打磨除尘技术方案65报告.docx
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打磨除尘技术方案65报告
打磨除尘技术方案2015-6-5报告
陕西柴油机重工有限公司
打磨除尘技术方案打磨除尘技术方案
陕西柴油机重工有限公司陕西柴油机重工有限公司
打磨除尘技术方案打磨除尘技术方案
美国联合空气公司美国联合空气公司
2015年6月4日2015年6月4日
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打磨除尘技术方案打磨除尘技术方案
一、技术及设备资料
1.公司简介
美国联合空气公司是美国最大的专业生产空气净化设备及系统的制造商之一～成立于1966年～已有四十几年历史。
公司地址在美国俄亥俄州辛辛纳提市～1977年并入美国克拉克集团公司～在英国、德国、中国等国家共设有多家分公司。
美国联合空气公司以其高科技的产品广泛应用金属加工业～汽车业和其他行业～金属加工业有焊接与加工～铸造厂、船厂等～其他行业有复合材料加工、化学工业、食品行业、不同行业的实验室以及造纸业等～应用领域十分广泛。
美国联合空气公司先进的生产工艺确保了产品的品质～其生产的纳米离子过滤材料过滤效率高达99.999,。
其优质的产品和专业的售后服务赢得了世界各地客户的青睐～主要客户有美国通用汽车、美国通用电器等。
美国联合空气公司已在中国上海设立了产品销售、技术与服务中心～配备了高素质的工程技术和服务工程师～负责美国优世空气净化公司系列产品的营销、工程设计、安装调试及售后服务,能让客户在使用优质产品的同时享受到专业的服务。
美国联合空气公司不但可以提供单一的产品～更提供完整的系统解决方案。
无论是单机移动设备还是集中式除尘系统解决方案～我们提供一站式服务～提供前期的可行性研究方案和CAD系统辅助设计～为客户提供方案设计和成本预算～我们的服务还包括系统安装和设备维护。
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2、工程慨况
为满足零部件打磨需求～在连杆打磨区域内～配置安装1套,18米×5米,自循环打磨除尘设备～在打磨房工人采用电动角磨机、切割机或气动角磨机切割机打磨工件或切割工件～在打磨和切割时～产生大量金属粉尘、石英砂粉尘及飞絮物～造成工人的工作环境极端恶劣～如不进行粉尘治理～将危害工人的身体健康及安全。
3、除尘系统方案编制依据
所提供的成套设备依据下列规范和标准进行设计、制造和检测,系统设计制造须严格参照航空打磨行业标准～并遵循以下规范和标准。
GB50231-98机械设备安装工程施工及验收通用规范,BZQ（TJ）0011-94钢结构、非标设备、管道安装工程技术规范,GBZ2-2007工业场所有害因素职业接触限制,GB5083-99生产设备安全卫生设计总则
GBZ1-2007工业企业设计卫生标准,职业健康章节,,GB14297,1996大气污染物综合排放标准
GB/T10341-2002滤筒除尘器标准
GBJ19-88采暖通风和空气调节设计规范,GB50303-2002电气施工工程质量验收规范,GB50254-96电器装置安全工程低压电器施工与验收,GB12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准,其中的2类标准
章节,
4、工程范围
提供整套除尘系统设计及打磨间设计。
提供整套除尘设备。
提供整套除尘系统管道的制造。
提供每套除尘系统的电控箱。
负责设备的安装、调试。
负责设备的售后服务及一年的设备维护。
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5、设计原则
设计遵循技术先进、成熟、经济、可靠、实用的原则,,提高滤筒使用寿命～降低粉尘排放浓度,
设备选型以技术性能优良、运行稳定可靠、维护检修方便、备品配件易购为原则。
对除尘系统的完整性、先进性、可靠性负责
充分考虑系统的投资和维护费用。
降低除尘系统能源运行成本。
满足国家相关规定及强制性条文。
采用侧吸风侧补风气流组织控制粉尘扩散～粉尘捕捉采用侧抽风侧部补风的方式～
不影响打磨工艺及物流的任何负面影响。
设备维护简便～运行成本低,
无二次污染。
6、设计目标
序号名称参数单位备注
有效工作区域粉尘浓31?
8mg/Nm低于国家标准
度
保证当地环保部门验收32粉尘排放浓度,2.5-5mg/Nm合格
针对0.5um粉尘3除尘效率?
99.7%
保证当地环保部门验收4除尘器运行噪声?
