畢業(yè)論文--礦選煤廠篩分車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　平煤天安一礦選煤廠篩分車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：隨著煤炭行業(yè)的高速發(fā)展，由煤炭工業(yè)的發(fā)展引起的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重并且也越來越受到人們的重視，人們對生活質(zhì)量特別是生活環(huán)境質(zhì)量的要求同時(shí)也在提高。環(huán)境污染，如大氣污染對人們賴以生存的大氣環(huán)境造成了極大的影響，大氣污染對環(huán)境的破壞是巨大的，它對我們的生活環(huán)境造成了許多的危害，已經(jīng)成為人類亟待解決的問題之一。大氣污染中粉塵顆粒物對

2、環(huán)境造成的污染占據(jù)了重要的部分，嚴(yán)重影響了人們的身心健康。除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅是環(huán)境保護(hù)方面的重要內(nèi)容之一，它同時(shí)也對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和對外形象產(chǎn)生影響。本次對除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就是建立在對環(huán)境保護(hù)發(fā)展的基礎(chǔ)上的。本文對除塵系統(tǒng)方案的提出、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及除塵器和風(fēng)機(jī)等設(shè)備的選型等各個(gè)方面都進(jìn)行了論述。通過對設(shè)計(jì)對象的深入了解，通過對系統(tǒng)阻力、風(fēng)量等的計(jì)算，提出了合理的除塵方案，選用合適的除塵設(shè)備和管路組合成有效的除塵系統(tǒng)。最終達(dá)到預(yù)定的設(shè)

3、計(jì)目標(biāo)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：大氣污染；除塵系統(tǒng)；環(huán)境保護(hù)；除塵器；阻力。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言4</b></p><p><b>　　2．概述5</b></p><p>　　2.

4、1 選煤廠概況5</p><p>　　2.2 選煤廠工藝流程5</p><p><b>　　2.3選煤方法5</b></p><p>　　2.4選煤廠的粉塵危害程度及產(chǎn)塵原因6</p><p>　　2.4.1粉塵危害6</p><p>　　2.4.2選煤廠粉塵現(xiàn)狀及起塵原因分析8<

5、;/p><p>　　2.5選煤廠粉塵測定與分析9</p><p>　　3.粉塵性質(zhì)分析10</p><p>　　3.1粉塵的分類10</p><p>　　3.2粉塵的物理特性11</p><p>　　3.2.1粉塵的密度12</p><p>　　3.2.2粉塵的比表面積13</p&

6、gt;<p>　　3.2.3粉塵的含水量及其潤濕性13</p><p>　　3.2.4粉塵的粘附性13</p><p>　　3.2.5粉塵的安息角14</p><p>　　3.2.6粒徑與分散度14</p><p>　　3.2.7 凝聚性14</p><p>　　4 除塵方案的確定14<

7、/p><p>　　4.1除塵系統(tǒng)的選擇15</p><p>　　4.1.1除塵系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)15</p><p>　　4.1.2除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：15</p><p>　　4.1.3除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟16</p><p>　　4.2除塵設(shè)備的選用16</p><p>　　4.2.1常用

8、除塵設(shè)備的分類及特點(diǎn)16</p><p>　　4.2.2除塵器工作機(jī)理17</p><p>　　4.2.3常用除塵器的選用原則18</p><p>　　4.2.4除塵器的性能及評價(jià)指標(biāo)19</p><p>　　4.2.5常用除塵設(shè)備的維護(hù)20</p><p>　　4.3除塵器發(fā)展展望20</p>

9、<p>　　4.4除塵方案的比較選擇21</p><p>　　4.4.1除塵方案的初步選擇21</p><p>　　4.4.2除塵方案的可行性分析22</p><p>　　5 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.1吸塵罩的選擇和設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.1.1局部吸塵罩的選擇24

10、</p><p>　　5.1.2密閉罩的選擇25</p><p>　　5.1.3密閉罩的確定26</p><p>　　5.2系統(tǒng)排風(fēng)量的確定26</p><p>　　5.2.1排風(fēng)量的確定原則27</p><p>　　5.2.2密閉罩排風(fēng)量的確定28</p><p>　　5.2.3密閉

11、罩上開啟口及縫隙的總面積30</p><p>　　5.2.4設(shè)備連接31</p><p>　　5.3除塵器的選擇31</p><p>　　5.3.1旋風(fēng)除塵器的優(yōu)點(diǎn)31</p><p>　　5.3.2 旋風(fēng)除塵器的選型步驟31</p><p>　　5.3.3 旋風(fēng)除塵器的確定32</p>&l

12、t;p>　　5.3.4 袋式除塵器的選擇34</p><p>　　5.4管道的選擇設(shè)計(jì)與阻力計(jì)算36</p><p>　　5.4.1風(fēng)管材料的選擇36</p><p>　　5.4.2風(fēng)管布置原則37</p><p>　　5.4.3風(fēng)管管徑的確定37</p><p>　　5.5管道壓力損失計(jì)算39<

13、;/p><p>　　5.5.1 壓力損失計(jì)算步驟40</p><p>　　5.5.2 壓力損失計(jì)算步驟40</p><p>　　5.6風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算及其它47</p><p>　　5.6.1 風(fēng)機(jī)的選型原則47</p><p>　　5.6.2 風(fēng)機(jī)選型計(jì)算48</p><p>　　6 技術(shù)

14、經(jīng)濟(jì)分析50</p><p>　　6.1投資費(fèi)用50</p><p>　　6.1.1設(shè)備費(fèi)用50</p><p>　　6.1.2人工費(fèi)用50</p><p>　　6.1.3系統(tǒng)管理及維護(hù)費(fèi)用51</p><p>　　6.2系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析51</p><p>　　6.2.1系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)

15、效益分析51</p><p>　　6.2.2系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較52</p><p><b>　　7結(jié) 論53</b></p><p><b>　　致 謝54</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)55</p><p><b>　　1 引言</b>

16、;</p><p>　　隨著煤炭行業(yè)的高速發(fā)展，由于煤炭的不斷發(fā)展引起的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重并且也越來越受到人們的重視，人們對生活質(zhì)量特別是生活環(huán)境質(zhì)量的要求同時(shí)也在提高。環(huán)境污染，如大氣污染對人們賴以生存的大氣環(huán)境造成了極大的影響，大氣污染對環(huán)境的破壞是巨大的，它對我們的生活環(huán)境造成了許多的危害，已經(jīng)成為人類亟待解決的問題之一。大氣污染中粉塵顆粒物對環(huán)境造成的污染占據(jù)了重要的部分，嚴(yán)重影響了人們的身心健康，其中

17、的可吸入顆粒物過多進(jìn)入人體對人體的危害也是很大的。因此，對粉塵污染的防治是十分重要的。</p><p>　　近年來，隨著人類對大氣污染的認(rèn)識進(jìn)一步加深，人們對大氣污染的控制也在逐步完善，各個(gè)國家都制定了相應(yīng)的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)企業(yè)工廠煙氣必須在規(guī)定范圍內(nèi)才允許排放。另一方面，人們對環(huán)境保護(hù)投入的人力物力也在逐漸增加。很多科學(xué)家都致力于除塵系統(tǒng)的研究并且取得了很多建設(shè)性的成果。</p><p&g

18、t;　　除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝與維護(hù)都是十分復(fù)雜的，需要花費(fèi)企業(yè)巨大的人力與財(cái)力。而它的益處也是顯而易見的，合理的除塵系統(tǒng)不僅能減少污染，而且可以為企業(yè)減少各項(xiàng)成本，是企業(yè)提高效益的有潛力的一點(diǎn)。因此對于除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。</p><p>　　選煤廠的生產(chǎn)過程要經(jīng)過裝卸、輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)、篩分破碎等一系列運(yùn)輸和工藝加工過程，其結(jié)果是產(chǎn)生大量煤塵，嚴(yán)重污染環(huán)境。尤其是在篩分破碎車間，室內(nèi)空氣平均含塵濃度由幾十mg

