集中式焊烟处理方法.docx
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集中式焊烟处理方法
一、引导语
焊接车间在日常生产中会产生大量的焊烟尘，针对焊接车间工况，现设计如下集中式焊烟处理方案进行车间的焊烟处理。
二、项目概况
2.1项目基本情况
依据贵司提供的资料及贵公司要求，贵公司产生焊接区域为个焊接工位，焊接过程中产生大量的烟尘废气悬浮在整个区域，造成车间空气质量差，工作环境恶劣，影响车间员工的身体健康。
现设计此集中式焊烟处理方案，净化空气，去除焊烟。
2.2焊接烟尘废气的危害
其有两方面的危害：
（1）焊接过程中会产生大量的金属焊接粉尘，焊接产生的金属粉直径通常在1μm以下，较容易吸入肺部，发生病变。
在焊接粉尘浓度较大的情况下，又没有相应的排除措施时，长期接触焊接粉尘能引起焊工尘肺、锰中毒和金属热等职业疾病。
（2）在焊接电弧高温和强烈的紫外线的作用下，电弧周围形成多种有害气体，其中含量最多的为臭氧，臭氧是一种刺激性的有毒气体，呈淡蓝色。
浓度较高时发出腥臭味，高浓度臭氧还略带酸味。
臭氧对人体的主要危害是对呼吸道及肺有强烈刺激作用，往往引起咳嗽、胸闷、食欲不振、疲劳无力、头晕、全身疼痛等，严重时还会引起支气管炎和肺水肿等。
2.3设计依据
1.《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
2.《固定源大气颗粒物综合排放标准》DB37/1996-2011
3.《工作场所有害因素职业接触界限》GBZ2-2002
4.《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
5.《低压配电设计规范》GB50054-95
6.《滤筒式除尘器》JB/T10341-2002
7.《车间空气中电焊烟尘卫生标准》GB16194-1996
8.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
9.《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
10.《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
12.《简明通风设计手册》中国建筑工业出版社
2.4设计范围
1.方案工艺流程的选择和设计及技术要求治理目标；
2.环境治理设备的制造、安装与设备的选型；规格，型号，参数等；
3.工程设备的运输、安装、调试及操作人员的培训；
4.系统管路、电器、自控的设计与安装及调试；
5.工程整套系统风量，风速，能耗，管道走向及工程总投资。
2.5目标任务
1.车间焊接产生的烟尘净化过滤后排放浓度低于《固定源大气颗粒物综合排放标准》DB37/1996-2011规定值的70％；
2.将焊接区域的烟尘最大化程度的排出焊接车间，作业现场基本实现目测无烟；
3.管道内没有积灰现象，正常工作状态下没有管道起火和滤筒起火的现象；
4.确保烟尘废气治理系统持续稳定运行，操作简便，设备完好率高，故障率低；
5.确保整体设计优化、合理、简洁、美观，打造健康生产理念；
6.确保能耗低、物耗少；运行费用少，管理成本低。
三、方案综述
3.1设计原理
根据贵司工艺特点，并结合我司在焊接烟尘处理方面多年的成功经验和环境废气治理技术要求，参考环境废气治理标准，对本工程进行以下设计说明：
工艺流程：
流程说明：
焊接产生的烟尘废气由收集罩吸气臂瞬间捕集收集后，经采用渐变管径式（目的是平衡管路末端风速风量）的主管道进入高效滤筒除尘器，烟尘废气在高效滤筒除尘器内被高效净化滤件阻截净化，部分大颗粒烟尘由于重力作用落入除尘器下部的灰斗，另一部分小颗粒烟尘在风机负压作用下附着在滤件外侧，脉冲阀在控制仪的控制下，每隔一定时间，自动对系统滤件由里至外进行反吹清灰，反吹过程中小颗粒粉尘落入灰斗内收集，灰斗内积累到一定量的粉尘后，需要外运处理。
