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废气处理设备中防爆除尘工程要点

文章出处:王书驰TAG标签:废气(303)工程(3)要点(6) 人气:发表时间:2020-04-05 09:00:31

    关于催化燃烧的介绍有很多,本文说的是废气处理设备中防爆除尘工程要点,特别说的是,如果要了解更详细的内容,还请看如果您要了解废气处理设备中防爆除尘工程要点,主要讲的是的知识,要了解更详细的话,请继续阅读:公司坐落于昆山,主要经营金属电泳加工;粉体涂装;自动化涂装设备组装;汽车零配件生产;销售自产产品;普通货物运输。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经

公司坐落于昆山,主要经营金属电泳加工;粉体涂装;自动化涂装设备组装;汽车零配件生产;销售自产产品;普通货物运输。


(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动。


),**有限公司以顾客为中心,以服务为特色;
以专业价值追求卓越,创造行业品牌典范,实现价值最大化,回报社会,诚信奉献为企业使命;
在昆山逐渐树立起公司良好品牌。


营业范围:阴极电泳加工及整厂涂装设备输出;
占地面积:22000M2 涂装设备:2套(黑色及彩色)。

贵公司在喷粉生产过程中会产生树脂类静电粉尘,根据业主提供数据算得粉尘处理总风量需7200m³/h×1套的风量,主要处理静电喷涂产生的涂料粉末,利用业主原有收集风罩、回收料除尘器及管道,粉末涂料采用人工回收,故配1台带回收料的脉冲袋式除尘器处理生产之间产生的粉尘,同时具备回收料的功能;
除尘器放置在喷涂室外的靠墙位置,此区域与车间采用耐燃烧墙隔离。
随着国家与地方日趋严格的环保要求及公司有关领导对环保重视,决定对产生的粉尘进行治理,使粉尘排放总量和排放浓度达到相应的环保要求,符合政府部门规定的“三同时”要求;
为此委托苏州明然环保科技有限公司为本项目设计废气处理方案。

我公司受贵公司的委托,根据现场提供的相关数据及资料,借鉴相关工程实际设计和运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,编制了该设计方案,供贵公司和有关部门决策参考。


根据客户提供数据,主要污染物来自于生产车间生产时,喷粉工艺产生的粉尘废气。



第二章设计依据

2.1 采用主要的执行标准及相关规范

2.1.1  《大气污染物排放标准》(GB16297-1996);

2.1.2  压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范(GB50275-1998);

2.1.3  通风管路技术规程(JGJ141-2004);

2.1.4  机械设备安装工程施工及验收规范(GBJ231-75及GB50231-1998);

2.1.5  工程施工及验收规范(GBJ204-83);

2.1.6  工贸行业可燃性粉尘作业场所--工艺设施防爆技术指南;

2.1.7  爆炸危险环境电力装置设计规范(GB50058-2014);

2.1.8 《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》(AQ7273-2016);

2.1.9  **有限公司提供的有关资料;

2.1.10、设备安装及其它参考规范

《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》(GB12348~12349-90);

《建设项目环境保护条例》中华人民共和国国务院令第253号 1998;

《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85);

《环境工程设计手册·废气污染控制卷》

《三废处理工程技术手册·废气卷》

2.2 废气净化目标及设计内容

2.2.1、净化目标

粉尘被收集经过脉冲布袋除尘器设备后,排放达到工业排放标准;

——《大气污染综合排放标准》GB16297-1996)

2.2.2、设计内容

粉尘处理系统设计内容包括:粉尘出口集气总管至排气筒之间的废气处理设施(工艺、设备、电气、控制系统)的工程设计、安装与调试。

2.2.3、设计规范

(1)严格遵守国家环境保护的政策和地方政府相关的法律法规、规范和标准。

(2)按照业主方的要求,通过分析比较和调查研究,选用符合实际的工艺方案,以期获得较大的社会效益、经济效益和环境效益。

(3)遵照国家对环境质量的总体要求,与环境协调发展,减少废气污染物排放,维护和改善周边环境,提倡清洁生产,顺应我国经济建设与环境保护协调发展的总体要求。

(4)采用先进可靠的废气治理工艺,选用安全可靠的废气处理系统和工程材料,提高防御自然灾害风险的能力,确保废气治理工艺和装置的技术上的先进性、经济上的合理性和操作上的可靠性。