19、/m3到幾百mg/m3 ，個(gè)別塵源點(diǎn)附近甚至達(dá)到幾千 mg/m3大大超過了國家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)值，致使運(yùn)行人員難以監(jiān)控設(shè)備，設(shè)備磨損嚴(yán)重，電器絕緣水平下降，給安全生產(chǎn)和工人的身心健康及環(huán)境帶來極大的危害。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是天安一礦選煤廠篩分車間的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本文將主要針對對篩分車間的八臺振動(dòng)篩的除塵、抑塵展開，最終使設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到企業(yè)的要求和國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上盡可能的降低投資費(fèi)用，便于

20、工人操作檢修和維護(hù)，找到合適的收支平衡點(diǎn)。</p><p><b>　　2．概述</b></p><p><b>　　2.1 選煤廠概況</b></p><p>　　天安一礦井田面積27.5km2,設(shè)計(jì)能力150萬噸／年，去年實(shí)際生產(chǎn)煤炭360萬噸。主導(dǎo)產(chǎn)品混煤為“省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”， 主導(dǎo)商品煤為三分之一焦混煤和洗混煤，低硫、

21、低灰，發(fā)熱量穩(wěn)定，廣泛用于電力、冶金、建材、化工、陶瓷、供熱等行業(yè)，產(chǎn)品暢銷華東和中南五省，網(wǎng)絡(luò)輻射安徽、江西、福建、上海等地。批“高產(chǎn)高效礦井”。該礦洗煤廠為配套洗煤廠，擁有優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)能力為340萬噸／年。</p><p>　　天安一礦選煤廠入洗天安一礦的原煤，原煤牌號以貧瘦煤為主，灰分在34.37%左右，硫份小于0.5%,屬低硫煤，揮發(fā)分17%左右。</p><p>　

22、　選煤廠工作制度同礦井，年工作300天，日生產(chǎn)14小時(shí)，年生產(chǎn)時(shí)間4200小時(shí)，小時(shí)原煤處理能力為714噸 / 小時(shí)，故年總處理能力為300萬噸。</p><p>　　選煤廠房共設(shè)8個(gè)系統(tǒng)，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一個(gè)系統(tǒng)備用。篩分破碎車間有4臺破碎機(jī)，8臺震動(dòng)篩。</p><p>　　2.2 選煤廠工藝流程</p><p>　　入選礦在運(yùn)到選煤廠之前先運(yùn)到破碎站，在破碎站破

23、碎，用優(yōu)劣煤帶或輸運(yùn)機(jī)分別送至優(yōu)煤儲(chǔ)倉及劣煤儲(chǔ)倉。儲(chǔ)后毛煤分優(yōu)劣煤送到篩分車間，篩分車間完成破碎及篩分任務(wù)后將﹤13mm的劣煤及﹤50mm的優(yōu)煤輸送到產(chǎn)品煤倉直接供外銷。﹥50mm的優(yōu)煤及﹥13mm的劣煤送至跳汰車間洗選，選后產(chǎn)品送至產(chǎn)品倉外銷，矸石進(jìn)入排矸系統(tǒng)與鍋爐房爐灰混合在一起送至矸石倉經(jīng)汽車送至露天排土場廢棄。所有的產(chǎn)品煤均自產(chǎn)品倉運(yùn)至大型快速裝車站經(jīng)鐵路外運(yùn)，煤泥水進(jìn)入耙式濃縮機(jī)濃縮，底流煤泥水進(jìn)入壓濾車間回收煤泥，混入劣煤中

24、，溢流及壓濾濾液作為循環(huán)水使用，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)煤泥水閉路循環(huán)。</p><p><b>　　2.3選煤方法</b></p><p>　　選塊煤有兩種方法可供選擇，即跳汰法或重介法。現(xiàn)天安一礦選煤廠使用的是</p><p><b>　　跳汰法選煤方法。</b></p><p>　　跳汰法選煤的主要優(yōu)點(diǎn)是：&

25、lt;/p><p>　　1）一臺分選設(shè)備可出三種產(chǎn)品，有中間產(chǎn)物可做回旋余地； </p><p>　　2）適合高密度分選，其第一段分選密度可在2.0以上；</p><p>　　3）操作靈活，應(yīng)變能力強(qiáng)。</p><p>　　4）當(dāng)篩分效率不高時(shí)，塊煤中混入大量末煤時(shí)，對分選影響不大；從發(fā)展上看有利于降低分選粒度下限；</p><

26、;p>　　5）環(huán)節(jié)少管理簡單，基本建設(shè)費(fèi)用低，生產(chǎn)費(fèi)用低；</p><p>　　它的主要缺點(diǎn)是需選前破碎，分選效率不如重介法高。</p><p>　　重介法選煤的主要優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　　1）入選上限高，廠內(nèi)不必選前破碎；</p><p><b>　　2）分選效率高；</b></p><

27、p><b>　　它的主要缺點(diǎn)是：</b></p><p>　　1）一臺設(shè)備只能生產(chǎn)二個(gè)產(chǎn)品，要求二個(gè)密度分選 ，對于重介法無疑要設(shè)置主、再選塊煤分選機(jī)，增加了系統(tǒng)復(fù)雜程度，計(jì)算表明僅僅是一個(gè)密度分選的劣質(zhì)塊煤重介法排矸就比跳汰法基建投資高3154萬元，贏利相差不大，當(dāng)采用二個(gè)密度分選時(shí)，重介法基建費(fèi)用會(huì)更高，生產(chǎn)成本也會(huì)更高。</p><p>　　2）由于本煤1

28、.8~1.9密度級灰分在51%左右，1.9~2.0密度級灰分在58%左右，1.8~2.0量約占8%以上，從回收資源角度采用高密度分選是必要的，計(jì)算表明，本煤分選時(shí)無論優(yōu)煤、劣煤其第一段分選密度都在1.95以上，這時(shí)重介法塊煤需要予先濕法脫泥，介質(zhì)細(xì)磨，使得重介系統(tǒng)大大復(fù)雜化，并且高密度介質(zhì)凈化量劇增，介質(zhì)耗量大，管理較困難</p><p>　　2.4選煤廠的粉塵危害程度及產(chǎn)塵原因</p><p

29、><b>　　2.4.1粉塵危害</b></p><p>　　據(jù)有關(guān)數(shù)字統(tǒng)計(jì)，隨著全球工業(yè)的不斷發(fā)展，導(dǎo)致環(huán)境日益惡化。全世界每年估計(jì)排入大氣的粉塵量約為一億噸，硫氧化物高達(dá)1.5億噸。我國廢氣中二氧化硫排放量為1927萬噸，煙塵排放量為1013萬噸，工業(yè)粉塵排放量為941萬噸。如果我們長時(shí)間生活在各種廢氣和工業(yè)粉塵的環(huán)境中，我們會(huì)得各種各樣的疾病。在工業(yè)生產(chǎn)過程中散發(fā)的各種有害物（粉

30、塵，有害蒸汽和氣體），如不加以控制，會(huì)使室內(nèi)外空氣受到污染和破壞，危害人類健康、動(dòng)植物生長，影響生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。在各種不同生產(chǎn)場所，可以接觸到不同性質(zhì)的粉塵。如在采礦、開山采石、建筑施工、鑄造、耐火材料及陶瓷等行業(yè)，主要接觸的粉塵是石英的混合粉塵；石棉開采、加工制造石棉制品時(shí)接觸的是石棉或含石棉的混合粉塵；焊接、金屬加工、冶煉時(shí)接觸金屬及其化合物粉塵、農(nóng)業(yè)、糧食加工、制糖工業(yè)、動(dòng)物管理及紡織工業(yè)等，接觸植物或動(dòng)物性有機(jī)粉塵為主。&l

31、t;/p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)中散發(fā)各種有害物以及余熱余濕，如果不加控制，會(huì)使室內(nèi)，外空氣環(huán)境受到污染和破壞，危害人類健康，動(dòng)植物生長，影響生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。因此，控制工業(yè)有害物對室內(nèi)外空氣環(huán)境的影響和破壞，是當(dāng)前急需解決的問題。粉塵對人體的危害有很多方面，首先，在生產(chǎn)過程中最主要的途徑是經(jīng)過呼吸道進(jìn)入人體，其次是經(jīng)過皮膚進(jìn)入人體，通過消化道進(jìn)入人體的情況較少。</p><p>　　生產(chǎn)性粉