75dB（A）合格7、设计的基础参数:
工程项目地点:
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厂房情况:
老厂房
尘源打磨
灰尘种类金属粉尘、石英砂粉尘及飞絮物
灰尘特性干式～打磨粉尘粒子小～粒径为1-100um左右。
打磨粉具有漂浮后向下沉淀的特性。
3,粉尘浓度约为30mg/m
电源:
380/220V、50Hz
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温度:
-5-40?
湿度:
20--90,
压缩空气:
0.4-0.6Mpa,零部件材质:
金属
8、粉尘的危害
9、治理的必要性
改善工人工作区域的空气质量～减少对操作者的身体危害。
保证工艺质量。
提高生产效率。
降低工作环境的危险性。
10、粉尘治理要解决的主要问题
重点考虑打磨、抛光、切割粉尘的同时治理。
重点设计粉尘捕捉方法
重点设计室内气流组织～有效控制粉尘扩散。
重点考虑解决室外直接排放的问题。
辅助考虑冬天直接排放造成的温度下降、能量损失的问题。
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11、祥细方案及技术规格书
通风除尘系统设计的指导思想是根据现场工况组织局部气流来控制悬浮粉尘流向～从而达到就地排除的目的～因此整体治理方法采用侧向排风侧向补风的气流组织通风除尘技术方案。
粉尘过滤采用高效滤筒除尘器～粉尘处理后的达标洁净空气可直接在车间内排放而无需排至室外～净化后空气质量达到美国ACGIH标准～大量空气无须外排～有益于厂房的保温～从而可以节约能源。
11.1工序描述
工人打磨时～工件放置在工位器具上或地上～工人采用的打磨工具是电动或气动砂轮打磨机～由于零件外形复杂～零件外形尺寸又大小不一～工人打磨时经常变换打磨方向和打磨位置～粉尘扩散方向是在不断变化的,另外～在打磨时～砂轮高速旋转～打磨零件产生的粉尘以很快速度沿切线方向向外扩散～给粉尘捕捉带来很大困难,针对目前工厂现状,根据工人打磨时的操作方式～粉尘的扩散方向和粉尘的扩散速度～采用局部就地捕捉吸风罩式的粉尘捕捉方式难以达到粉尘捕捉效果～而且打磨环境控制室内可能会有多人操作。
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11.2打磨室设计
一般来说～除尘系统的设计～首先应着眼于污染源的有效控制。
在目前常用的技术手段中～对污染源控制最有效的方法是尽可能将其封闭起来～类似于一个“密闭罩”。
本项目拟设计的打磨室为半敞开式～将打磨工件置于打磨室内。
根据已知的工艺条件～被打磨工件尺寸大小不一～由插车推入打磨室～再通过吊车吊运工件。
按甲方提供的工艺要求～本次新增1个打磨室～打磨间外形尺寸:
18000×5000×3000mm），打磨室的外形见详图。
11.3打磨室排风气流组织设计
打磨区域粉尘捕捉方式采用一个半密闭式的打磨抽风工作间的形式来捕捉粉尘并控制粉尘外逸～被捕捉的粉尘主要为最容易被人呼吸到并容易得尘肺病的漂尘～排风采用机械式排风～在工作间工人操作的整个正面设置一大型侧吸尘罩,吸尘口采用迷宫板条缝状设计,均匀布置,使工作间形成一个侧向流动的气流组织,负压场,,排风系统产生的侧向气流经过人的呼吸带后将粉尘带向排风口～将其粉尘有效的捕捉～排风口排出的含尘废气～经过除尘器,除尘效率>99.99%,处理后由离心风机经除尘器出风口排至厂房内～净化后的空气质量满足ACGIH标准～有效的改善室内员工的操作环境。
捕捉漂尘的侧送风侧排气风的流组织～使工作间形成一个侧向捕捉粉尘的气流组织,负压场,,工人在打磨时产生的粉尘在进入工人的呼吸带之前～在侧向负压场,气
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流,的作用下被捕捉,被捕捉后的粉尘流向吸尘口～这样的捕捉方式～捕捉效率极高～能有效保护工人的身体健康。
具体见捕捉粉尘气流组织模拟图,下图,。
打磨室垂直截面风速气流组织图,侧面,
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打磨室垂直截面风速气流组织图,正面,
从上图可以得出以下结论:
捕捉粉尘的气流组织～在操作者的呼吸带区域,红色区域、高度1.3-1.6m,形成的捕捉气流风速均在1-1.2m/s以上,在如此高的气流风速情况下～能有效捕捉飘浮在操作者呼吸带的飘尘～从而能有效保护操作者不受粉尘的侵害～粉尘捕捉效率及高。
11.4打磨抽风工作间除尘系统
粉尘通过风机产生的负压气流经第
一级迷宫式预过滤～大颗粒粉尘被过滤分
离～火星被熄灭～含细小粉尘进入第二级
滤筒高效过滤段～烟尘在净化室内通过滤
芯的分离作用完成。
烟尘则被滤芯阻拦在
其表面上～当被阻拦的烟尘在滤芯表面不
断沉积时～滤芯里外的压差也同时不断加
大～当压差达到预先设定值时～控制压缩空气的电磁阀被打开～压缩空气经过管道流入反吹清扫系统～通过清扫机构的清扫管瞬间喷向滤芯内表面～使得沉积在滤芯上的
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粉尘颗粒在高压气流的作用下脱离滤芯表面落入灰桶中～使得整个滤芯表面都得到清洁。
迷宫板式预过滤器
11.5打磨间系统设备配置
打磨间系统主要由打磨间室体、照明系统、离心风机、除尘器、电控系统、安全系统等几个部分组成。
除尘器:
系统除尘器采用美国联合空气公司生产的模块式MCB系列全自动脉冲清灰
滤筒式干式除尘器,
离心风机:
离心风机采用直连式无壳插入式,A式,～叶轮为后倾的机翼型铝合金
叶片,采用西门子电机,
打磨间室体:
主要由骨架、电动式移动顶棚、阻燃软挡帘作壁板组件等组成。
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脉冲控制仪采用UAS专用PTM型脉冲控制仪～有压差、定时二种控制模式。
11.6MCB除尘装置
除尘器采用MCB打磨室专用滤筒式除尘器～
这种除尘器采用模块化设计～除尘器与风机于一
体～具有体积小～占地面积小～噪音低等优势。
检修门设置在环境控制室内～滤筒设置脉冲自动
清灰系统。
清洁的粉尘收集与设备底部的积尘抽
屉～方便维护清洁。
人性化设计～免工具维护。
11.7照明
室体两侧设有灯箱～保证操作者操作、观察、检验的照明要求,为保证用户有良好的喷漆操作环境～侧灯～采用防尘照明日光及专家设计的专用耐高温电子整流器～光照度高达300Lux～即使电源电压供低于180V时仍能正常工作。
在室体的顶侧部安装照明灯具～呈45度安装,在室体墙板内呈嵌入式安装,灯箱采用防爆灯箱.11.8电制系统
采用先进的电子原装器件组装的智能控制箱～控制箱具有精度高、功能全、操作方便、安全可靠等特点。
各电机回路中～配有低压断路器～热继电器等保护元件～进行电机的短路保护
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和过载保护。
正常运行时～有绿色信号灯显示。
电源动力架路交流3相380V、50Hz～独立接地线。
每个打磨室除尘风机启动设有自动和手动控制～通过PLC控制单元能准确控制
到每个模块,当需要时～能够单个模块启动工作、也可多个模块同时工作。
控制回路交流220V。
电控柜控制柜为壁挂式～前开门,电控柜外壳可靠接地,材料薄钢板～烤漆。
该设备控制系统具有以下优点:
1）.操作直观简便～显示全面。
2）.自动联锁、安全生产方面～考虑周全～设计严密。
3）.电气元件选型优良～确保整个设备长期可靠运行。
11.9打磨间排风量计算
根据经验～打磨室垂直截面风速一般取0.5，1.2m/s～本打磨室采用侧补风侧排风的气流组织～截面为垂直截面～因此风量计算如下:
3Q1=3600FVm/h
2F-打磨间垂直截面积m
V-截面风速:
V=0.6-1.2m/s取值:
V=0.7m/s
由于采用侧补风侧排风方式～垂直截面积:
宽度:
L=18.0m
高度:
H=3.0m
2F=18.0×3.0m=54m
3Q1=3600×54×0.7=136080m/h
3总排风量为136080m/h
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11.10系统技术参数
打磨间,18×5×3m,
序号项目配置和参数备注1型式干式打磨间2除尘器型号MCB-06-09-H3打磨间外形尺寸（L×W×H）mm:
18000×5000×30004工作温度常温5工作间室内垂直截面风速?
0.5m/s,有载,
36总排风量设计值137000m/h7光照度?
300Lux8设备噪音?