(5)结合本项目的特点,按照区域不同浓度的废气的不同情况和治理需求,采用与之相应的废气治理工艺技术,在确保实现治理目标的同时,以降低废气治理系统综合运行费用和节约能耗,使治理后的废气排放的影响降到环境可接受程度,满足国家对环境保护的总体要求,达到方案设计的出发点和实现目标。

(6)妥善处理废气处置过程中产生的废水及固体废物,杜绝二次污染。

(7)努力提高和保证供电、仪表、自动控制系统安全可靠性。

(8)全面贯彻节能减排、环保、安全、卫生、防火原则。


第三章方案设计说明


3.1 工况说明及工艺选定说明: 粉料车间的生产喷粉流程生产粉末材料。
在生产过程中产生粉尘,粉尘采用不带防爆措施的滤筒除尘器收集、回收。
原有除尘系统安装在室内且无安全措施,除尘系统无监控及报警联动装置。

现我司根据现场实际勘察及粉尘的相关物性我司选定用带回收料功能的脉冲滤袋式除尘器对以上环节产生的粉尘进行治理,并加装安全防爆、泄爆装置,最大限度确保除尘系统安全运转。
除尘系统安装监控及报警联动装置。

3.1.1 粉尘的种类: 树脂类粉尘属于《工贸行业可燃性粉尘作业场所工艺设施防爆技术指南(试行)》(安监总厅管四〔2015〕84号)中《工贸行业重点可燃性粉尘目录》(2015版)爆炸性粉尘。

3.1.2 粉尘的可燃性的性质说明:因树脂类粉尘的物理和化学的性质均不相同,参照《工贸行业重点可燃性粉尘目录》(2015版),数据列表如下:

序号

名称

中位径

爆炸下限

最小点火能

最大爆炸压力

爆炸指数

粉尘云引燃

粉尘层引燃

爆炸危险性级别

(μm)

(g/m3

(mJ)

(MPa)

(MPa·m/s)

温度(℃)

温度(℃)

五、橡胶和塑料制品加工

32

树脂类

57

60


1.05

17.2

470

>450











根据该参数表,该类粉尘的爆炸危险性等级高的等级。
根据粉尘的爆炸下限(g/m³)设计管道的浓度低于爆炸下限的50%。
对集尘设备和防爆板进行精确计算(最大爆炸压力Pmax为1.05 MPa,最大爆炸速率Kst为17.2 MPa·m/s)。
根据客户提供的车间粉尘最大下料量为300公斤每天(一天按24小时工作时间计算),粉尘产生的单位体积风量的浓度较平均,因此计算进口浓度最大为1.73g/m3(计算方式为每小时下料量/每小时设备风量),低于管道浓度爆炸下限的50%(60*0.5=30 g/m³)。

3.2 设备原理说明:按法规采用脉冲滤袋式除尘器;
该除尘器设有防火阀、泄爆片、进风口、防静电滤袋、出风口、气包、PLC、防爆电磁阀、喷吹管,锁气卸料系统等。
滤袋采用聚脂纤维防静电材质,大大增加了过滤效率,防止产生静电,消除发生安全事故隐患,而且安装形式灵活,更换滤袋十分方便。
与滤袋相连接的金属材质构件(如袋笼、花板、喷吹短管等)采取静电跨接的方式做为防静电的措施;
含尘气体由除尘管路输送进入滤袋除尘器过滤。
细微粉尘随气流穿过滤袋时被阻于滤袋外表面,洁净气体由出风口排出;
当滤袋表面灰层较厚时,PLC发出指令开启喷吹阀,气包内的压缩空气经喷吹管高速喷出,同时诱导数倍于喷射气量的周围空气进入滤袋,并由内向外快速射出,将袋袋外表面的粉尘吹下落入集尘室灰斗内,通过防爆卸料阀排到料桶。
袋式外滤除尘器设置清灰压力监测报警装置,当清灰压力低于设定值时应发出声光报警信号3.3 设备系统安全措施说明:

3.3.1 除尘器(按法规)


   a、除尘器形式选用为干式外滤式脉冲布袋防爆集尘机,并负压运行,材质Q235B。

b、滤袋选用防静电滤袋;
与滤袋相连接的金属材质构件(如袋笼、花板、短管等)采取静电跨接的方式做为防静电的措施。

c、脉冲电磁阀采用防爆电磁阀,喷吹压力进行监控,除尘器经清灰后残留厚度不大于1mm积尘。

d、除尘器进出口设置压差装置,进口及漏斗加装温度感应装置,清灰系统压力检测装置,进口风速监控仪表与系统保护互锁联动。

e、除尘器本体及除尘器进口与防火阀之间设计泄爆片,泄爆方向为安全方向,泄爆面积根据粉尘爆炸泄压指南(GB/T 15605-2008)。


     f、除尘器本体内加装水喷淋系统,当除尘系统上的感温装置感测到温度异常(超过70℃)
     

的时候,信号通过PLC传递给电磁阀,电磁阀打开实现对除尘器内部喷洒水,起到灭火的作用。

爆破片:简单的说就是一次性的泄压装置,在设定的爆破温度下,爆破片两侧压力差达到预定值时,爆破片即可动作(破裂或脱落),并泄放出流体。
设计爆破片的重要参数就是能在额定压力(在爆炸时压力迅速升高阶段)能可靠动作,要有足够的泄爆面积,将爆炸的压力安全泄出来,保护除尘本体和管道设备不受到破坏。

选定参数如下:最大爆炸压力Pmax为1.05 MPa,最大爆炸速率Kst为17.2 MPa·m/s,设计泄压面积计算示例附录B.1,确定长径比L/De的示例参照附录C中C.3 带椎体的方形布袋式除尘器,侧面泄压。

如:除尘器本体尺寸L3600*W2100*H5500mm,滤袋¢140x2000x70支,经计算得泄爆面积为0.89㎡(2.1*1.4*4/12-0.07*0.07*3.14*70/12)。
因此泄爆片选型为L910*W580x2套,泄爆片的压力为0.01MPa,实际泄爆面积为1.056㎡大于计算的泄爆面积,能有效泄爆。

除尘器进口与防火阀之间的管道的泄爆面积的要求是大于或等于管道的截面积。

如:直径Φ500的圆管的面积为0.2㎡,泄爆片的选型为L410W540,实际泄爆面积为0.7㎡大于管道面积,能有效泄爆。

  g、除尘器本体采用圆弧化处理,灰斗设计角度为65°。


   
   h、卸料系统采用防爆锁气卸灰装置,灰斗及时下料不堆料,监控防爆卸料阀运行状态。

收料桶含可视料位,方便及时清运。
卸料说明:出料口采用收料桶收集粉尘,定期检查、清理。

  j、除尘器进风管道在适合的位置上设置防火阀(距离除尘器6米之外)

3.3.2 风管

a、风管的材质选用碳钢不小于3mm焊接管道,内表面光滑,采用法兰连接,法兰静电跨接。
风管制作检查清灰口及风速检测口,在水平风管每间隔6m 处,以及风管转向大于45°的部位,设置检查清灰口。

b、风管的理论设计风速 ≧23m/s, 确保运行风速≧20m/s,满足风管内不出现粉尘沉降、积尘。

c、管壁不出现厚度大于1mm的积尘层的要求。

d、管道内的粉尘浓度不大于该粉尘爆炸下限的50% (60*0.5=30 g/m³)。

3.3.3 风机(按法规)

风机选用防爆风机,马达为粉尘防爆电机,风机出口安装消音器。

3.3.4 电气控制(按法规)

a、电控柜的安装在距除尘器5米外的位置。

b、电控柜放在22区之外区域设置为非防爆柜,电控柜防尘等级不低于IP54。

c、电气设备的保护接地并入业主接地系统。


   
     d、声光三色报警装置设置在员工操作现场、室内员工可视范围内。


   
     e、与相应的安全装置实行异常状态联动。

5.3.5 烟囱(按法规)

烟囱为离地15米,烟囱做独立的避雷系统(业主自制)。


除尘系统工作流程图及防火防爆配置如下:

备注:根据粉尘的性质,锁气卸灰装置改为双段自动卸料。

粉尘处理系统安装示意图

3.4 方案参数说明:

3.4.1粉尘性质:树脂粉尘;

a、温度:常温;
    b、腐蚀性:无;
   c、粘结性:无;
    d、吸湿性:无;

e、爆炸性:有;
   f、燃烧性:有;

3.4.2、初步设计详述:

a、处理工位:静电粉料喷涂车间的生产线喷涂等流程生产粉末材料。
在生产过程中产生粉尘,粉尘采用布袋除尘器收集、回收。
各个产尘位置采用风罩、连接排尘口进行收尘,风罩口的风速风速大于0.5m/s,主管设计风速大于23 m/s,设备正常运行设备数量为整个设备车间的产尘设备,根据业主提供风量约为15000m/h3.

采用脉冲袋式除尘方式,除尘器放置室外,除尘器与厂房建筑物小于10米的外墙,由企业进行非燃烧建筑材料进行隔离,墙体耐火极限不低于为3小时;

风量风管配置:按照业主提供现有的设备吸口口径与参数计算,计算风量为15000m3/h,计算主管口径为Φ500mm;

风机全压根据计算回收料需求压力及管路的管阻、局部阻力及集尘机阻力综合计算为3000 Pa;
因此计算得风机的功率为30 Kw(除尘器配置回收料系统,回收粉尘吸口为DN100,粉尘口负压要求大于4500Pa)。

3.4.3、工艺详述:

(1)根据**有限公司提供风量为15000 m3/h.

根据确定之风量可设计出设备的尺寸:

Q=S×V×3600(Q为风量,单位m³/h;
S为管道截面积,单位m²;
V为管内风速,单位m/s)

风量约为15000 m3/h , 设滤袋过滤风速2.4 m/min,则:

滤袋的过滤面积:S=Q/60/V= 104㎡;
滤袋规格选用∮140*2000mm

单只滤袋过滤面接:0.8㎡;

滤袋数量=总过滤面积/单只过滤面接= 130条

布袋除尘器选型为130条,实际过滤风速为2.4m/min

主机选用DMC-150型脉冲袋式除尘器;

(2)风机的确定:

风机功率参数选择公式 =Q(风量CMM)×P(压力MMH2O)/6120/0.6×1.05≈风机实际KW数;

压力取值4000 Pa,根据上述公式计算选型风机功率为30KW ;


   (3) 风管:管道材料Q235B,厚度≧3mm , 参照规范GB50316-2000<工业金属管道设计规范>计算公式P44,当直管计算厚度S1小于管子外径D的1/6时,按照下面公式计算


公式2  S=S1+C1+C2

P

1

设计压力

Mpa

1.05

S

2

设计厚度

mm

3

S1

3

计算厚度

mm

2.12

D1

4

管子外径

mm

280

D2

5

管子内径

mm

500


6

设计温度下材料须用应力

Mpa

113

C1

7

材料减薄附加量

mm

0.3

C2

8

腐蚀附加量

mm

0.3

Y

9

按表取值


0.4

E

10

焊接接头系数


0.85

得出3mm管道厚度耐压符合系统耐压要求,且符合管道耐压大于除尘主体耐压强度(参考GB150-2011及工业除尘设备设计手册经过3D模拟耐压测试,得出除尘器耐压强度),法兰连接(附带静电跨接),管道直径Φ500 mm以内,总长度约30米内。

管道设计流速20m/s,可保证实际管道风速大于16m/s。
管道中间法兰连接处采用防静电跨接,防止静电产生,并且将管道、除尘器、风机保护接地,烟囱设置独立防雷接地(业主自制)。
管道上面加装温度、压差、清灰系统压力监控装置,时刻监测管道内温度、压差、清灰系统压力;
集尘系统安装有防火阀,当管道系统的温度、压差、风管风速异常时,系统会发出声光报警并停机保护系统;
管道加装风速检测口、检修口。

系统联动控制:

系统设置温度、压差、风管风速监控元件。
当主机温度超出设定值时,系统会发出声光报警,与相应设备保护联锁同时主风机停止工作。

当管道系统或者是主机的压差传感器感应到系统压差大于设定值时,控制系统会报警,压差持续增高,系统会自动停机。
等待专业人员过来检查。

管道和主机都安装有泄爆口,当系统内部出现爆炸的异常情况,卸爆片在压力的作用下会自动打开,泄压,降低设备爆炸给人员或设备带来的伤害。

为了降低设备运行时带来的风险,管道、主机、风机都设有独立接地。
所有法兰连接处都安装有防静电跨接,降低静电带来的危害。
除尘器滤袋采用防静电材质制作。
脉冲阀采用防爆系列产品。

脉冲除尘器采用旋转卸料阀控制卸料,随时将设备内部的收集的粉料及时排出,并设有故障监控系统,异常及时停机联机报警,降低粉料堆积在设备内部带来的风险。

第四章设计参数及设备选型


根据业主提供参数及选型计算得出选型结果如下:


序号

风量(m^3/h)

主管管径(mm)

主管ν(m/s)

△Py+Pj(Pa)

防爆集尘机

防静电滤袋

假定面积(㎡)

过滤风速(m/min)

防爆风机(Kw)

电控柜

处理效率

1

15000

∅500

>20m/s

4000

满足

Φ140x2000

107.8

2.4

30

满足

99%


4.1、DMC-150 型除尘系统组成及性能说明:

4.1.1 、DMC-150型脉冲袋式除尘器:

a、 处理风量:15000  m3/h;

b、 型式:GDMC-150(上拆式)脉冲袋式除尘器;

c、 材质:Q235B;

d、 除尘器尺寸(mm):L3600*W2100*H5500;

e、 除尘器加装泄爆装置,参照《粉尘爆炸泄压指南<GB/T 15605-2008 >》。

f、其它附属装置有:爬梯平台、维修入孔 等。

g、数量:1套。

4.1.2、滤袋(单台):

a、滤袋规格:∮140*2000mm;
数量:130条;

b、过滤面积:107.8㎡;

c、过滤风速:2.2  m/min;

d、过滤材质:聚脂纤维,防静电;
过滤精度高;

e、支架笼规格:∮135*1950 mm;
数量:130条;
材质:镀锌防腐处理


4.1.3、电磁膜片阀(防爆型):

a、阀体材质:铝制品;

b、喷吹气管(含活节):材质:Q235B ;

     

c、 品牌:协昌或同等品牌;

d、结构参数;

规格及数量:φ1.5″*7个;

e、气源压力:5-7kg/cm2;

f、使用寿命:可达100万次;

附件:气包、泄压阀、三点组合、排水口等。

脉冲喷吹系统原理图

4.1.4、防爆风机:

a、传动方式:皮带式;

b、风量:15000 m3/h;

c、全压:4000 Pa;

d、功率:30KW一台;

e、风机/电机/:鋼板透浦式,喉口防爆型(电机粉尘防爆);


4.1.5、控制柜:户外型,防水防尘箱

主体材质:钢板烤漆、室外型,离处理设备5米外,防护等级IP54.

b、控制柜电器组件,如:接触器、热继电器等,采用士林品牌 ;

c、采用PLC控制风机启/停;
电磁阀启/停等;
PLC品牌:台达;

d、控制柜配声光报警灯。

e、所有主电线用线槽管保。

4.1.6、管道系统:

a、管道采用Q235B制作, 厚度为≧3mm焊接管;

b、管道加装防火阀、防静电跨接、泄爆口、检查口,泄爆口参照《粉尘爆炸泄压指南》<GB/T 15605-2008 >;

c、烟囱;
烟囟出口距地面15m,烟囟加装检测口(另外做检测取样平台)。

4.1.7、粉尘排放设备:

a、卸料方式:锁气卸灰装置采用双段卸料阀,卸料口距离地面1.2米;

4.1.8、 登高梯台(符合中华人民共和国国家标准固定式钢梯及平台安全要求)

4.1.9、设备系统的防雷系统,业主自制;


    本文主要由催化燃烧设备生产厂家小编了解到关于废气处理设备中防爆除尘工程要点的最新资讯,希望可以为您提供一点帮助,如果需要更多的环保相关的方案和报价或资料,欢迎拨打电话与我们联系,咨询电话:15562665977

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