32、塵既污染環(huán)境，又嚴(yán)重危害作業(yè)工人的身體健康。人體吸入生產(chǎn)性粉塵后，可刺激呼吸道，引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等上呼吸道炎癥，嚴(yán)重的可發(fā)展成為塵肺??；同時(shí)，生產(chǎn)性粉塵又可刺激皮膚，引起皮膚干燥、毛囊炎、膿皮病等疾病。如：金屬和磨料粉塵可以引起角膜損傷，導(dǎo)致角膜感覺遲鈍和角膜混濁；有機(jī)粉塵（如動(dòng)物性粉塵），可引起哮喘、職業(yè)性過敏性肺炎等；危害最大的是采石場、礦山、開山筑路、開鑿隧道等產(chǎn)生的粉塵；它含有游離的二氧化硅（即矽塵），人體吸人過量會(huì)導(dǎo)致

33、矽肺。矽肺是職業(yè)病學(xué)中最嚴(yán)重的病種之一，臨床一般表現(xiàn)為氣短、胸悶、胸痛、咳嗽和咯痰等呼吸功能障礙癥狀，最終可因呼吸功能衰竭而死亡。</p><p>　　粉塵對人體健康的危害同粉塵的性質(zhì)，粒徑大小和進(jìn)入人體的粉塵量有關(guān)。粉塵中如果有毒性強(qiáng)的金屬粉塵，進(jìn)入人體后，會(huì)引起中毒以至死亡。例如鉛使人貧血，損害大腦；錳，鎘損壞人的神經(jīng)，腎臟等等。此外，它們都能直接對肺部產(chǎn)生危害。例如引起心肺機(jī)能不全等。粉塵中的一些貴重金屬元

34、素對人體的危害很大。再有，粉塵的表面可以吸附空氣中有害的氣體，液體以及細(xì)菌病毒等微生物，它是污染物質(zhì)的媒介物，還會(huì)和空氣中的二氧化硫聯(lián)合作用，加劇對人體的危害。粉塵還能大量吸收太陽紫外線短波部分，嚴(yán)重影響兒童的生長發(fā)育。</p><p>　　選煤廠粉塵之大，治理之難，在一定程度上影響著日常生產(chǎn)，天安一礦選煤廠幾年也一直關(guān)注粉塵的治理，并也投入一定資金、技術(shù)，不斷的研究治理方法。在綜合治理粉塵上取得一定的成效，并也

35、積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，因客觀因素的存在及主觀因素的影響，目前選煤廠的粉塵危害程度仍然嚴(yán)重，特別是篩分車間，實(shí)測結(jié)果表明，空中浮塵濃度范圍在200~2600mg/m3，不僅嚴(yán)重超過國家允許標(biāo)準(zhǔn)，并也時(shí)刻威脅著職工的健康，僅篩分車間落塵達(dá)到4t/d左右，加之各死角積塵等都在時(shí)刻威脅著選煤廠的安全生產(chǎn)。</p><p>　　選煤廠發(fā)塵量之大的根本因素是客觀自然因素，由于平頂山地區(qū)干旱少雨，煤炭在生產(chǎn)之前、后外在水分蒸發(fā)較多

36、，煤炭入選時(shí)實(shí)際含水量約9.6%，外在水分僅為3.8%。所以煤質(zhì)變脆，易脆，煤層失水后，對起塵可產(chǎn)生以下影響：1、對于天安一礦煤，原煤失水后，煤質(zhì)變脆易碎、機(jī)械性能下降，在采掘、運(yùn)輸、裝儲(chǔ)過程中，由于多次跌落破碎＜13mm粒級含量由約40%增至60%，其中＜0.074mm級粉塵量約為7t/h，粉塵含量增大，起塵的量也隨之加大。2、原煤失水后，在自然干燥狀態(tài)下，細(xì)顆粒粉塵在生產(chǎn)運(yùn)輸過程中，不能粘附在粗顆粒上或從錯(cuò)顆粒上脫落，分離出來形成粉

37、塵。重要的主觀因素也較多，選煤設(shè)備本身造成煤流沖擊力偏大，在開采、運(yùn)輸、裝卸、破碎、篩分、轉(zhuǎn)載過程中產(chǎn)生大量高分散度的粉塵，設(shè)備的封閉性能不好，設(shè)備漏風(fēng)，噴塵點(diǎn)較多，初步統(tǒng)計(jì)全廠主要起塵點(diǎn)有192個(gè)，除塵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)不當(dāng)，對粉塵產(chǎn)生的強(qiáng)度、粒度特征估計(jì)不足，及后期生產(chǎn)中管理不利，都是造成粉塵危害程度增加的原因，加之市場對煤質(zhì)水分的要求，增加外在水分受限，而控制定量供水技術(shù)難度較大，冬季供水難度教大、管路凍壞也加劇了粉塵污染的惡化。<

38、;/p><p>　　選煤廠的實(shí)測表明，人選煤炭進(jìn)入產(chǎn)品倉后取樣推算，倉內(nèi)煤炭仍具7t/d的產(chǎn)塵能力，產(chǎn)塵粒級在74μm以下，并且不包含已飄溢沉降在各生產(chǎn)車間的粉塵，所以如果控制不當(dāng)，粉塵的污染程度是不堪設(shè)想的。</p><p>　　另外，粉塵的二次飛揚(yáng)比較嚴(yán)重，各樓層地板與設(shè)備之間封堵不嚴(yán)，孔洞、縫隙大小不等，位置隱蔽不易發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煤塵堆積到一定程度，在重力或動(dòng)力作用下，不斷沿孔隙從上層飄落到下

39、層樓空間，造成車間的二次污染，也是造成浮塵嚴(yán)重超標(biāo)的原因。</p><p>　　2.4.2選煤廠粉塵現(xiàn)狀及起塵原因分析</p><p>　　天安一礦選煤廠篩分車間的主要起塵點(diǎn)多達(dá)192個(gè)，從產(chǎn)生機(jī)理和粉塵運(yùn)移沉降規(guī)律來分，主要有：毛煤倉上、下、篩分破碎車間、末煤運(yùn)輸系統(tǒng)及末煤產(chǎn)品倉上、皮帶受料口、轉(zhuǎn)載點(diǎn)等。不同類型的產(chǎn)塵點(diǎn)，其起塵原因亦不相同，但主要有以下幾點(diǎn)：</p>&l

40、t;p>　　1）原煤失水較大，微細(xì)顆粒在生產(chǎn)運(yùn)輸過程中不能粘附在粗顆粒上或從粗顆粒上脫落，分離出來形成粉塵，增加了粉塵量；</p><p>　　2）現(xiàn)有的噴霧除塵設(shè)施未能正常發(fā)揮作用，噴水與煤流運(yùn)動(dòng)難以同步，噴水量無法計(jì)量，水霧與粉塵粒子的接觸時(shí)間較小捕捉粉塵粒子的能力較小，導(dǎo)致降塵效果下降甚至失效；</p><p>　　3）機(jī)械袋式除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，一方面引風(fēng)能力不足，漏風(fēng)嚴(yán)

41、重；另一方面不能形成合理的流場，導(dǎo)致含塵氣體不能按預(yù)定密閉通道流動(dòng)，造成粉塵在整個(gè)篩分破碎車間的擴(kuò)散與沉降；</p><p>　　4）個(gè)別主要產(chǎn)塵點(diǎn)未采取相應(yīng)的降塵除塵措施；</p><p>　　5）多數(shù)給料溜槽落煤高度過大，給料方向不合理，一方面易造成撒煤和皮帶跑偏，另一方面也加大了煤塵飛揚(yáng)程度。 </p><p>　　2.4.3選煤廠粉塵綜合治理的總體原則<

42、;/p><p>　　1）盡量利用和發(fā)揮現(xiàn)有降塵和除塵設(shè)施的作用，爭取以最小的投入達(dá)到預(yù)定的降塵效果；</p><p>　　2）采取一些新措施，形成合理流場，避免粉塵在整個(gè)篩分車間的擴(kuò)散，達(dá)到集塵捕塵直至降塵除塵的效果。</p><p>　　3）根據(jù)煤流在選煤廠的運(yùn)動(dòng)過程，研究降低各產(chǎn)塵點(diǎn)尤其是各受煤點(diǎn)的煤塵產(chǎn)出量技術(shù)措施。</p><p>　　粉