洁净的气体穿过滤件，进入排气口，在离心式通风机的作用下由烟囱高空排入到大气中。
设计说明：
1.根据客户提供的资料及现场勘察，贵公司产生焊接区域为个焊接工位产生的烟尘需要治理，根据工位摆放位置，主管道固定在立柱上，依据风速，风量变化，管道直径逐渐变径以平衡管路末端风速风量平衡性能。
支管与主管道成45°布置，以减少因弯头、三通等管件造成的压力损失。
因焊件较大、焊接点不固定，故选用工作半径为2m的柔性吸气臂，生产操作过程中根据焊接工件位置可360度任意调节焊接范围对烟尘废气进行捕集收集。
2.延长吸气臂固定在立柱上，选用的吸气臂骨架为国外进口产品，安全可靠。
总排风量及设备选型：
整套除尘系统共处理个焊接工位产生的焊烟，根据贵司工艺特点，并结合我司在焊接烟尘处理方面多年的成功经验，焊接工位的排烟量设计为m³/h，排烟总量为m³/h，选择处理高效滤筒除尘器和Kw离心式风机。
3.2主机性能参数及性能特点
1.高效滤筒除尘器
滤筒除尘器技术参数
滤筒尺寸
Φ325×950
滤筒材料
PTFE聚酯滤材
单筒过滤面积
1.2㎡
滤筒数量
过滤总面积
132㎡
滤筒单元数
1组
处理风量
m3/h
设备阻力
≤1200Pa
脉冲阀
型号DMF-Z-40
压缩空气耗量
0.640m³/min
喷吹压力
0.5-0.7MPa
反吹时间
2～3s
反吹间隔
20～30min/次
设备重量
kg
脉冲反吹阀电压
220V
净化效率
99.8%
简介：
（1）工作原理：
含尘气流由下部风口进入气箱，通过导流挡板将气流均匀分配至过滤元件，在过滤元件的作用下，粉尘被吸附在过滤元件的表面，洁净的气体通过出口管道排出，脉冲阀在控制仪的控制下，对过滤元件进行轮流清灰;由于过滤零件采用垂直安装方式，可以保证良好的清灰效果。
净化器滤材的清洁通过由脉冲控制仪控制的喷吹装置实现：
当净化器运行一段时间以后，细微的粉尘吸附在滤材表面，使得滤材的透气性降低。
每隔一定时间由脉冲控制仪发出信号，控制电磁阀，洁净的压缩空气由阀口喷出；滤材表面吸附的微尘在气流作用下被清除，落在室体下部的集尘斗中。
脉冲喷吹需0.4～0.6MPa的洁净压缩空气，且运行中须保持连续且恒定不变的供气量。
该型号的滤筒除尘器性能特点：
1.滤料折褶使用，布置密度大，除尘器结构紧凑，体积小，滤料韧性大。
2.滤筒高度小，安装方便，使用维修工作量小3.同体积除尘器过滤面积相对较大，过滤风速较小，阻力不大。
4.滤料折褶两端密封严格，不漏气，密封效果好。
（2）滤材介绍：
该处理系统采用的滤芯为聚四氟乙烯（PTFE）
聚酯滤材，该滤材是一种高科技产品，它的微孔结构可在特殊条件下经机械拉伸得到，而丝毫未改变其原有特性。
微孔径可控制在0.2-0.3μm，过滤方法属于表面过滤。
膜表面光滑又具备极佳的化学稳定性，能抗腐蚀，耐酸碱、不老化又憎水性。
在过滤时膜表面截留的粉尘很容易剥落，其通气量能长期保持在同一水平上。
由于覆膜滤材是用其光滑不粘的表面截留粉尘，利用这一特性不仅可以节约脉冲清灰系统的压缩空气量，又可避免烟尘对薄膜基布的磨损，延长了滤筒的使用寿命，同时为设备提供最低而平稳的压降差。
覆膜式滤筒面积大、体积小、降低能量损耗，加大其流量，延长免保养时间，高效覆膜聚酯滤筒是焊接烟尘收集系统的最佳选择。
采用PTFE滤料制成的特制滤筒（聚酯+覆膜），同时具有膜过滤和刚性机体过滤的特点。
坚固的刚性过滤体能承受较高的工作压力，不需任何骨架支撑，并能受一定的机械冲击力，反吹时滤筒不变形。
由于除尘器面板采用螺栓紧固易于拆装，滤筒采用三耳吊装，因此安装和更换滤筒极为方便。
滤筒过滤器具有以下特点：
①粉尘捕集效率高：
过滤元件的除尘效率是由其本身特有的结构和涂层来实现的，适用于极细和特殊粉尘，通常对0.3μm以上超细粉尘的除尘效率可达到＞99.8%。
由于焊接、切割烟尘颗粒直径大部分在0.2μm以上，因此特别适合金属焊接、切割烟尘的净化过滤。
②压力损失稳定：
