鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 一一 引導語引導語 鋼構廠焊接車間在日常生產中會產生大量的焊煙塵 由于焊接工件一般較大 焊點較多 普通的移動式焊煙處理器處理效果并不理想 針對焊接車間工況 現設 計如下方案對車間的焊煙進行集中收集處理 二 二 項目項目概況概況 2 12 1 項目基本情況項目基本情況 依據貴司提供的資料及貴公司要求 貴公司產生焊接區域為 個焊接工位 焊 接過程中產生大量的煙塵廢氣懸浮在整個區域 造成車間空氣質量差 工作環境惡 劣 影響車間員工的身體健康 現設計此集中式焊煙處理方案 凈化空氣 去除焊 煙 2 22 2 焊接煙塵廢氣的危害焊接煙塵廢氣的危害 其有兩方面的危害 1 焊接過程中會產生大量的金屬焊接粉塵 焊接產生的 金屬粉直徑通常在 1 m 以下 較容易吸入肺部 發生病變 在焊接粉塵濃度較大的 情況下 又沒有相應的排除措施時 長期接觸焊接粉塵能引起焊工塵肺 錳中毒和 金屬熱等職業疾病 2 在焊接電弧高溫和強烈的紫外線的作用下 電弧周圍形成 多種有害氣體 其中含量最多的為臭氧 臭氧是一種刺激性的有毒氣體 呈淡藍色 濃度較高時發出腥臭味 高濃度臭氧還略帶酸味 臭氧對人體的主要危害是對呼吸 道及肺有強烈刺激作用 往往引起咳嗽 胸悶 食欲不振 疲勞無力 頭暈 全身 疼痛等 嚴重時還會引起支氣管炎和肺水腫等 2 32 3 設計依據設計依據 1 大氣污染物綜合排放標準 GB16297 1996 2 固定源大氣顆粒物綜合排放標準 DB37 1996 2011 3 工作場所有害因素職業接觸界限 GBZ2 2002 4 工業企業廠界噪聲標準 GB12348 90 5 低壓配電設計規范 GB50054 95 6 濾筒式除塵器 JB T 10341 2002 7 車間空氣中電焊煙塵衛生標準 GB16194 1996 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 8 采暖通風與空氣調節設計規范 GB50019 2003 9 公共建筑節能設計標準 GB50189 2005 10 工業企業設計衛生標準 GBZ1 2002 12 簡明通風設計手冊 中國建筑工業出版社 2 42 4 設計范圍設計范圍 1 方案工藝流程的選擇和設計及技術要求治理目標 2 環境治理設備的制造 安裝與設備的選型 規格 型號 參數等 3 工程設備的運輸 安裝 調試及操作人員的培訓 4 系統管路 電器 自控的設計與安裝及調試 5 工程整套系統風量 風速 能耗 管道走向及工程總投資 2 52 5 目標任務目標任務 1 車間焊接產生的煙塵凈化過濾后排放濃度低于 固定源大氣顆粒物綜合排放 標準 DB37 1996 2011 規定值的 70 2 將焊接區域的煙塵最大化程度的排出焊接車間 作業現場基本實現目測無煙 3 管道內沒有積灰現象 正常工作狀態下沒有管道起火和濾筒起火的現象 4 確保煙塵廢氣治理系統持續穩定運行 操作簡便 設備完好率高 故障率低 5 確保整體設計優化 合理 簡潔 美觀 打造健康生產理念 6 確保能耗低 物耗少 運行費用少 管理成本低 三 方案綜述三 方案綜述 3 13 1 設計原理設計原理 根據貴司工藝特點 并結合我司在焊接煙塵處理方面多年的成功經驗和環境 廢氣治理技術要求 參考環境廢氣治理標準 對本工程進行以下設計說明 工藝流程 工藝流程 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 煙塵廢氣收集罩及管道離心式風機煙囪濾筒除塵器 流程說明 流程說明 焊接產生的煙塵廢氣由收集罩吸氣臂瞬間捕集收集后 經采用漸變管徑式 目 的是平衡管路末端風速風量 的主管道進入高效濾筒除塵器 煙塵廢氣在高效濾筒 除塵器內被高效凈化濾件阻截凈化 部分大顆粒煙塵由于重力作用落入除塵器下部 的灰斗 另一部分小顆粒煙塵在風機負壓作用下附著在濾件外側 脈沖閥在控制儀 的控制下 每隔一定時間 自動對系統濾件由里至外進行反吹清灰 反吹過程中小 顆粒粉塵落入灰斗內收集 灰斗內積累到一定量的粉塵后 需要外運處理 潔凈的 氣體穿過濾件 