43、塵對健康危害極大，關(guān)鍵在于預(yù)防。具體包括改革不合理的生產(chǎn)過程，建立粉塵監(jiān)測制度，切實(shí)落實(shí)綜合防塵措施，減少吸入粉塵的機(jī)會(huì)，對于粉塵作業(yè)工人定期體檢，做到早期檢查、早期診斷，對已確診為塵肺患者及早調(diào)離粉塵作業(yè)，并進(jìn)行必要的治療，平時(shí)可服用排毒洗肺的中藥防治，清除肺部污物，控制和減少塵肺的發(fā)病率。</p><p>　　對于這類大氣污染問題，我們只要對具體的生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，找出產(chǎn)塵點(diǎn)，分析粉塵的成分，然后使用合理的除

44、塵設(shè)備，達(dá)到大氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣帶來的環(huán)保效益是無法估量的，環(huán)保效益又會(huì)反過來促進(jìn)我國工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。</p><p>　　2.5選煤廠粉塵測定與分析</p><p>　　為能有效治理粉塵危害，必須對全廠的粉塵進(jìn)行全面測定與分析，具有實(shí)際意義的是煤流在各生產(chǎn)狀況下實(shí)際產(chǎn)塵強(qiáng)度，最終是以某個(gè)時(shí)間、空間及設(shè)備的工作狀態(tài)所產(chǎn)生的塵量為基本參數(shù)。</p><p>　　

45、對于本設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)的8個(gè)振動(dòng)篩的產(chǎn)塵量為4.16t/d，每天一班，每班14小時(shí)，那么產(chǎn)塵強(qiáng)度為4.16/14=0.297t/h，又因?yàn)?個(gè)振動(dòng)篩，6個(gè)是8米長的并且大小等相同，另外2個(gè)是9米長的，也相同，按照一定的分配原則，8米長的的發(fā)塵強(qiáng)度為0.036t/h，9米的為0.04t/h。</p><p>　　8個(gè)振動(dòng)篩的粉塵分散度如下頁表所示：</p><p>　　從表中可以看出，振動(dòng)篩的粉塵顆

46、粒比較細(xì)微，表內(nèi)統(tǒng)計(jì)說明2~20μm以上的粉塵的分散度約為60%~80%。這些參數(shù)為治理方案的確定、設(shè)備的選型起這重要的作用。</p><p>　　表2-3 振動(dòng)篩的粉塵分散度</p><p><b>　　3.粉塵性質(zhì)分析</b></p><p>　　對粉塵性質(zhì)的進(jìn)一步研究對以后設(shè)計(jì)中除塵方案的確定及除塵設(shè)備的選用有重大意義。</p>

47、;<p><b>　　3.1粉塵的分類</b></p><p>　　1）按物質(zhì)組成分類 粉塵可分為有機(jī)塵、無機(jī)塵、混合塵。有機(jī)塵包括植物塵、動(dòng)物塵、加工有機(jī)塵；無機(jī)塵包括礦塵、金屬塵、加工無機(jī)塵等。本次設(shè)計(jì)就是屬于無機(jī)塵。</p><p>　　2）按粒徑分類 按塵粒大小或在顯微鏡下可見程度粉塵可分為：粗塵，粒徑大于40μm，細(xì)塵，粒徑10~40μm，在明

48、亮光線下肉眼可以看見；顯微塵，粒徑0.25—10μm，用光學(xué)顯微鏡可以觀察；亞顯微塵，粒徑小于0.25μm，需用電子顯微鏡才能觀察到。不同粒徑的粉塵在呼吸器官中沉著的位置也不同，又分為：可吸入性粉塵即可以吸入呼吸器官，直徑約大于10μm的粉塵；微細(xì)粒子直徑小于2.5μm的細(xì)粒粉塵，微細(xì)粉塵會(huì)沉降于人體肺泡中。</p><p>　　3）按形狀分類 不同形狀的粉塵可以分為：</p><p>　

49、　a三相等長粒子，即長、寬、高的尺寸相同或接近的粒子，如正多邊形及其他與之接近的不規(guī)則形狀粒細(xì)子；</p><p>　　b 片形粒子，既兩方向的長度比第三方向長得多，如薄片狀、鱗片狀年粒子；</p><p>　　c 纖維形粒子，既在一個(gè)方向上長得多的粒子，如柱狀、針狀、纖維粒子；</p><p>　　d 球形粒子，外形成圓形或橢圓形。</p><

50、p>　　4）按化學(xué)特性分類：</p><p>　　由粉塵的濕潤性、粘性、燃燒爆炸性、導(dǎo)電性、流動(dòng)性可以區(qū)分不同屬性的粉塵。如按粉塵的濕潤性能夠分為濕潤角小于90º的親水性粉塵和濕潤角大于90º的疏水性粉塵；按粉塵的黏性力分為拉斷力小于60Pa的不粘塵，60—300Pa的微粘塵，300—600Pa的中粘塵，大于600Pa的強(qiáng)粘塵；按粉塵燃燒、爆炸性分為易燃、易爆粉塵和一般粉塵；按粉塵流動(dòng)性

51、可分為安息角小于30º的流動(dòng)行好的粉塵，安息角為30º—45º的流動(dòng)中等的粉塵既安息角大于45º的流動(dòng)性差的粉塵。按粉塵的導(dǎo)電性和靜電除塵的難易分為大于1011Ω.cm的高比電阻粉塵，104—1011Ω.cm的中比電阻粉塵，小于104 Ω.cm的低比電阻粉塵。</p><p>　　5）其他分類中還有分為生產(chǎn)性粉塵和大氣塵，纖維性粉塵和顆粒狀，一次揚(yáng)塵和二次性揚(yáng)塵等。<

52、/p><p>　　3.2粉塵的物理特性</p><p>　　塵粒具有形狀、粒徑、密度、比表面積四大基本特性，還具有磨損性、荷電性、濕潤性、黏著性以及爆炸性等重要性質(zhì)。塊壯物料破碎成細(xì)小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有的主要物理化學(xué)性質(zhì)外，還出現(xiàn)了許多新的特性，如爆炸性、帶電性等。</p><p>　　大體上，粉塵的物理性質(zhì)包括以下方面：</p><p&

53、gt;　　1）粉徑分布，是指粉塵中各種粒徑的粒子所占的百分比；</p><p>　　2）密度，指粉塵的質(zhì)量與同體積的4℃的水質(zhì)量之比；</p><p>　　3）比電阻，指粉塵本體與其表面化學(xué)膜電阻率之和；</p><p>　　4）可磨性，指粉塵被研磨的難易程度，用待測粉塵與標(biāo)準(zhǔn)粉塵在相同條件下研磨消耗能量或時(shí)間之比值表示；</p><p>　

54、　5）安息角（靜止角、自然傾角），指粉塵自然堆放在水平面上形成圓錐體的底角；</p><p>　　6）粘度，指粉塵之間一層對另一層的粘結(jié)力；</p><p>　　7）親水性，指粉塵與水接觸時(shí)被水濕潤的程度；</p><p>　　8）爆炸極限，指粉塵在空氣中遇有高溫、明火等發(fā)生爆炸的最低質(zhì)量濃度；</p><p>　　9）含水率，指單位體積粉塵

55、中含有水分的數(shù)量；</p><p>　　10）比表面積，指單位質(zhì)量粉塵中含有的內(nèi)表面積與外表面積之和；</p><p>　　11）粉塵形狀，諸如片狀、纖維狀、球形等。</p><p>　　在這些特性中，與除塵技術(shù)關(guān)系密切的，有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　3.2.1粉塵的密度</p><p>　　單位體積中粉塵的

56、質(zhì)量稱為粉塵的密度ρ其單位是kg/m3或g/cm3。</p><p>　　由于粉塵的產(chǎn)生情況不同、實(shí)驗(yàn)條件不同，獲得的密度值也不同。一般將粉塵的密度分為真密度和堆積密度等不同的概念。</p><p><b>　　1）真密度</b></p><p>　　由于粉塵顆粒表面不平和其內(nèi)部的空隙，所以塵粒表面及其內(nèi)部吸附著一定的空氣。粉塵的真密度是設(shè)法將

