2013年暖通工程師考試輔導(dǎo)：凈化廠房之除塵

　　主要內(nèi)容：

　　在各類廠房的建筑設(shè)計(jì)中，都存在不同程度的粉塵污染，包括化工制藥、食品加工、冶金、鑄造、碳素材料、機(jī)械加工、建材等行業(yè)，特別是在制藥生產(chǎn)線、壓片機(jī)、制粒機(jī)、混合機(jī)、配料、拌料、振篩、粉碎機(jī)、稱量、套膠囊、中藥前處理等制藥工藝中，都要求對(duì)空氣進(jìn)行除塵凈化。一個(gè)完整的除塵系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個(gè)過程：

　　1、用排塵罩捕集工藝過程產(chǎn)生的含塵氣體。

　　2、捕集的含塵氣體在風(fēng)機(jī)的作用下，沿風(fēng)道輸送到除塵設(shè)備中。

　　3、在除塵設(shè)備中將粉塵分離出來。

　　4、凈化后的氣體排至大氣。

　　5、收集與處理分離出來的粉塵。

　　因此，工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)主要由排塵罩、風(fēng)管、風(fēng)機(jī)、除塵設(shè)備、輸粉塵裝置等組成。也就是說，除塵系統(tǒng)是由風(fēng)道將排塵罩、風(fēng)機(jī)、除塵設(shè)備連接起來的一個(gè)局部機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。

　　在制藥類廠房的暖通的除塵管道設(shè)計(jì)中，所選用的除塵器主要是針對(duì)工藝設(shè)備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉塵的部分除塵。根據(jù)產(chǎn)生粉塵的特性。一般藥廠除塵設(shè)備選用均為過濾式除塵器，使用中常見的除塵器有以下幾種。

　　1、袋式除塵器

　　除塵效率高，對(duì)微細(xì)粉塵效率可達(dá)99%以上。

　　不宜凈化含有油霧、凝結(jié)水和粉塵粘結(jié)度大的含塵氣體，以及有爆炸危險(xiǎn)或帶有火花的煙氣。

　　當(dāng)含塵濃度大于10g/m3時(shí)，宜增設(shè)預(yù)凈化除塵器。

　　袋式除塵器的推薦流速見。

　　各種纖維的主要性能見表。

　　袋式除塵器是一種干式的高效除塵器，它利用多孔的袋狀過濾元件的過濾作用進(jìn)行除塵。由于它具有除塵效率高(對(duì)于0.1um的粉塵，效率高達(dá)98%～99%)、適應(yīng)性強(qiáng)、使用靈活、結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、便于回收粉塵、維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。因此，袋式除塵器在冶金、化學(xué)、陶瓷、水泥、食品等不同工業(yè)部門中得到廣泛的應(yīng)用，在各種高效除塵器中，是最有競爭力的一種除塵設(shè)備。

　　袋式除塵器的工作原理：袋式除塵器所使用的濾料本身的網(wǎng)孔較大，一般為20～50um，表面起絨的濾料約為5～10um。因此，新濾袋的除塵效率只有40%左右(1um粉塵)。當(dāng)含塵空氣通過濾料時(shí)，由于纖維的篩濾、攔截、碰撞、擴(kuò)散和靜電的作用，將粉塵阻留在濾料上，形成初層。同濾料相比，多孔的初層具有更高的除塵效率。因此，袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個(gè)初層及以后逐漸堆積起來的粉塵層進(jìn)行。隨著集塵層的變厚，濾袋兩側(cè)壓差變大，使除塵器的阻力損失增大，處理的氣體量減小。同時(shí)，由于空氣通過濾料孔隙的速度加快，使除塵效率下降。因此除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后，因此進(jìn)行清灰，清除掉集塵層，但不破壞初層，以免效率下降。

　　2、濾筒式除塵器

　　濾筒亞微米級(jí)過濾，創(chuàng)造潔凈空間

　　自動(dòng)化離線清灰

　　就地收集、就地處理

　　方便的操作維護(hù)

　　適合各種獨(dú)立或多個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)的除塵

　　濾筒除塵器的工作原理：風(fēng)機(jī)開啟后，含塵空氣從塵源經(jīng)由除塵罩、風(fēng)管、進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體，因氣流突然擴(kuò)張，流速驟然降低，大粒經(jīng)粉末在其自重的作用下從含塵空氣中分離而沈降至盛灰抽屜中，其余塵粒由于濾芯的篩濾、碰撞、鉤掛、靜電等作用被滯留于濾芯外壁，凈化后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)由出口排出。

