工业厂房除尘系统设计论文

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1除尘系统的重要性

人员长期在粉尘污染的环境场所内作业，容易导致呼吸道、皮肤炎症，严重的会引发尘肺病，且难以治愈。虽然大部分工厂中产生扬尘的工序只是一部分，但若任由粉尘在空气中自由扩散，粉尘的危害将蔓延全厂，甚至达到厂外很远的地方。因此，在扬尘工序安装有效的除尘系统，对维护职工权益、提高生产效率、改善生态环境、提高企业形象等，都具有重要的经济效益、社会效益和环保效益。

2粉尘的主要特性及除尘器选用

2.1粉尘主要特性

粉尘特性参数是除尘系统设计和选用的主要依据，参数主要包括密度、粒径分布、比电阻、爆炸性等。

(1)粉尘密度有真密度和容积密度

对重力沉降、旋风分离、袋式除尘等都有一定影响。

(2)粒径分布一般采用质量粒径分布

是影响除尘的主要因素之一。粉尘粒径分布在一定程度上决定了除尘器的选用与系统设计。

(3)粉尘湿润性

是指粉尘被水湿润的难易程度，是选择除尘方式的依据之一。对亲水性粉尘选用湿式除尘方法效果较好，对憎水性粉尘，则不宜选择湿式除尘。

(4)比电阻

比电阻对电除尘效果有重要影响，通常的电除尘适用范围在104~1011Ω.cm。电阻过低容易产生二次扬尘，过高容易形成局部电场，导致除尘效率急速下降。

(5)对于有爆炸性的粉尘

设计除尘系统时应高度重视防爆工作。在除尘器选用、管道系统设计、安装场所选择、电器设备选用等各环节都应注意防爆方面的要求。

2.2常用除尘器的选用

选用除尘器要综合考虑效率、负荷、能耗及经济性等多方面因素。不同的除尘器因工作原理、产品结构的差异，设计时需掌握各自的特点，以达到理想的除尘效果。

(1)重力沉降室具有结构简单、造价低的优点

不足之处是体积大、效率低，主要用于颗粒较大，尤其是一些磨损性强的粉尘。提高重力沉降室效率的途径有：降低气流通过速度；降低沉降室高度；加大长度等。

(2)旋风除尘器在很大程度上克服了重力沉降室的不足

具有结构简单、造价低、体积小、效率较高等优点，在初级除尘方面应用非常广泛；在设计使用时应注意：优化设计结构，适当缩小出口管和加长锥体；保持较高入口流速，一般为12~25m/s；尤其要严格控制底部排灰处结构的严密性，采用固定灰斗漏、双翻板、回转式锁气器等方式，防止漏风二次扬尘。

(3)袋式除尘器具有效率高、粉料回收方便、适应性强等优点

在工业生产中应用广泛，但在温度高、粘性粉尘等工况下不宜采用。设计过程应明确：处理风量、运行温度、清灰方式和滤料种类、过滤速度和过滤面积、清灰制度等。清灰方式是不同袋式除尘器的主要特征，脉冲喷吹式除尘器清灰能力强、允许高风速、压损较小，应用广泛，选用时还应计算其清灰气源消耗量。

(4)喷雾旋风洗涤器、填料塔等湿式除尘器的最大优势

是在于除尘的同时除去有害气体，降低气体温度，因此特别适用于高温、易燃、易爆和有害气体场所。缺点是粉尘会形成淤泥，回收处理较困难。

(5)电除尘器效率高、处理量大、压损小、能耗低

但投资高、设备复杂、占地面积大，使用和维护技术要求较高，限制了它的使用范围。电除尘器受粉尘特性影响大，不适用于微细粉尘，与袋式除尘器有很强的优势互补，采用电袋复合除尘技术，先经过电除尘，再经袋式除尘，可实现低阻、高效、长周期运行，并可达标排放，因此，目前电袋复合除尘器使用越来越广泛。

3除尘系统设计步骤

3.1产尘厂房的布置

厂房布置时应考虑减少粉尘扩散和影响程度，宜将其布置在厂区最小频率风向的上风侧；工艺设备布置时，应尽量将产尘设备集中布置，缩小粉尘扩散区域，便于集中考虑控尘除尘措施。

3.2优化生产工艺，减少产尘量

应避免采用现场破碎原料，尽量选用湿法作业；采用不易扬尘的设备，如密闭输送设备、气力输送系统、密闭粉仓、罐车等；缩短输送距离，减少粉体输送泄漏点。

3.3粉料抑尘处理

尤其是需要进一步破碎、装载、运输的粉料，要对粉料进行抑尘处理。常用的方法有：物料喷水湿润促进粉尘粘结；采用机械设备压球、造粒；喷雾降尘；可根据工程特点选用湿润剂减尘降尘、泡沫降尘、荷电喷雾降尘、静电控尘等方法。

3.4除尘通风系统设计要点除尘通风系统设计主要包括风罩、风管、除尘器、风机等部分

(1)风罩设计

在主要扬尘点设置密闭局部风罩，是减少扬尘的关键措施，若扬尘设备无法全密闭，应尽可能缩小开口面积，并尽量只在单侧开孔。同时罩内维持微负压，确保缝隙及无法密闭的开孔有一定吸入风速。吸风口的设置应尽量减少粉尘吸入系统，不应设在含尘高或飞溅区内，根据粉尘粗细与扬尘特点，选用合适的吸风速度，不应过大。

(2)风管设计

风管应设定合理的风量、风速并采用有利于排尘的敷设方式。风量应统计全部同时工作风口的风量，附加15%~20%非同时工作风口的风量；除尘器前的风管应尽可能缩短，采用垂直或大于45°角倾斜布置，直管段应尽量短并设清扫口，同时不低于最小风速；支管的三通尽量以15~30°角斜接，确保顺风流畅无积尘死角；支管管径应考虑风口的压力平衡，必要时可设置调节阀以平衡风量，在粉尘容易沉积的地方设置清扫口。

(3)除尘器的选用

应根据粉尘特性选用，同时考虑经济性、环保等因素；一个系统可选用几个不同类型的除尘器，提高效率，降低成本，如可先经过简单的重力、惯性除尘部件或设备，再经过旋风除尘器，最后由填料塔、袋式除尘、电除尘等高效除尘器把关。

(4)仪表与自控

要保证系统的高效运行，还应为系统调试和长期运行设置必要的检测条件，如测压测温点、测速口。除尘设备重要参数的在线监测、袋式除尘器自动反吹控制等。

(5)其他

除尘系统除考虑效率成本因素外，设计中还应考虑具体工程特点。有易燃易爆特性的应做好静电接地，必要时设置防爆口；有酸碱腐蚀的应选用耐腐蚀材料，特别是袋式除尘的滤袋材料；含有害气体的，风口、风量和除尘设备还需同时满足有害气体处理的要求；排气管高度应满足环保要求。

作者：余道腾 李瑞涛 单位：中昊晨光化工研究院有限公司