由于滤筒是通过表面的PTFE涂层对粉尘进行捕捉的，其光滑的表面使粉尘很难透过与停留，过滤筒母体层中不会发生堵塞现象，阻力损失仅与过滤风速有关。
③采用PTFE滤料制成的特制滤筒（聚酯+覆膜），具有阻燃的作用。
④清灰效果好：
滤筒的刚性结构，使得脉冲反吹气流向空隙喷出时，滤筒无变形，表层粘附的粉尘，在瞬间即可被除去。
⑤使用寿命可达1～2年，大大减少了更换滤芯的次数；滤筒的无故障运行时间长，不需要经常的维护与保养。
2.捕集收集装置
（1）吸气臂
润华吸气集尘罩支撑、安装在墙上的延伸支架与常规吸气臂结合使用，通过固定墙壁支架悬置安装，达到更大的工作范围。
管径:
mm
数量:
套
外管材料；镀锌螺旋管
3.吸风和排风管道：
镀锌螺旋风管结构，全套包括直管、支管、弯头、连接件、管箍、螺丝、密封及管道支撑固定材料；
镀锌钢板：
可承受正压力+3000Pa
可承受负压力-5000Pa
温度范围-30℃—+100℃
直管厚度：
0.80～1.0mm，取决于管径，随着管径的变大，厚度也相应变大。
4.风机：
技术参数：
（1）4-72-型离心通风机：
风量：
m3/h
全压：
Pa
电机功率：
Kw
转速：
数量：
1台
简介：
本方案设计选用4-72型离心通风机。
该风机具有良好的气动性能、运转平稳、振动小、效率高、寿命长等特点。
风机配有降噪箱，可有效控制噪音db80左右。
带有减震保护设备和软连接。
外壳为坚固的焊接碳钢板材，做防腐措施。
执行标准：
JB/T8689-1998（通风机振动检测及其限值）
JB/T8690-1998（工业通风机噪声限值）
JB/T9101-1999（通风机转子平衡）
该风机具有良好的气动性能、运转平稳、振动小、效率高、寿命长等特点。
带有减震保护设备、消声器、隔音箱、调风阀等。
工作原理：
当电动机通过皮带轮带动装于轴承上的风机主轴时，叶轮将高速旋转，通过叶片推动空气，使空气获得一定能量而由叶轮中心四周流动。
当气体路经蜗壳时，由于体积逐渐增大，使部分动能转化为压力能，而后从排风口进入管道。
当叶轮旋转时，叶轮中心形成一定的真空度，此时吸气口处的空气在大气压力下被压力风机。
这样，随着叶轮的连续旋转，空气即不断地被吸入和排出，完成通风任务。
5.电控柜
电控柜采用封闭柜式结构，防护等级为IP20或IP21。
采用型材骨架，表面涂敷喷塑，且容易并柜安装。
电控柜安装遵照国家标准《低压配电设计规范》GB50054-95执行。
具体可实现功能如下：
1、电源切换与保护。
机柜中设有低压塑壳断路器与进线电源相连，除能完成接通和分断电路外，可对电路发生的短路，过载进行保护。
并可在维护时切断电源。
2、启、停控制功能 。
停止按钮，便于现场操作。
3、频率（速度）调整 。
变频柜面板上设置频率调整电位器，可以很方便的手动调节变频器的输出频率，用以控制电机转速。
6.变频控制系统（业主可选）简介：
异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。
作为高能耗设备，其输出功率不能随负荷按比例变化，大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成很大的能量损耗。
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。
使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。
为了方便用户操作，节约能源，达到更好的处理效果。
特设计了变频控制系统。
用户可以根据所需风机风量，功率的大小和工位的开闭情况，自动调节风机功率和电动调节阀的开闭情况。
本工程选用西门子变频器，质量可靠。
变频调速原理
n＝60f（1－s）/p
式中 n---异步电动机的转速；
f---异步电动机的频率；
s---电动机转差率；
p---电动机极对数。
由式
（1）可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。
