塑料生产车间粉尘治理技术应用效果

浏览:16 发表时间:2020-08-04 14:11:04

塑料生产车间粉尘治理技术研究及应用效果


      摘要:分析了塑料生产过程中的粉尘来源,以及产尘特点及粉尘逸散规律,根据塑料生产车间现场的实际情况,设计出适合于现场生产线的除尘系统。基于通风阻力、风量的计算结果,设计出适宜工人操作的吸尘罩,并选用了大风量的风机及高效的湿式除尘器。该除尘系统运行后,塑料生产车间的总粉尘质量浓度降低至3 mg /m3 以下,降尘效率高达98%,除尘效果较好。


关键词 : 塑料; 生产车间; 产尘特点; 吸尘罩; 通风阻力; 风量; 除尘效果


        在塑料生产过程中会产生粉尘和烟气,其成分比较复杂,严重危害工人的身心健康,尤其是对人体的肺和呼吸道伤害严重。目前,普遍采用集中收尘方式,即将生产过程中各尘源点产生的粉尘经集尘罩、管道统一输送到除尘器内进行处理,以实现烟尘达标排放。


一、 塑料生产车间尘源分析通过现场调研,重庆科聚孚工程塑料有限责任公司生产车间主要产尘来源有3 个方面:

         1.是进料过程中粉尘逸散;、

         2.是加热过程中细纤维类飘散; 

         3.是定型过程中水分、油类蒸发。在整个生产工艺过程中,其空气污染源主要有粉尘( 主要为滑石粉、聚丙烯和聚乙烯粉尘) 、水分、油类、短细纤维等。

经现场检测( 测试结果见表1) ,在塑料生产车间内搅拌机作业点,以及卸料口等作业位置的粉尘质量浓度高达300 ~ 500 mg /m3,工人作业岗位的粉尘浓度严重超标。因此,为了保证作业人员的身体健康,必须控制生产过程中产生的粉尘等职业危害因素,改善作业劳动条件。


二、 塑料生产车间粉尘治理技术研究


 2. 1 治理方案的确定

           根据塑料生产车间的产尘特点、粉尘扩散方式,以及企业要求,采用抽尘净化的技术措施对粉尘进行治理。将各产尘点进行有效密闭,以减少空气诱导量,并利用除尘风机在密闭罩内形成的负压进行抽尘净化处理。根据企业目前生产工艺及污染现状,重点将生产车间内预留卸料站、搅拌卸料站,以及人工下料生产线等位置共10 个尘源点集中至1 套除尘系统中,再进行治理。基于现场的生产工艺特点、尘源点的粉尘浓度、粉尘分布情况,计算整个抽尘净化系统的需风量,并设计系统管路,计算通风阻力大小,从而有针对性地选取合理的供风风机,并对供风系统进行优化; 采用自动调节风量系统,确保除尘系统中所有的抽尘点时刻处于最优的抽尘状态,从而保障含尘气流能够有效地被除尘器进行抽尘净化处理。


2. 2 除尘系统设计

2. 2. 1 吸尘罩设计与排风量的确定

2. 2. 1. 1 搅拌机吸尘罩设计及排风量

          搅拌过程中搅拌机产生的大量粉尘通过搅拌口逸散,搅拌口面积较大,为保证除尘效果,同时为方便工人操作,将吸尘罩设计为半密闭侧吸箱式吸尘罩,如图3 所示。设计的罩口面积需大于尘源口的面积,而尘源敞开面积较大,为尽可能保障密闭效果,在部分开口处采用胶帘滑门,作业时打开、作业完毕立即关闭滑门,在满足生产线操作及检修的同时,极大地减少了粉尘外逸,将粉尘控制在吸尘罩内,从而保障了抽尘净化效率。


2. 2. 1. 2 卸料口吸尘罩设计及排风量

          卸料口落料过程中产生的冲击力较大,冲击产尘严重,冲击产尘是该处产尘的主要来源,而料斗面积较大,粉尘易向料斗四周均匀扩散,因此,必须对料斗进行全密闭。

根据卸料口的尺寸及卸料过程中产生的冲击力大小,结合系统通风阻力计算,并类比同类型卸料口的排风量取值,考虑漏风系数,吸尘罩的排风量设计为40 m3 /min。同理,其他生产线排风量取值均可计算,最终得出塑料生产车间内产尘源形成的集中抽尘系统的排风量为600 m3 /min。


2. 2. 2 通风阻力计算

         集中抽尘系统的分支较多,通风阻力计算较为复杂,在计算过程中,将管路以中心线进行简化计算,管件( 如接头、三通、弯头等) 的长度仍然保留计算,最终除尘系统管路,除尘系统中水平管路居多,且管路长度较大,在抽尘过程中,水平管路内粉尘易沉积,而管路长且难以清理,因此,管路内风速设计时需大于粉尘沉积风速( 18 m/s) ,才能减少管路内不沉积粉尘,故设计管路内流速为20 m/s。根据管路的流速及排风量,代入管径公式中计算管路内径,得出管路内径后,再次计算精确的抽尘风速值,通过摩擦阻力公式计算阻力大小后,对接头、三通、弯头及吸尘罩等位置的局部压力损失进行计算,在确定压力损失值后,计算并调整平衡并联管路阻力损失,最终得出系统总阻力值。


2. 3 除尘设备选型

2. 3. 1 除尘器选型

         目前常用的除尘器类型主要有袋式除尘器、湿式除尘器和旋风除尘器。由于该塑料车间内粉尘颗粒较小,不宜选用旋风除尘器,而布袋除尘器在使用过程中会因水分及油烟导致布袋粘结而堵塞,因此,本除尘系统选用湿式除尘器。通过通风阻力计算,除尘系统处理风量在克服3 000 Pa 的系统阻力的同时,能够在集中抽尘系统的每个抽尘口达到一定的抽尘风速,其处理风量需达到500 m3 /min 左右。在对除尘器性能综合比选后,采用湿式旋流除尘器( 阻力1 200 Pa,最大处理风量650 m3 /min,除尘效率大于99%) 进行抽尘净化处理。

由于湿式旋流除尘器耗水量较大,一般供水及污水排放量均较大,企业负担增大,为节能降耗,采用循环用水。设计循环水箱容积为4 m3,中间设隔板分离漂浮物。设置浮球阀自动控制水位及清水进水量。换水时打开水箱底部排污口阀门,将污水排至已建成的沉淀池处理。


2. 3. 2 风机选型

        基于除尘系统通风阻力计算及排风量大小,得出风机供风风量,并预留富裕系数为1. 1,得到风机风量为39 600 m3 /h,系统总阻力在3 000 Pa 左右,根据离心风机手册选取G4-68No10D 型风机( 功率

55 kW) 。同时,为保障各吸尘口均有较好的抽尘风

速,设置调风分风装置,合理匹配系统供风量。


三、 粉尘治理效果分析

        除尘系统正常运行后,在各产尘点采用虑膜称重法进行采样测定,测尘点布置在各典型的产尘源位置,包括卸料口、排烟口、搅拌机及混料生产线等处.


四、 结论

        根据重庆科聚孚工程塑料有限责任公司的生产工艺及生产过程的粉尘来源,设计出适合于现场生产线的除尘系统,并选用了大风量的风机及高效湿式除尘器,除尘系统经调试运行后,总粉尘质量浓度降低至2. 63 mg/m3,降尘效率高达98%,除尘效果较好。在治理粉尘的同时,对塑料生产过程中产生的油烟及纤维均起到了较好的沉降作用,并将排烟口的粉尘质量浓度降低至4 mg /m3 以下,满足了大气污染排放标准要求。


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