　　對(duì)于濕式除塵器，電除塵器也可以在藥廠的除塵系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，但是在很少應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)中。所以對(duì)于藥廠的除塵系統(tǒng)常見采用的就是以上兩種除塵器。

　　除塵系統(tǒng)的劃分：

　　對(duì)于藥廠來說，可能會(huì)遇到對(duì)不同物質(zhì)的除塵，這時(shí)就要注意對(duì)它們的劃分。如在飲片類車間中就可能遇到設(shè)置區(qū)域劃分的毒性飲片車間，這時(shí)就要注意將毒性飲片車間的除塵單獨(dú)的做一個(gè)系統(tǒng)，要與其他的車間車間除塵系統(tǒng)劃分開來。除塵系統(tǒng)的劃分應(yīng)符合下列要求：

　　1.同一生產(chǎn)流程、同時(shí)工作的揚(yáng)塵點(diǎn)相距不大時(shí)，宜合為一個(gè)系統(tǒng)。

　　2.同時(shí)工作但粉塵種類不同的揚(yáng)塵點(diǎn)，當(dāng)工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價(jià)值時(shí)，也可合設(shè)一個(gè)系統(tǒng)。

　　3.溫濕度不同的含塵氣體，當(dāng)混合后可能導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時(shí)，應(yīng)分設(shè)系統(tǒng)。

　　在設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

　　1.除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多，以利各支管間阻力平衡，如排點(diǎn)過多，可用大斷面集合管連接各支管。集合管流速不宜超過3m/s。

　　2.為了防止粉塵在風(fēng)管內(nèi)沉積，除塵系統(tǒng)風(fēng)管盡可能要垂直或傾斜敷設(shè)，傾斜敷設(shè)時(shí)，與水平面的夾角最好大于45°，如必須水平敷設(shè)時(shí)，需設(shè)置清掃口。

　　3.除塵系統(tǒng)風(fēng)道由于風(fēng)速較高，通常采用圓形風(fēng)道，而且直徑較小。但是，為了防止風(fēng)道堵塞，除塵風(fēng)道的直徑不宜小于下列數(shù)據(jù);

　　排送細(xì)小粉塵(礦物粉塵) 80mm

　　排送較粗粉塵(如木屑) 100mm

　　排送粗粉塵(如刨花) 130mm

　　排送木片 150mm

　　4.除塵系統(tǒng)風(fēng)管要求的水力平衡性好。對(duì)于并聯(lián)管路進(jìn)行水力計(jì)算，一般的通風(fēng)系統(tǒng)要求兩支管的壓力損失差不超過15%，除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓力損失差不超過10%，以保證各支管的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　5.除塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的大小，出了要考慮對(duì)其系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響外，還要考慮到風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速過大對(duì)設(shè)備和風(fēng)道磨損加快;風(fēng)速過小，又會(huì)使粉塵沉積，堵塞管道。為了防止粉塵在管道內(nèi)沉積和堵塞，管內(nèi)風(fēng)速不能低于下表列出的最低空氣流速。

　　除塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)最低空氣流速(m/s)

　　在實(shí)際的運(yùn)用中，除塵系統(tǒng)常見以下的問題：

　　1.塵相對(duì)較多的藥廠車間設(shè)計(jì)中，由于產(chǎn)塵點(diǎn)較多，在布置時(shí)除塵管道布置過長，導(dǎo)致了除塵效果受到影響。所以在最初的布置時(shí)要盡量的把除塵設(shè)備間布置在靠近產(chǎn)塵點(diǎn)的地方。如果受到條件的限制，最好采用其它形式的除塵，如采用移動(dòng)式除塵器，或直接采用排風(fēng)系統(tǒng)，將產(chǎn)塵較少的點(diǎn)直接排出室外。

　　2.為了保障除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行和防止再次污染環(huán)境，應(yīng)對(duì)除塵器收集下來的粉塵妥善處理。其處理原則是減少二次揚(yáng)塵，保護(hù)環(huán)境和回收利用，化害為利，變廢為寶，提高經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)生產(chǎn)工藝的條件，粉塵性質(zhì)，回收利用的價(jià)值，以及處理粉塵量等因素，可采用就地回收，集中回收處理和集中廢棄等方式。

　　參考文獻(xiàn)：

　　《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50073-2001)

　　《潔凈廠房的設(shè)計(jì)與施工》陳霖新等編著

　　《暖通空調(diào)》陸亞俊主編

　　《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》陸耀慶主編

　　《暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》建筑工程常用數(shù)據(jù)系列手冊(cè)編寫組編