重工公司涂装厂房通风除尘设计

《管理与技术》2005年第4期 重工公司涂装厂房通风除尘 刘芳利 摘 要：简要介绍重工公司将原机加工 厂房改建为喷砂、涂装厂房的通风除尘设计 经验。采用国际上同类涂装厂房通行， 重点解决大空间、大尺度厂房通风除尘的设 计要求，选择合理的气流组织方式进行粉尘 捕集，强化抽风吸尘效果，从整体上提升了 涂装厂房的适用性。预 留温度湿度调节接 口，可达到特涂环境要求。同时考虑原有设 施的就用，节约了投资。 关键词：涂装厂房 通风除尘 设计 1、概况 重工公司原机加工车间由72m×18m两 跨厂房组成，结合重工公司拆迁改造，拟将 此车间改造为喷砂涂装厂房，用于桥梁分段 的喷砂和涂装。由于该区域接邻阳逻大桥桥 址，传统喷砂和涂装粉尘的无组织排放将被 禁止，必须采取有效的除尘设施并稳定达标 排放。 为适应大尺寸、大空间涂装厂房的通风 除尘该设计选择了离心风机吸风—一冲激 式除尘器净化一一正压送风的气流组织方 式，有效解决了涂装厂房的通风除尘问题。 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ( 一 一 一 ： 1 l I 1 。 l I ⑦ 2、设计简介 大空间建筑一般具有空间高大、粉尘分 布不均匀的特点。有别于一般小型涂装车间 环境中的气流和粉尘分布，大空间往往呈现 出变化较大的分布特点，特别是垂直方向上 有着明显的分布梯度。毫无疑问，要实现大 空间涂装厂房室内良好的通风环境，关键在 于合理的气流组织。 在一定程度上，大空间涂装厂房室内粉 尘分布决定着负荷的大小，而气流组织方式 则决定了抽风效果。大尺寸、大空间的涂装 厂房除尘的 准点在于，该空间的通风除尘能 耗非常巨大，单纯用简单的抽风系统将难以 满足生产需要，因此，除用离心式风机吸风 之外，还采用了正压送风以解决纵向上抽风 不力的弊端。 该厂房长度为 72米，总风量为86000m ／h，为合理分配风量，根据国内外涂装厂 房的经验和实际工况，确定换气次数 1 0次 ／小时，选择6个风口吸风。 ①吸风设计 计算草图如下： 图一 一 54— 维普资讯 http://www.cqvip.com 《管理与技术》2005耳第4期 即起始 风量 为 ：Ll=43000／6(m ，， h)=7167m ／h，取 1=10．2m／S Dl=0．0l8 4 (Ll／ 1) =0．0188 4 (7 1 67／1 0．2)=0．498m=498mm 单位长度摩擦损失： Pm】：1．05x10～x4．5‘ xl0．2 一 ：2．122Pa／rn 摩擦损失： △PmJ=Pn~xl1=2。122X 16m=33．952Pa 动 ￡匠：Pdl=u l xp／2=62．424Pa l 局部阻力系数： 侧吸罩： 毛l=I．0 侧吸罩： 毛=0．13 插板阀(全开)： 毛=0．17 90。弯头(三中节二端节)： 毛=0．23 ． 。 ． ∑ 毛=1．53 管l的真空度：Pzk1=(AP，nl+△P 1)+u l × p／2=△P +(1+∑ 毛)Pd~=225．84Pa 按照如上方法，计算结果如下： 管段计算表 管段 风量L 管径 D 单位长度 摩擦损失 动压 Pd 局部阻力系数 真空度Pzk 摩擦损失 P △ P 编号 (m3／h1 (mm) (Pa) (∑E ) (Pa) (Pa／m) (Pa) 1 7167 498 2．122 33．952 62．424 1．53 191．88 2 7167 498 2．122 8．488 62．424 1．576 169．29 3 14334 539 0．944 11．328 45．518 1．576 128．58 4 7167 498 2．122 8．488 62．424 1．576 169．29 5 21501 717 0．876 10．512 2．767 1．576 94．92 6 7167 498 2．122 8．488 62．424 1．576 169．29 7 28668 914 0．