1 ? ?P2) / ?P1 ? 35.8% ? 10% 为使管段 1.2 达到阻力平衡,改变管路 2 的管径,增大其阻力 根据得; D2’=D2(ΔP2/ΔP1)0.225=298.6 根据通风管道统一规格 D2”=300 其对应阻力为; ΔP2”=140.3×(333/300)0.225=143.34 (ΔP1-ΔP2”)/ΔP1=23%10% 此时仍不平衡在运行时应用阀门调节,消除不平衡。 2)汇合点 B ΔP1+ΔP3=387 ΔP4=402 [ΔP4-(ΔP1+ΔP3)]/ ΔP4=5.58%10% 因此符合要求 (5)计算系统总阻力 Δ ?P ? ?(Rml? Z ) ? 1971 Pa (6)选择风机 风机风量 风机风压 选用 JCL-44 风机 Lf=10800m3/h Pf=2300pa Lf=1.15L=8522m3/h Pf=1.15ΔP=2126.65Pa 风机转数 n=1750r/min 配用 Y-J132M2-6-H 结论 对于唐山龙英瓷业有限公司陶瓷生产车间粉尘污染问题,本次的课程设计是以《工 业通风》的知识为基础,研究唐山龙英瓷业有限公司陶瓷生产车间的粉尘产生情况,根 据实际情况设计通风除尘系统。根据所学的以及查阅相关资料了解了尘具有的性质。其 次又了解不同排风罩的性能、结构、适用范围和它们所具有的优缺点,和尘源产生情况 选择了二个外部吸气罩和一个通风柜,再计算外部吸气罩所需要的风量。根据粉尘的性 质我们选择了袋式除尘器,选择袋式除尘器型号为 HNC-110,风机型号 JCL-44,配用电 动机型号 Y-J132M2-6-H。其中共使用 4 个直角弯头,用了 2 个 60° 的弯头,两个三通, 通风管道选用管径 160mm 的圆形管 10m, 管径 330mm 的圆形管 6m, 管径 350mm 圆形 管 4m,管径 270mm 圆形管 6m,管径 430mm 圆形管 5m 以及管径 500mm 圆形管 13m。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,是我们迈向社会,从事职业工 作前一个必不少的过程。 “千里之行始于足下” ,通过这次课程设计,我深深体会到这句 千古名言的真正含义。在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如 何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在设计过程中,与同学 分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。在这次设计过程中,体现出自己 单独设计通风系统的的能力以及综合运用知识的能力,体会了学以致用、突出自己劳动 成果的喜悦心情,从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节,从而加以弥补。 参考文献 [1] 徐雪梅,黄碧纯,付名利. 陶瓷厂排放颗粒物的控制与清洁生产[J]. 中国陶瓷. 2006(04) [2] 吕琳,张敏,杨璇,赵容. 北方某汽车公司汽车发动机试验的职业病危害评价及控制措施[J]. 职业 与健康. 2008(10) [3] 薄洪光,隋江华,吕艳霞,孙志刚. 大型烟道静电除尘远程监控系统[J]. 中国仪器仪表. 2003(04) [4] 王林. 四川省近年职业病(除尘肺外)诊断复议结果报告[J]. 职业卫生与病伤. 2003(03) [5] 亢燕铭,党小庆,张晓玲. 三电极电除尘器的电流特性[J]. 中原工学院学报. 2003(S1) [6] 周文杰,李庆,刘志强,任凤彦. 静电除尘器恒流电源的设计[J]. 中原工学院学报. 2003(S1) [7] 张寅静,周铁奇. 静电除尘器中不同供电电源特性浅析[J]. 中原工学院学报. 2003(S1) [8] 苏金钰. 水泥立窑的几种除尘装置使用状况分析[J]. 湖南环境生物职业技术学院学报. 2003(04) [9] 沈帅冰. 浅谈建筑陶瓷厂生产中的除尘措施[J]. 山东陶瓷. 2000(03) [10] 夏清,曾光明,李彩亭,叶昌. 陶瓷工业窑炉烟气一体化治理研究[J]. 陶瓷. 2000(04) [11] 张士信,刘艳萍,诸葛福乐. 消烟反烧燃煤机在日用陶瓷隧道窑上的应用[J]. 山东陶瓷. 2000(02) [12] 张长海. 燃煤隧道窑的烟尘治理[J]. 陶瓷. 2000(02) [13] 何其翔,刘隽人,时铭显. 1998(05) 高温陶瓷过滤器的冷态试验研究[J]. 石油大学学报(自然科学版).


BBIN,BBIN波音,BBIN波音平台

上一篇:没有了

下一篇:砂磨机在特种陶瓷领域的应用研究综述