57、吸附在塵粒表面及其內(nèi)部的空氣排除后測得的粉塵自身的密度。用ρp表示。</p><p><b>　　2）堆積密度</b></p><p>　　固體研磨而形成的粉塵，在表面未氧化前，其真密度與母料密度相同。呈堆積狀態(tài)存在的粉塵，除了每個(gè)塵粒吸附喲一定空氣外，塵粒之間的空隙中也含有空氣。將包括粉體粒子間氣體空間在內(nèi)的粉塵密度稱為堆積密度。可見，對同一種粉塵來說，其堆積密度值

58、一般要小于真密度值。如煤粉燃燒產(chǎn)生的飛灰粒子，含有熔凝的空氣球，其堆積密度為1.07 g/cm3，真密度為 2.2 g/cm3。</p><p>　　密度對重力、慣性、離心式除塵器的除塵率關(guān)系很大，而堆積密度則與設(shè)計(jì)粉塵的存儲(chǔ)設(shè)備和粉塵的在飛揚(yáng)問題有關(guān)。當(dāng)粉塵的密度與堆積密度之比為10以上時(shí)，需要特別注意解決粉塵的二次飛揚(yáng)問題。</p><p>　　若將粉塵之間的空隙體積與包含空隙的粉塵總

59、體之比稱為空隙率，用ε表示，則粉塵的真密度ρp與堆積密度ρp之間存在如下關(guān)系</p><p>　　ρb=（1-ε）ρp （3-1）</p><p>　　對于一定種類的粉塵來說，ρp是定值，而ρb隨空隙率ε變化而變化。ε值與粉塵的種類、粒徑及充填方式等因素有關(guān)。粉塵愈細(xì)，吸附的空氣愈多，ε值愈大；充填過程加壓或進(jìn)行震動(dòng)，ε值減小。<

60、/p><p>　　粉塵的真密度應(yīng)用于研究塵粒在空氣中運(yùn)動(dòng)，而堆積密度則可用于存?zhèn)}或灰斗容積的計(jì)算等。</p><p>　　3.2.2粉塵的比表面積</p><p>　　單位體積的粉塵具有的總表面積Sp（cm2/cm3）稱為粉塵的比表面積。對于平均粒徑為d p、空隙率為ε的表面光滑球型顆粒，其比表面積定義 </p><p>　　Sp==6

61、 (3-2)</p><p>　　對于非球型顆粒組成的粉塵，其比表面積定義為</p><p>　　Sm=6 （3-3）</p><p>　　式中 φm為—顆粒群的形狀系數(shù)。即φm =。細(xì)砂平均φm =0.75；細(xì)煤粉φm =0.73；煙灰φm =0.55；纖維塵φm =0.30。</p>

62、<p>　　比表面積常用來表示粉塵的總體的細(xì)度，是研究通過粉塵層流體阻力以及研究化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱現(xiàn)象的參數(shù)之一。</p><p>　　3.2.3粉塵的含水量及其潤濕性</p><p><b>　　1）粉塵的含水量</b></p><p>　　粉塵中所含水分一般可分為三類：</p><p>　　a 自由水:

63、附著在表面或包含在凹面及細(xì)孔中的水分；</p><p>　　b 結(jié)合水:緊密結(jié)合在顆粒內(nèi)部，用一般干燥方法不易全部去除的水分；</p><p>　　c 化學(xué)結(jié)合水: 是顆粒的組成部分，如結(jié)晶水。</p><p>　　通過干燥過程可以除去自由水和一部分結(jié)合水分，其余部分作為平衡水分殘留，其量隨干燥條件而變化。</p><p>　　3.2.4粉

64、塵的粘附性</p><p>　　粉塵的粘附性是指粉塵顆粒之間凝聚的可能性或粉塵對器壁粘附堆積的可能性。粉塵顆粒由于凝聚變大，有利于提高除塵器的捕集效率，而從另一方面來說，粉塵對器壁的粘附會(huì)造成裝置和管道的堵塞或引起故障。</p><p>　　一般認(rèn)為，粘附現(xiàn)象與作用在顆粒之間的粘著力以及與固體壁面之間的作用力有關(guān)。時(shí)間證明，顆粒細(xì)，含水率高及荷電量大的粉塵易于粘附在器壁上，此外，還與粉塵的

65、氣流運(yùn)動(dòng)狀況及壁面粗糙情況有關(guān)。所以在除塵系統(tǒng)或氣流輸送系統(tǒng)中，要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇適當(dāng)?shù)臍饬魉俣?，并盡量把器壁加工光滑，以減少粉塵的粘附。</p><p>　　3.2.5粉塵的安息角</p><p>　　粉塵的安息角是指粉塵通過小孔連續(xù)地下落到水平板上時(shí)，堆積成的錐體母線與水平面的夾角（也叫靜止角或堆積角）。安息角是粉塵物料所具有的動(dòng)力特性之一。它與粉塵的種類、粒徑、形狀和含水量等因素有關(guān)。多

66、數(shù)粉塵的安息角的平均值在35°～36°左右，對于同一種粉塵，粒徑愈小，安息角愈大，表面愈光滑和愈接近球形的粒子，安息角愈小。含水率愈大，安息角愈大。安息角是設(shè)計(jì)除塵設(shè)備及管道的主要依據(jù)。</p><p>　　3.2.6粒徑與分散度</p><p>　　塵粒如呈球形，可取其直徑為粒徑。但實(shí)際上塵粒的形狀是很復(fù)雜的，多為不定形的。若要求得單一塵粒粒徑需借用不同的方法測出起代

67、表性尺寸，叫做塵粒粒徑。用的較多的有顯微鏡粒徑、Storkesl粒徑、篩分粒徑。</p><p>　　粉塵的各種粒級（某一粒徑范圍，如5～10µm，10～15µm等）所占質(zhì)量或顆粒數(shù)的百分比（%），稱為質(zhì)量分散度或顆粒分散度。粉塵的粒徑值是粉塵的主要特性之一，其粒徑分布大部分是細(xì)塵粒還是粗塵粒，是最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。</p><p>　　粉塵分散度對除塵工作具有重要的意義，是

68、除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管徑計(jì)算以及選擇除塵設(shè)備的主要依據(jù)之一。</p><p><b>　　3.2.7 凝聚性</b></p><p>　　粉塵微粒產(chǎn)生時(shí)的高溫，塵粒表面的電荷、布朗運(yùn)動(dòng)和聲波的震動(dòng)以及磁力作用，可使塵粒相互撞擊而引起凝聚。這一特殊性對除塵的原理和除塵效率起著不可忽視的作用。近年來發(fā)展的新型除塵器都設(shè)法利用這一特性，超聲波除塵器就是利用聲波使塵粒凝聚成微粒團(tuán)，

69、然后在送入旋風(fēng)除塵器，這樣，對于微小塵粒也能獲得高效率。</p><p><b>　　4 除塵方案的確定</b></p><p>　　除塵方案的確定，就是選擇最優(yōu)的除塵系統(tǒng)，在滿足除塵要求的條件下，盡量做到除塵設(shè)備的最佳配置，綜合考慮各種因素，盡量滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　4.1除塵系統(tǒng)的選擇</p><p&

70、gt;　　4.1.1除塵系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)</p><p>　　4.1.1.1按除塵系統(tǒng)的配置特點(diǎn)和規(guī)模可分為：</p><p>　　1）就地除塵系統(tǒng)。除塵設(shè)備直接置于生產(chǎn)粉塵的設(shè)備上，基本不需要除塵管道。</p><p>　　2）分散除塵系統(tǒng)。把就近性質(zhì)相同的產(chǎn)塵點(diǎn)用管道連接起來，共用一臺除塵設(shè)備和除塵風(fēng)機(jī)，是目前較為常用的除塵系統(tǒng)。</p><