变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节。
变频器主要采用交-直-交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
3.3主要设备表
序号
名称
技术参数
数量
备注
1
高效滤筒除尘器
m3/h
1台
2
离心通风机
Kw
1台
3
收集罩+万向臂
个
5
电控柜
1套
四、工程设计参考效果图
五、运行成本分析
（1）人工费用
本工程是无人操作的全自动控制系统，不需要专职人员管理，故没有员工工资、福利待遇等费用。
（2）动力消耗费用
本系统主要耗电设备为一台离心风机，功率均为Kw，贵司工作时间为每天8个小时，最大日耗电量为Kw,电费按0.80元/Kw.h计算,则日最大耗电成本为：
元。
六、施工方案
6.1施工部署
根据本工程实际情况，我公司将本工程列为重点工程项目，认真学习有关规范规定，严格按照施工规程操作。
1、组织工程人员认真熟悉有关图纸及技术文件。
2、贯彻执行ISO9001质量标准，编制项目质量检查程序，总体及局部施工组织设计及施工方案，关键部位和关键工序组成专向技术攻关小组予以解决相关难题，并报委托方批复审核。
6.2现场准备
1、组织施工机具及劳动力进场。
根据工程工地的实际情况布置好施工生产临时设施和生活临时设施。
2、对施工人员进行施工技术交底以及上岗前的岗位技能培训，集中所有施工人员统一进行安全教育及安全技术交底。
3、组织进场人员学习贯彻项目部的现场管理制度能及各项管理要求。
4、技术人员编制施工图预算、物资需用量计划（包括进场计划），统计员根据物资需用计划编制物资采购计划并分出轻重缓急，采购员进行采购，避免因材料而影响施工进度。
6.3施工现场组织机构
项目经理部设项目经理一名，对工程全面负责。
设项目总工、项目副经理、质检、安全、材料、档案及各项专业工程师组成，负责整个工程的施工管理工作。
6.4施工工艺流程
甲方：
乙方：
6.6项目施工管理目标
1.质量目标
本工程竣工交付使用时，确保竣工后达到优良标准，质量要达到以下具体目标：
（1）合同范围内全部工程的所有功能符合设计要求。
（2）分项分部单位工程质量检验评定标准和国家现行施工及验收规范要求。
（3）工程质量达到优良。
2.工期目标
根据本工程的具体特点和现场情况，我方将在贵方要求下按要求如期完成。
3.安全目标
确保不发生重大安全事故，轻伤事故发生率小于1.5%。
4.文明施工
积极主动配合车间各方施工，共同做到工地文明施工、施工人员进入现场要求礼貌待人，再工程上做到管理科学化、作业标准化、操作规范化，现场材料堆放整齐有序，使施工现场秩序井然有序，成为样板工程让业主满意。
七、相关工程案例照片
八、安装调试工程及售后服务
润华环保配备有高素质的工程技术服务工程师，专门负责售后服务工作。
方便及时为用户提供优质满意的服务。
（1）货物的质量保证期为自货物通过最终验收起12个月。
质保期内我方免费负责质量保修。
（2）设备质保期内因损坏更换的零部件按从更换完成之日起质保12个月。
我方提供设备终身维修服务
（3）我方确保长期稳定供应备品、备件。
（4）质保期满后如出现我方产品质量问题，我方仍负责维修服务，如出现其它问题，并按市场价酌情收取材料费。
（5）质保期内服务承诺
（6）设备出现故障，根据实际需要2小时内给予响应，能以电话和传真方式解决的应在8小时内给予明确答复；如需到现场服务，2个工作日内指派相关人员抵达买方现场给予处理，直至故障排除；如需卖方外购备品备件等，视购买的交货期依据双方约定的时间及时处理。
以上故障或更换的部件产生的费用由我方承担。
（7）设备开始正常运行后，我方安排相关服务人员陪同生产3天。
这期间若设备发生异常，我方陪同生产时间相应延长，延长时间根据协商确定。
售后服务目标
至诚至信的完美服务，百分百的用户满意。
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