80dB
33风量15300m/h×9=137700m/h,功率9排风机参数7.5kw×9=67.5Kw
折褶式滤筒～数量:
8个/台～合计72
个
粉尘过滤过滤面积:
254m2/台～合计2286m2
打磨室除尘器滤芯滤材采用纳米阻燃10过滤器滤材。
预过滤器迷宫板一级预过滤器
实验11过滤效率?
99.99%室标准
检测,12系统设备装机功率12kw,含照明灯,
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12、除尘系统设备性能说明
12.1MCB除尘器结构特点及工作原理12.1.1性能特点
模块设计～安装方便～可以满足多种风量需求.
MCB-06-01XMCB-18-03X
3FT系统增加（MCB-03,MCB-06～MCB-09单元）,标准/高流动性
压缩空气连接口预留
最佳迷宫式门设计
在清洁中使粉尘颗粒保持在箱体中,进气面积大
进风口高度更高
高效从作业人员“呼吸带”排除粉尘
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滤筒替换
锁杆构造
无需用摇把～无需用工具,滤筒轴心自动对准
滤筒优势
可替换滤筒
最大过滤面积
每个滤筒31m2,滤筒内部没有阻碍物,有利于滤筒高效脉冲清洁,操作简单
可用浅褶滤筒
可用阻燃滤材
可用抗静电滤材
滤筒清洁
无弹簧式脉冲阀（Turbo）
使用周期可以超过1,000,000次
莲花型脉冲喷嘴
形成均匀的空气气流,降低脉冲噪音强度
增大滤筒间距离
使脉冲清洁操作效率更高,增大压缩空气输气管,增大脉冲功率,每脉冲使用1.8SCF
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高效清洁降低操作成本和延长滤筒使用寿命
PulseBlastNozzle
可靠喷涂处理～坚固的结构～即使最恶劣的工作环境也可以正常工作。
采用静电喷涂技术
对每个组件的内外都进行喷漆,使用寿命更长而喷涂效果更佳,500小时,5%盐雾级别
不会褪色和粉化
易于维护
单边抽取
一个检修门
安装方便快捷
和电机/风机组装
和电路连接
直接启动
降低维修和维护成本
在进入呼吸带前捕集粉尘,移动自由
没有吸气臂或吸气罩阻碍员工作业,不需安装管道
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安装经济快捷
噪音最低
空气的循环流通可以降低成
降低空气的补给量
洁净～健康的工作环境
符合美国ACGIH标准
设计灵活
节省占地空间,可提供灵活不同的组装方式,滤芯竖放～解决了滤芯横放上部集粉尘难以清除的问题。
12.1.2工作原理:
粉尘通过风机产生的负压气流经第一级迷宫式预过滤～大颗粒粉尘被过滤分离～火星被熄灭～细小粉尘进入第二级进入第二级滤筒高效过滤段～粉尘在过滤室内通过滤芯的分离作用完成。
粉尘则被滤芯阻拦在其表面上～当被阻拦的粉尘在滤芯表面不断沉积时～滤芯里外的压差也同时不断加大～当压差达到预先设定值时～控制压缩空气的电磁阀被打开～压缩空气经过管道流入反吹清扫系统～通过清扫机构的清扫管瞬间喷向滤芯内表面～使得沉积在滤芯上的粉尘颗粒在高压气流的作用下脱离滤芯表面落入灰桶中～使得整个滤芯表面都得到清扫,清扫系统也可通过手动控制,。
净化后的空气由风道、经风机排出。
12.1.3除尘器滤筒的清洁
当滤筒外壁上的粉尘积累到一定的程度～滤筒内外的压差达到某一设定值～压差传感器向微电脑输入一信号～微电脑通过处理后打开电磁阀～存储压缩空气储存器迅速喷出吹扫滤筒内壁～使气包内的压缩空气由喷吹管孔眼喷出,一次风,通过文氏管诱
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导数倍于一次风的周围空气,二次风,瞬间喷向滤芯内表面～使滤筒在一瞬间急剧膨胀～并伴随着气流的反向作用～抖落粉尘～被抖落的粉尘落入积灰斗。
12.1.4过滤材料
12.1.4.2Nanofiber滤材简介
Nanofiber滤材的基材是一种非机织结构混
纺聚脂粘合技术制作而成的～表面阻燃纤维涂
层～它具有过滤效率高～尘饼剥离效果好～低
阻力和过滤风量大等特性。
并且能够起到不助
燃的作用。
Nanofiber纳米阻燃纤维涂层使其具有一层
很好的光滑性～纳米阻燃膜是一层极膜、光滑
和多孔的薄膜～这种纳米阻燃膜结构适用于过
滤极微细粉尘,0.1-0.5um,过滤。
Nanofiber滤材表面形成一层光滑极膜～增强滤材强度～并且阻力极小。
Nanofiber纳米阻燃纤维表面处理层较熔喷层薄100倍左右～UAS公司的纳米
纤维纤维直径为0.07-0.15微米～层厚0.1-0.5微米～熔喷式纤维纤维直
径为10微米层厚50微米
UASNanofiber熔喷涂层
由于纤维内分布的纳米尺寸的小孔～UAS先进的纳米纤维过滤技术可提供无与伦比
的表面过滤能力。
因此～在脉冲的作用下～灰尘颗粒可以被非常轻松地吹出表面
层～保持中间介质的洁净性。
UAS纳米纤维滤芯的特点是对人造纤维进行了超细密的表面处理～这层膜表面极其
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细密～可达到千米之一微米级,纳米级,。
这是所有过滤产品中所用到的尺寸最小
的纳米纤维～直径较人的头发丝小1000倍。
与其他纳米纤维集尘技术相比～UAS纳米纤维具有以下优点:
.较其他纳米纤维细50%更耐用、更耐湿和耐高温、与基底材料具有极好的附着
性。
纳米滤材最高使用工作温度130?