71、p>　　3）集中除塵系統(tǒng)。把整個(gè)車間或者幾個(gè)車間的產(chǎn)塵點(diǎn)聯(lián)結(jié)與一個(gè)除塵系統(tǒng)，共用一臺除塵設(shè)備和風(fēng)機(jī)，是目前常用的除塵系統(tǒng)。</p><p>　　4.1.1.2按常用的除塵設(shè)備可分為： </p><p>　　1）干式除塵系統(tǒng)。除塵設(shè)備用干式除塵器（旋風(fēng)除塵器、電除塵器、袋式除塵器）不需要水和其他介質(zhì)做除塵介質(zhì)。</p><p>　　2）濕式除塵系統(tǒng)。除塵設(shè)備常用

72、濕式除塵器（沖激式除塵器、文氏除塵器、水膜除塵器）需要水或其他介質(zhì)做除塵介質(zhì)。</p><p>　　3）干濕結(jié)合除塵系統(tǒng)。干式除塵器和濕式除塵器聯(lián)合使用。</p><p>　　4.1.1.3按除塵設(shè)備的級數(shù)可分為： </p><p>　　1）單級除塵系統(tǒng)：除塵設(shè)備采用單級。目前工程上采用的絕大多數(shù)為此類除塵系統(tǒng)。</p><p>　　2）多級

73、除塵系統(tǒng)：除塵設(shè)備采用二級或二級以上的除塵器，只有在單級不能滿足排氣標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才采用多級。</p><p>　　4.1.1.4按除塵設(shè)備和風(fēng)機(jī)的位置可分為：</p><p>　　1）負(fù)壓除塵系統(tǒng)。除塵器位于通風(fēng)機(jī)之前。通過通風(fēng)機(jī)的氣體已經(jīng)經(jīng)過除塵設(shè)備，含塵濃度變低，這樣通風(fēng)機(jī)所受的阻力大大降低，運(yùn)行壽命長，適用于處理初濃度高的含塵氣體。</p><p>　　2）正壓除塵

74、系統(tǒng)。除塵器位于通風(fēng)機(jī)之后?？梢越档湍芎?，但通風(fēng)機(jī)所受的阻力加大，主要適用于處理初濃度低的含塵氣體。</p><p>　　4.1.2除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　1）對除塵系統(tǒng)進(jìn)行合理的劃分和規(guī)劃。</p><p>　　2）采用適宜的塵源密閉罩或粉塵捕集設(shè)備，并且要符合各廠的實(shí)際情況。</p><p>　　3）根據(jù)粉塵的性質(zhì)和氣體

75、的特性，采用適宜的除塵器和除塵風(fēng)機(jī)。</p><p>　　4）合理地設(shè)計(jì)和布局除塵管道，除塵器，除塵風(fēng)機(jī)</p><p>　　5）對分散和集中的除塵系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)閥門，以保證各揚(yáng)塵點(diǎn)的風(fēng)量，還需要設(shè)置必要的電氣控制和輔助系統(tǒng)。</p><p>　　6）據(jù)粉塵的性質(zhì)和氣體的特性，選擇合理的粉塵輸送設(shè)備。</p><p>　　7）要盡可能

76、采用節(jié)能技術(shù)，降低除塵系統(tǒng)的能耗。</p><p>　　8）要考慮設(shè)置必要的檢修和維護(hù)空間。</p><p>　　4.1.3除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　1）了解工藝流程，工藝設(shè)備及其配置情況，根據(jù)粉塵在工藝生產(chǎn)過程中的散發(fā)情況，確定密閉罩形式和抽風(fēng)點(diǎn)的位置。</p><p>　　2）根據(jù)工藝設(shè)備的工作情況和密閉狀態(tài)，決定除塵點(diǎn)的風(fēng)

77、量。</p><p>　　3）根據(jù)工藝生產(chǎn)情況，抽風(fēng)點(diǎn)的位置和數(shù)量，劃分除塵系統(tǒng)。</p><p>　　4）根據(jù)抽風(fēng)點(diǎn)氣體中所含粉塵的性質(zhì)、含塵濃度、氣象條件、廠址狀況，考慮除塵系統(tǒng)所要達(dá)到的具體環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，選擇凈化設(shè)備的形式及數(shù)量，并布置除塵器的具體位置。</p><p>　　5）布置管道位置具體走向，繪制平斷面草圖和系統(tǒng)圖。</p><p>

78、;　　6）計(jì)算系統(tǒng)摩擦阻力和局部阻力。</p><p>　　7）選擇風(fēng)機(jī)和電機(jī)。</p><p><b>　　8）選擇管道附件。</b></p><p><b>　　9）繪制工程圖。</b></p><p>　　4.2除塵設(shè)備的選用</p><p>　　4.2.1常用除塵設(shè)備

79、的分類及特點(diǎn)[3]</p><p>　　4.2.1.1按除塵機(jī)理分類</p><p>　　根據(jù)主要除塵機(jī)理的不同，目前常用的除塵器可以分為以下幾類：</p><p>　　1）重力除塵，如重力沉降室；</p><p>　　2）慣性除塵，如慣性除塵器；</p><p>　　3）離心力除塵，如旋風(fēng)除塵器；</p>

80、<p>　　4）過濾除塵，如袋式除塵器、顆粒程除塵器、纖維過濾器、紙過濾器；</p><p>　　5）洗滌除塵，如自激式除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器；</p><p>　　6）靜電除塵，如電除塵器。</p><p>　　4.2.1.2根據(jù)氣體凈化程度的不同，可以分為以下幾類：</p><p>　　1）粗凈化 主要除掉粗大的塵粒，一

81、般用作多極除塵的第一級。</p><p>　　2）中凈化 主要用于通風(fēng)除塵系統(tǒng)，要求凈化后的空氣含塵濃度不超過100mg/m－200mg/m。</p><p>　　3）細(xì)凈化 主要用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)，要求凈化后的空氣含塵濃度不超過1mg/m－2mg/m。</p><p>　　4）超凈化 主要除掉1m以下的細(xì)小塵粒，用于清潔度要求較高的潔凈房間，凈

82、化后的空氣含塵濃度視工藝要求而定。</p><p>　　4.2.2除塵器工作機(jī)理</p><p>　　除塵器的工作原理都是以作用力為理論基礎(chǔ)。根據(jù)力的性質(zhì)不同，設(shè)計(jì)出不同的除塵器。</p><p>　　4.2.2.1機(jī)械除塵器工作機(jī)理</p><p>　　機(jī)械除塵器有沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器三個(gè)類別。</p><p&

83、gt;　　沉降室工作原理是利用的是重力，所謂重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。在重力作用下含塵氣體的中的粉塵在沉降室被分離出來。</p><p>　　慣性除塵器分離粉塵用的是慣性力。慣性力是反映物質(zhì)自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力，受到外力時(shí)，物質(zhì)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在相同的作用力下慣性小的物體比慣性大的物體容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即得到的加速度比較大，這對慣性小的粉塵分離是有利的。</p><p>　　旋風(fēng)除塵器利用的是

84、離心力。所謂離心力是指做圓周運(yùn)動(dòng)的物體對施于它的向心分離力。它是依據(jù)在旋轉(zhuǎn)體的反作用力，利用離心力分離非均相系統(tǒng)的分離過程通稱離心分離。它是依據(jù)在旋轉(zhuǎn)過程中質(zhì)量大的、旋轉(zhuǎn)速度快的物質(zhì)獲得的離心力也大的原理進(jìn)行工作的。</p><p>　　4.2.2.2電除塵器工作機(jī)理</p><p>　　電除塵器分離粉塵靠的是靜電力即庫侖力。除塵過程分為四個(gè)階段。</p><p>

85、　　1） 氣體分離：在電暈級與集塵級之間施加支流高電壓（40kv－70kv），使放電級發(fā)生電暈放電，氣體分離，生成大量的自由電子和正離子。</p><p>　　2） 粉塵荷電氣流通過電場空間時(shí)，自由電子、負(fù)離子與粉塵碰撞并附著其上，便實(shí)現(xiàn)了粉塵的荷電。</p><p>　　3） 粉塵沉降荷電持塵在電場中受靜電力的作用被驅(qū)往集塵級，經(jīng)過一定時(shí)間后達(dá)到集塵級表面，放出所帶電荷并沉集其上。<

