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                      除尘器

                      置换通风在高大空间厂房除尘除湿中的应用

                      作者:郑州快三投注环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2018-12-26 15:52:47

                      摘要:介绍了地铁车间除尘除湿系统的设计及置换通风在该系统中的应用,认为风冷屋顶式除尘除湿系统,可以改善高大空间厂房室内空气品质,满足地铁制造工艺的要求,取得了比较明显的效果。

                      关键词:空气品质;除尘除湿;置换通风;高大空间厂房

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                      1 问题的提出

                      株洲电力机车厂为上海明珠二线及郑州三号线生产地铁车辆新建了地铁厂房,该工程于2002年4月开工,2003年11月交付使用,建设基地占地面积约54820m2,总建筑面积为34670m2,列入湖南省10大标志性工程和株洲市重点工程。厂房为轻钢结构,屋面为保温屋面,外墙板为双层彩钢板,中间夹芯为75mm离心玻璃棉,厂房内局部地方为二层辅助办公楼。铝合金车体车间建筑规格为138m×64m,厂房高度为14~14.5m,跨度为16m及24m两种。车间内主要进行铝合金车体的组装焊接及少量焊缝打磨作业和机加工作业,主要焊接方法为MIG焊,要求作业环境相对湿度低于65%。同时,由于产生大量的铝合金焊接烟尘,主要成份为直径0.1~2μm的铝粉尘及氧化铝、氧化铁、氧化锰等金属氧化物有害微粉及有害气体,并产生一定的余热量,要求通过除尘设备使室内的空气含尘量低于4mg/m3的劳保及环保要求,同时通过制冷设备消除余热的影响。因此,车体车间需要考虑整体除尘除湿系统。

                      室内空气品质要求。室内温度:夏季不大于30℃,冬季不小于10℃,相对湿度小于65%,含尘量<4mg/m3,即焊接烟尘经处理后达到国家劳保及环保排放标准,最不利情况下最大新风量为20%,工作区以上焊接烟尘不应有聚集及明显烟雾现象。

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                      2 车间整体除尘除湿系统

                      2.1 置换通风的特性

                      置换送风也称分层送风,是一种垂直置换流的特殊形式,将新鲜的空气直接送入工作区,低于室内温度的空气被送入房间的贴近地面处,此时风速的平均值及紊流度都很低,在整个地面形成空气湖。厂房内的热源(人员,电器,焊接余热等)在置换流的上方形成向上热烟羽,由于热烟羽所引起的垂直气流运动要强于置换流,因此部分空气会形成回流,但由于该气流已被加热,不可能下降到空气湖处,由此置换送风形成了热力分层现象:靠近地面处为置换流区;上方为混合流区。同时,送风的动量较低,以致对室内主导气流无任何实际影响,室内产生的余热所引起的温度及污染物的浓度随着高度的增加而增加,排风口设置在顶部。这种通风方式与传统的混合通风方式相比使室内工作区得到较高的空气品质,较高的热舒性并具有较高的通风效率。混合通风以稀释原理为基础,以平均温度或浓度为评价指标,而置换通风以浮力控制为动力,以工作区空气品质-换气效率为评价指标。

                      2.2 除尘除湿机组确定

                      该工程采用4台独立的KWLF-2474型风冷屋顶式除尘除湿机组,以除湿为主体,增加除尘的功能段,将两者有机结合起来,每套机组处理风量为7万m3/h,处理冷量为470kW,风冷制冷机组提供冷源,蒸汽通过蒸汽盘管提供热源。机组由回风段、分风阀段、初效段、焊接烟尘过滤段、直接蒸发段、蒸汽加热段和送风段组成。机组除尘由初效过滤、过滤筒、反吹系统、清灰系统组成,其中瑞典playmovent生产的CART-D覆聚酯膜的焊接专用过滤筒,专门处理焊接烟尘,对粒径0.1~2μm铝合金焊接烟尘过滤效率达到99.9%。反吹系统主要由文丘里管、电磁阀、压缩空气管、压差传感器等组成,清灰控制压差控制和时间控制双重作用,并在车间内收集灰

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                      2.3 气流组织

                      由于室内焊接时同时产生余热及焊接烟尘污染物,且烟尘密度比空气小,从节能及提高工作区换气效率考虑,同时排走余热及焊接烟尘,气流组织型式采用置换通风型式。根据工艺设备及生产特点,厂房内划分4个区,系统由4个独立的子系统组成,互不干涉。在钢柱两侧架空布置置换送风桶,底部高度为2.0m,顶部在考虑天车运行及灯具布置要求下,在11.3m高度设置蛋格式回风口,为保证快速收集烟尘,避免烟尘聚集,特别在7.5m高度设置双侧面蛋格式回风口。ISH系列风口悬空安装在钢柱两侧,以便下部区域机械设备、人员等通行,避免与配电箱、消防箱的交叉影响。供冷时为低速低紊流水平送冷风,供热时以较高的速度向下送热风,可通过电动执行器自动调节气流调节板的位置来实现供热或供冷工况模式的转换。风口采用妥思技术计算结果选型,选型结果为ISH-E2/450型置换送风桶风口气流参数如下:

                      (1)冬季工况。气流直达风速控制区距离为10.00m。

                      (2)夏季工况。出口面平均速度为1.00m/s,排风温度为32℃,相对湿度为52%,0~12m距离内卷吸系数为1.3~3.8,12m距离处地面平均风速为0.25m/s,12m距离处地面平均风温为28.5℃,相对湿度为63%,工件处平均风速<0.3m/s,工件1m高处平均风温为28.9℃,相对湿度为62%,工件3.5m高处平均风温为29.5℃,相对湿度为61%,工件4.5m高处平均风温为31℃,相对湿度为56%。

                      (3)其它参数。压力损失为55Pa,噪声指标为54~46dB(A)。

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                      2.4 系统效果测试

                      该工程2003年8月12日开工,2003年12月9日通过系统调试验收。系统调试测定由上海市机电设计研究院、同济大学通风教研实验室、湖南省工业设备安装公司南天项目部和浙江国祥制冷工业股份有限公司共同进行。测试结果表明,除尘除湿系统送风筒冬夏季转换正常,电动风阀运转调试正常,机组运行噪声、震动等符合标准,送回风口噪声符合标准,达到了设计要求,调试状态参数见表1。经过测试后几个月的运行,部分设备已逐步投入使用,除尘除湿系统工作正常,温度、湿度均控制在设定范围内,已达到预期效果。

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                      3 结 论

                      (1)浙江国祥制冷设备公司专门为地铁车间整体除尘除湿开发的风冷屋顶式除尘除湿机组,将除尘除湿两者有机地结合起来,设计新颖,产品性能优良,满足了用户的要求,开创了国内制造屋顶除尘除湿机组的先河,是国内高大空间厂房既除尘又除湿的成功典范,值得推广。

                      (2)置换通风利用空气密度差而在室内形成由下而上的通风气流,特别适合同时产生热量和污染物的高大空间工业厂房。

                      (3)置换通风提高了人员停留区的空气品质,同时由于送风温差小,送风速度低,保证了无吹风感,提高了人员舒适度。

                      (4)利用置换通风,对5m以上区域的空气参数不进行控制,与混合通风相比,节约了30%~40%的能耗。

                      (5)利用置换通风为地铁车铝合金体制造提供了极大的有效空间,最大限度地满足了工艺布置和焊接工艺的要求,取得了显著效果。

                      有关更多置换通风在高大空间厂房除尘除湿中的应用信息,请联系郑州快三投注环保的工程师13322814846。