742 8．904 22．107 1．576 65．85 8 7167 498 2．122 8．488 62．424 1．576 169．29 9 ：}5835 1071 0．654 7．848 18．282 1．576 54．94 10 7167 498 2．122 8．488 62．424 1．576 169．29 l1 43()o0 l159 0．512 2．56 15 1．576 41．20 因为该厂房存在着尺寸大、空间高的问题，从安全生产角度出发，管径取大一号为宜。 故管径取值如下表： 表 2 管段编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 l】 管径(mm) 630 630 8oo 630 1()()0 630 1()()0 630 12oo 630 12oo 查阅 《采暖通风设计手册》选择 T7．72．No．12C离心通风机，该风机设计风 量：Q=42882m。／h，全压 P=989Pa，功率 18．5kW，转速 710rpm，能满足该项厂房总 风量要求；同时考虑粉尘中含有 TH一1车间 底漆粉尘，为保障安全，采用防爆风机叶轮。 维普资讯 http://www.cqvip.com 管理与技术》2005年第4期 ②送风设汁 送风系统设计同吸风系统，采用离心风 机正压送风，计算过程略。风管取管径 500mm，选 择 离 心 通风 机 设 计 风 量 ： Q=19517m3／h，全压为 140IPa。 目前采用以大气为新风，经球型喷|J(送 风距离可达30m)，直接送入车间作业面。为 满足特殊气象条件下的涂装环境要求，该系 统预留加温除湿送风接口，可转化为全天候 四季型的涂装厂房，满足特种涂装的环境要 求。 ③粉尘净化 经过离心式风机吸风+正压送风的强化 气流组织之后，含大量喷砂粉尘的气体从厂 房内部抽送出来，如果将含有粉尘的废气直 接排人空气，不仅影响周围的生产、生活环 境，而且．会造成严重的大气污染。为了减少 和消除环境因素的影响，配合 [厂正在进行 的ISO14000环境体系认证，涂装车间产生的 喷涂粉尘的回收显得更为重要。 由于抽送出来的气流有速度大、粉尘含 量高的特点，为有效除尘，经过比较，采用 冲激式除尘器效果为佳。冲激式除尘器的工 作原理是：含尘气流进人除尘器后即转弯向 下冲击水面，部分较大的尘粒被水吸收，气 流夹带大量水滴通过s型通道，充分接触混 合，绝大部分细尘粒被水滴捕集，水滴由于 气流方向改变，返回水体，使尘粒在水中沉 降下来，达到净化除尘的目的。 为降低工程成本，冲激式除尘器由工厂 原澡堂拆除下来的4个20t水箱设计改造而 采。除尘器示意图如下： 经过气流组织设计和除尘净化设计之 后，设计换气次数 10次／iJ、时，投人使用后 20分钟内可使涂装车间环境达到室外空气 标准，预留了温度、湿度控制(涂装必须)的 接口，从整体上提升了涂装厂房的适用性， 达到特涂标准。 图 2 排 气 3、结论与效果 重工公司前期请环保公司提出除尘方 案，估算费用约 140万元。我处针对此 大尺寸、大空间除尘提出了完整的解决方 案。节约资金近 100万元，工程总投资 45 万元。目前该涂装厂房已经建成投人使用， 维普资讯 http://www.cqvip.com 管理与技术》2005年第4期 经新洲区环境监测站监测，其粉二I三符合 《火 气污染物排放标准》(GB16297一l996)达标排 放，有效减少了环境污染，解决了重工涂装 作业面临的生存压力，改善了作业环境和涂 装质量。特别是正压送风系统的应用，大大 提高了收尘效率，并可将此厂房提升为温、 湿度控制厂房，适应全天候、全季节涂装作 业。为桥梁制造的竞争增添了砝码。 参 考 文 献 【1 J《涂装危害现状与国内外差距及对策 建议》 一 一 全国涂装作业安全标准化技术委 员会周建平 【2】龚崇实，王福祥主编 《通风空调工 程安装手册》 【3】陆耀庆著 《采暖通风设计手册》 维普资讯 http://www.cqvip.com