。
经独立试验室验证～UAS公司生产的纳米纤维滤芯已经达到MERV15*,这是工,除尘领域内各种标准滤筒式滤芯的最高等级。
12.1.5脉冲清灰控制
滤筒脉冲清灰控制装置:
采用脉冲控制仪控制“压缩空气脉冲清洗”
的电磁阀～脉冲控制仪同步对除尘器滤筒前后
压差进行压差检测～并显式数据～有效控制滤筒
的清灰。
脉冲控制器是由UAS公司自行设计研制的新
通过编程按一定顺序来一代控制仪～采用LOGO通用控制模块和多个脉冲电磁阀组成,
控制多个导气电磁阀的通断。
脉冲喷气时间,喷气间隔时间及与循环次数均可根据用户实际工况试验后设定调整。
也可通过除尘器滤筒前后压差设定值～通过电信号控制脉冲喷气时间,喷气间隔时间及与循环次数均可根据用户实际工况试验后设定调整。
脉冲控制仪按照结晶运动和EP-ROM提供一种精确的计时器系列～所有的计时器以数字模式设置准确的时间～TN系列设置由脉冲时间和延长时间组成。
TAH-HA计时器在任何环境下足以执行所有的功能。
12.1.6离心风机
风机选用美国芝加哥风机或美国诺森风机厂生产的风机～保证8-10年以上的使用
寿命。
风机为整体结构～形式为无壳插入式风机。
具有空气动力性能好、效率高、
运行平稳等特点。
电机采用西门子电机～从而更加保证了风机运行的可靠性和稳定性。
风机叶轮采用后倾机翼型叶片～曲线型前盘和平板后盘组成～经动静平衡校正～具
有良好空气动力性和运转平稳的可靠性。
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壳体采用优质钢板制成～机壳为整体结构。
进风口制成整体～装于风机的侧面与轴向平行的截面为曲线形状～能使气体顺利进
入叶轮～且损失小。
壳体材料表面经过特殊的工艺处理～油漆涂层粘附力强～内外表面油漆采用高品质
油漆～抗老化性能强。
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12.1.7性能参数
12.1.7.1MCB-06-01-H除尘器性能参数
主机型号MCB-06-01H
3处理风量15300m/h
2过滤面积254m
滤芯数量8
清灰方式全自动脉冲清灰,压差、定时,
风机电机功率7.5kw
电压380V/50Hz
过滤效率99.99%
噪声75dB（A）
重量1080kg
设备外形尺寸1830×1000×2286mm
灰桶容积300L
滤材纳米阻燃滤材
数量9台12.2打磨间室体
主要由骨架、室体软挡帘壁板、电动移动式伸缩顶棚设及备需要组件等组成。
系统采用自循环设计～不需额外的空调制冷或供暖系统～及排风管道等。
骨架
室体骨架由方钢管焊接～外用防腐漆～侧墙板采用软挡帘～美观大方。
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气流在打磨间内的流动模型图–正视图模块宽4000mm高2500mm,
UASMCBHighDWS
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UAS气流在打磨间内的流动模型图–剖视图纵深长度:
4000mm高:
2500mm,
UASMCBHighDWSHigh
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UAS打磨间内气流场三维图
工作间垂直表面平均风速0.5m/s
UASMCBHigh
DWS
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