86、;/p><p>　　4） 清灰 集塵級表面上的粉塵沉集到一定厚度后，用機(jī)械振打等方法將其清除掉，使之落入下部灰斗中。放電級也會(huì)附著少量粉塵，也需要進(jìn)行定時(shí)清灰。</p><p>　　為保證靜電除塵器在高效率下運(yùn)行，必需將上述四個(gè)過程進(jìn)行得十分有效。</p><p>　　4.2.2.3袋式除塵器過濾機(jī)理</p><p>　　袋式除塵器的過濾機(jī)理是一

87、個(gè)綜合效應(yīng)的結(jié)果。粉塵一般由超細(xì)微粒到粗粒的各粒徑按一定分散度曲線分布的。雖然濾布纖維間的孔隙也許大于100mm以上，但織物過濾卻能捕集微粒粒子，過濾機(jī)理各種效應(yīng)是重力、篩濾、慣性碰撞、鉤附效應(yīng)和擴(kuò)散與靜電吸引。當(dāng)含塵氣流流經(jīng)濾布時(shí)，比濾布空隙大的顆粒，由于重力作用沉降了或因慣性作用被纖維擋住了，比濾布空隙小的顆粒和濾布的纖維發(fā)生碰撞后或經(jīng)過時(shí)被纖維鉤附在濾袋表面（即鉤附效應(yīng)）。較小的粒子，因分子間的布朗運(yùn)動(dòng)留在濾布的表面和空隙中，最微

88、小的離子則可能隨氣流一起流經(jīng)濾布跑掉了。</p><p>　　4.2.2.4濕式除塵器的工作原理</p><p>　　濕式除塵器的除塵原理屬于短程機(jī)制，主要是除塵器內(nèi)含塵氣體與水接觸有如下過程：溫暖粒與預(yù)先分散的水膜或霧狀液相接觸；含塵氣體沖擊水層產(chǎn)生鼓泡形成細(xì)小水滴或水膜；較大的粒子（如大于1mm）在與水滴碰撞時(shí)被捕集，捕集效率取決于粒子的慣性及擴(kuò)散程度。因?yàn)樗闻c氣流間有相對運(yùn)動(dòng)，并由

89、于水滴周圍有環(huán)境氣膜作用，所以氣體與水滴接近時(shí)，氣體改變流向繞過水滴，而塵粒受慣性力和擴(kuò)散的作用，保持原軌跡運(yùn)動(dòng)與水滴相撞。這樣，在范圍內(nèi)塵粒都有可能與水滴相撞，然后由于水的作用凝聚成大顆粒，被水流帶起。這說明，水滴小而多，比表面積大，接觸塵粒機(jī)會(huì)就多，產(chǎn)生碰撞、擴(kuò)散、凝聚效率也高。塵粒的容重、粒徑與水滴的相對速度越大，碰撞凝聚效率越高；而液體的黏度、表面張力越大，水滴直徑大，分散得不均勻，碰撞凝聚越低。實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，親水性粒子比

90、疏水性粒子容易捕集，這是因?yàn)橛H水性粒子容易通過水膜的緣故。此外，當(dāng)塵粒直徑和密度小，除塵效率明顯降低。為了解決疏水性粉塵和細(xì)微粒子效率低的問題，可以往水中加入某些藥劑來提高除塵效率。</p><p>　　4.2.3常用除塵器的選用原則</p><p>　　除塵設(shè)備的選擇正確與否，是除塵系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，必須根據(jù)粉塵的排放要求、工藝參數(shù)、廢氣的性質(zhì)、粉塵性質(zhì)、除塵設(shè)備的性能、經(jīng)濟(jì)條件和管理水平

91、進(jìn)行充分的調(diào)查研究，結(jié)合分析，選用適當(dāng)?shù)男问降某龎m設(shè)備，并規(guī)定其型號，應(yīng)按以下原則選用。</p><p>　　4.2.3.1粉塵的性質(zhì)</p><p>　　如粉塵的粒徑分布、濃度、粘附性、吸濕性、浸潤性、水硬性、比電阻、爆炸性和纖維性等。</p><p>　　1）大顆粒部分可采用慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器；對細(xì)小的顆粒可用袋式除塵器和電除塵器。</p>&

92、lt;p>　　2）對與袋式除塵器，入口煙氣的含塵濃度在0.2—15g/m3為宜，電除塵器在30 g/m3為宜，如入口粉塵的含塵濃度過高可考慮采用二級除塵系統(tǒng)，第一級采用慣性或旋風(fēng)除塵器。</p><p>　　3）對于纖維性和粘附性粉塵，不宜采用電除塵器。</p><p>　　4）對低比電阻和高比電阻的粉塵不宜采用電除塵器。</p><p>　　5）對水硬性粉塵

93、不宜采用濕式除塵器。</p><p>　　6）對親水性粉塵，通常采用濕式除塵器。</p><p>　　4.2.3.2含塵氣體的性質(zhì)</p><p>　　如溫度、濕度、氣體流量和成分等。</p><p>　　1）溫度變化較大且含濕量較大的氣體，不宜采用干式除塵設(shè)備。</p><p>　　2）氣體流量變化較大的，不宜采用旋

94、風(fēng)除塵器、電除塵器，宜采用袋式除塵器。</p><p>　　3）處理可燃性和爆炸性氣體，要采取一定的安全措施，可采用袋式除塵器和電除塵器。</p><p>　　4）要求排入大氣的粉塵濃度，要根據(jù)排入大氣的粉塵濃度和除塵設(shè)備入口的濃度，確定適宜的除塵設(shè)備。</p><p>　　5）除塵設(shè)備的一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　6）與除塵

95、設(shè)備相配套的而消耗的氣體介質(zhì)情況如：水、壓縮空氣和電等，壓縮空氣氣源不穩(wěn)定，質(zhì)量不好不宜采用脈沖袋式除塵器。</p><p>　　7）除塵設(shè)備的維護(hù)管理繁簡程度和用戶管理水平。</p><p>　　8）粉塵是否有回收價(jià)值，有較高回收價(jià)值的粉塵宜采用干式除塵設(shè)備。</p><p>　　4.2.4除塵器的性能及評價(jià)指標(biāo)</p><p><b

96、>　　1）除塵器處理量。</b></p><p>　　2）除塵器的除塵效率及通過率。</p><p>　　3）除塵器的壓力損失。</p><p>　　4）除塵器的基建投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。</p><p>　　5）除塵器的使用壽命。</p><p>　　6）除塵器的占地面積或占用空間體積的大小。<

97、/p><p>　　4.2.5常用除塵設(shè)備的維護(hù)[4]</p><p>　　除塵器及其附屬設(shè)備常因磨損、腐蝕、堵塞原因而引起設(shè)備穿孔、漏氣或堵塞，致使除塵效率下降，甚至造成事故。</p><p>　　為使除塵器能長期保持良好的性能，必須定期或不定期地對除塵器及其附屬設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。</p><p>　　4.3除塵器發(fā)展展望</p>

98、<p>　　近年來國內(nèi)外除塵設(shè)備的發(fā)展，著重在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1）除塵設(shè)備趨向高效率</p><p>　　由于對煙塵排放濃度要求愈來愈嚴(yán)格，世界各地趨于發(fā)展高效率的除塵器。在工業(yè)大氣污染控制中，電除塵器與袋式除塵器占了壓倒優(yōu)勢。日本除塵設(shè)備銷售額中，電除塵器及袋式除塵器占的比例分別為45.5%及44%，而濕式除塵器僅為5.5%，旋風(fēng)為2.1%。我國新增加發(fā)電

99、設(shè)備中主要以30×104KW以上大容量機(jī)組為主。為使大容量機(jī)組的風(fēng)機(jī)不磨損，保證安全經(jīng)濟(jì)發(fā)電，要求經(jīng)除塵器后煙氣含塵濃度控制在較低水平。20世紀(jì)90年代后，我國新建火電機(jī)組和許多老的改造機(jī)組大量配備電除塵器，到上世紀(jì)末電除塵器幾乎一統(tǒng)火電天下，設(shè)計(jì)除塵器效率也由98%~99%提高到99.2%~99.7%不少國家的排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，燃煤煙氣排放到大氣環(huán)境中的濃度不得高于50mg/m3。</p><p>　　2

100、）發(fā)展處理大煙氣量的除塵設(shè)備</p><p>　　當(dāng)前，工藝設(shè)備朝大型化發(fā)展，相應(yīng)需處理的煙氣量也大大增加。如500t平爐的煙氣量達(dá)50×104m3/h之多，600MW發(fā)電機(jī)組過濾煙氣量達(dá)2.3×106m3/h，沒有大型除塵設(shè)備是不能滿足要求的。國外電除塵器已經(jīng)發(fā)展到500～600m2，大型袋式除塵器的處理煙氣量每小時(shí)可達(dá)幾十萬到數(shù)百萬立方米，上萬條濾袋集中在一起形成“袋房”，扁袋占用空間少，

101、這種除塵裝置正得到迅速發(fā)展。</p><p>　　3）著重研究提高現(xiàn)有高效率除塵器性能</p><p>　　國內(nèi)外對電除塵器的供電方式、各種部件的結(jié)構(gòu)、清灰、解決高比電阻粉塵捕集等方面做了大量工作，從而使電除塵器運(yùn)行可靠，效率穩(wěn)定。對于袋式除塵器著重于改進(jìn)濾料及其清灰方式，使其適宜于高溫、大煙氣量的需要，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。濕式除塵器除了繼續(xù)研究高效文丘里管除塵器外，主要研究低壓降、低能耗以及污

102、泥回收利用設(shè)備。</p><p>　　4）發(fā)展新型除塵設(shè)備</p><p>　　寬間距或脈沖高壓電除塵器、環(huán)形噴吹袋式除塵器、順氣流噴吹袋式除塵器等等，都是近20年來發(fā)展起來的新型除塵設(shè)備。多種除塵機(jī)理共同作用的新型除塵設(shè)備也進(jìn)展迅速，如帶電水滴濕式洗滌器、帶電袋式除塵器等。此外，還有利用高壓水噴射、高壓蒸汽噴射的除塵設(shè)備。但燃煤電廠的煤越磨越細(xì)，煤的含硫量越來越低，排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，開

103、發(fā)高效、低耗的新型除塵器已勢在必行。</p><p>　　5）重視除塵機(jī)理及理論方面的研究</p><p>　　工業(yè)發(fā)達(dá)國家大都建立一些能對多種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行大范圍調(diào)整的試驗(yàn)臺，研究現(xiàn)有各種除塵設(shè)備的基本規(guī)律、計(jì)算方法，作為設(shè)計(jì)和改進(jìn)設(shè)備的依據(jù)，另一方面探索一些新的除塵機(jī)理，試圖應(yīng)用到除塵設(shè)備中去。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)也逐步滲入到除塵技術(shù)領(lǐng)域，使除塵設(shè)備的研究和應(yīng)用提高到一個(gè)新的水平。</p

104、><p>　　4.4除塵方案的比較選擇</p><p>　　4.4.1除塵方案的初步選擇</p><p>　　根據(jù)篩分車間產(chǎn)塵設(shè)備排風(fēng)量大，產(chǎn)塵量大，粉塵濃度高，粗顆粒粉塵分散度較高等條件，并結(jié)合以上介紹的各種除塵系統(tǒng)和除塵設(shè)備的特點(diǎn)及除塵設(shè)計(jì)的設(shè)備選用原則，本設(shè)計(jì)初步擬訂采用干式除塵系統(tǒng)進(jìn)行除塵凈化。經(jīng)初步考慮有以下三種可行方案：</p><p&g

105、t;　　1）除塵器采用二個(gè)旋風(fēng)除塵器串聯(lián)的二級、負(fù)壓、分散除塵系統(tǒng)。</p><p>　　2）除塵器只采用一個(gè)袋式除塵器的一級、負(fù)壓、分散除塵系統(tǒng)。</p><p>　　3）除塵器采用一個(gè)旋風(fēng)除塵器和一個(gè)袋式除塵器串聯(lián)的二級、負(fù)壓、分散除塵系統(tǒng)的方案。利用旋風(fēng)除塵器處理風(fēng)量大、阻力適中、結(jié)構(gòu)簡單、管理方便、費(fèi)用低、對大顆粒粉塵除塵效率較高的特點(diǎn)，將含塵氣流進(jìn)行預(yù)處理，除掉其中的大部分粗顆粒

106、粉塵，從而也減輕了袋式除塵器的工作強(qiáng)度，余下的細(xì)微顆粒再利用袋式除塵器對細(xì)微顆粒除塵效率高的特點(diǎn)，由袋式除塵器進(jìn)行凈化處理，然后將凈化后的氣體排出車間。除塵器收集的粉塵顆粒由排灰裝置排出，進(jìn)行另行處理。這種方法將旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器兩者的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化組合，充分利用了袋式除塵器和旋風(fēng)除塵器的優(yōu)點(diǎn)，也最大限度的避開了袋式除塵器不能處理大粉塵量、設(shè)備阻力大、清灰麻煩、管理不便和旋風(fēng)除塵器對細(xì)微顆粒除塵效率比較低、排出粉塵體積濃度比較高的不

107、足。</p><p>　　由于這三種方案的除塵效率都接近都較高，也都可以達(dá)到國家有關(guān)除塵規(guī)范中要求的大氣粉塵濃度的排放要求（150mg/m3）。但經(jīng)過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)的對比，顯然方案（3）更合理，更具實(shí)用性，所以初步采用方案（3）作為本次設(shè)計(jì)的除塵方案，即采用旋風(fēng)除塵器作為一級除塵，袋式除塵器為二級除塵的二級、負(fù)壓、分散除塵系統(tǒng)方案。</p><p>　　4.4.2除塵方案的可行性分析

108、</p><p>　　由于篩分車間是上下兩臺共4套8臺篩子，所以為了方便，減少復(fù)雜程度，采用上下兩臺一套除塵系統(tǒng)。其中前二套211-221，212-222，風(fēng)量相同；后二套，213-223，214-224處理風(fēng)量相同。前二套處理風(fēng)量為20598m3/h，后二套處理風(fēng)量為23772 m3/h，由于采用大容積密閉罩（見第5章第一節(jié)），所以假定粉塵中約30%的大顆粒在密閉罩內(nèi)沉降，只有約70%的細(xì)微粉塵被吸進(jìn)除塵管道內(nèi)

109、，在罩內(nèi)落下的粉塵在每天的檢修和歇班時(shí)間內(nèi)用水進(jìn)行沖洗，泥漿有溝槽排出。則其除塵器進(jìn)口粉塵濃度分別為：</p><p>　　C1==2447， mg/m3 （4-1）</p><p>　　C2==2238， mg/m3 （4-2）</p><p>　　由下表通用旋風(fēng)除塵器的分級效率可計(jì)算的粉塵通過旋風(fēng)除塵器一級除塵后的出口粉塵濃度&l

110、t;/p><p>　　表4—1通用旋風(fēng)除塵器分級效率</p><p>　　由前面給出的各個(gè)篩的粒徑頻率分布，則各套除塵系統(tǒng)的全效率和旋風(fēng)除塵器出口粉塵濃度分別為：</p><p>　　211-221： η1=（38.5+18.5）×0.4+26.5×0.79+12×0.92+6.5×0.997=61%</p><

111、;p>　　旋風(fēng)除塵器出口濃度為 2447×（1-0.61）=954，mg/ m3</p><p>　　212-222： η2=（30.5+21.5）×0.4+26×0.79×15.5×0.92×6.5×0.997=62.08</p><p>　　旋風(fēng)除塵器出口濃度為 2447×（1-0.6208）=928

112、，mg/ m3</p><p>　　213-223： η3=（34.5+20）×.4+29×0.79+13×0.92+3.5×0.997=60.1%</p><p>　　旋風(fēng)除塵器出口濃度為 2238×（1-0.601）=893，mg/ m3</p><p>　　214-224：η4=（37.5+20）×0

113、.4+24.5×0.79+12×0.92+6.5×0.997=61%</p><p>　　旋風(fēng)除塵器出口濃度為 2238×（1-0.61）=873，mg/ m3</p><p>　　各套除塵系統(tǒng)中粉塵經(jīng)過一級除塵后的粉塵濃度都大于100 mg/ m3，不能滿足排放要求，因此需要經(jīng)過除塵，袋式除塵器的除塵效率近似取99.7%，則各套系統(tǒng)的出口粉塵濃度分