進入排氣口 在離心式通風機的作用下由煙囪高空排入到大氣中 設計說明 設計說明 1 根據客戶提供的資料及現場勘察 貴公司產生焊接區域為 個焊接工位產生 的煙塵需要治理 根據工位擺放位置 主管道固定在立柱上 依據風速 風量變化 管道直徑逐漸變徑以平衡管路末端風速風量平衡性能 支管與主管道成 45 布置 以減少因彎頭 三通等管件造成的壓力損失 因焊件較大 焊接點不固定 故選用 工作半徑為 2m 的柔性吸氣臂 生產操作過程中根據焊接工件位置可 360 度任意調節 焊接范圍對煙塵廢氣進行捕集收集 2 延長吸氣臂固定在立柱上 選用的吸氣臂骨架為國外進口產品 安全可靠 總排風量及設備選型 總排風量及設備選型 整套除塵系統共處理 個焊接工位產生的焊煙 根據貴司工藝特點 并結合我 司在焊接煙塵處理方面多年的成功經驗 焊接工位的排煙量設計為 m h 排煙總 量為 m h 選擇處理高效濾筒除塵器和 Kw 離心式風機 3 23 2 主機性能參數及性能特點主機性能參數及性能特點 1 1 高效濾筒除塵器高效濾筒除塵器 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 濾筒除塵器技術參數濾筒除塵器技術參數 濾筒尺寸 325 950 濾筒材料PTFE 聚酯濾材 單筒過濾面積 1 2 濾筒數量 過濾總面積 132 濾筒單元數1 組 處理風量 m3 h 設備阻力 1200 Pa 脈沖閥型號 DMF Z 40 壓縮空氣耗量 0 640 m min 噴吹壓力0 5 0 7 MPa反吹時間2 3 s 反吹間隔20 30min 次設備重量kg 脈沖反吹閥電壓220V凈化效率99 8 簡介 簡介 1 工作原理 含塵氣流由下部風口進入氣箱 通過導流擋板將氣流均勻分配至過濾元件 在過濾元件的作用下 粉塵被吸附在過濾元件的表面 潔凈的氣體通過出口管道排 出 脈沖閥在控制儀的控制下 對過濾元件進行輪流清灰 由于過濾零件采用垂直安 裝方式 可以保證良好的清灰效果 凈化器濾材的清潔通過由脈沖控制儀控制的噴吹裝置實現 當凈化器運行一段 時間以后 細微的粉塵吸附在濾材表面 使得濾材的透氣性降低 每隔一定時間由 脈沖控制儀發出信號 控制電磁閥 潔凈的壓縮空氣由閥口噴出 濾材表面吸附的 微塵在氣流作用下被清除 落在室體下部的集塵斗中 脈沖噴吹需 0 4 0 6MPa 的 潔凈壓縮空氣 且運行中須保持連續且恒定不變的供氣量 該型號的濾筒除塵器性能特點 1 濾料折褶使用 布置密度大 除塵器結構緊湊 體積小 濾料韌性大 2 濾筒高度小 安裝方便 使用維修工作量小 3 同體積除塵器過濾面積相對較大 過濾風速較小 阻力不大 4 濾料折褶兩端密封嚴格 不漏氣 密封效果好 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 2 濾材介紹 該處理系統采用的濾芯為聚四氟乙烯 PTFE 聚酯濾材 該濾材是一種高科技產品 它的微孔結構可在特殊條件下經機械拉 伸得到 而絲毫未改變其原有特性 微孔徑可控制在 0 2 0 3 m 過濾方法屬于表 面過濾 膜表面光滑又具備極佳的化學穩定性 能抗腐蝕 耐酸堿 不老化又憎水 性 在過濾時膜表面截留的粉塵很容易剝落 其通氣量能長期保持在同一水平上 由于覆膜濾材是用其光滑不粘的表面截留粉塵 利用這一特性不僅可以節約脈沖清 灰系統的壓縮空氣量 又可避免煙塵對薄膜基布的磨損 延長了濾筒的使用壽命 同時為設備提供最低而平穩的壓降差 覆膜式濾筒面積大 體積小 降低能量損耗 加大其流量 延長免保養時間 高效覆膜聚酯濾筒是焊接煙塵收集系統的最佳選擇 采用 PTFE 濾料制成的特制濾筒 聚酯 覆膜 同時具有膜過濾和剛性機體過 濾的特點 堅固的剛性過濾體能承受較高的工作壓力 不需任何骨架支撐 并能受 一定的機械沖擊力 反吹時濾筒不變形 由于除塵器面板采用螺栓緊固易于拆裝 濾筒采用三耳吊裝 因此安裝和更換濾筒極為方便 濾筒過濾器具有以下特點 粉塵捕集效率高 過濾元件的除塵效率是由其本身特有的結構和涂層來實現 的 適用于極細和特殊粉塵 通常對 0 3 m 以上超細粉塵的除塵效率可達到 99 8 由于焊接 切割煙塵顆粒直徑大部分在 0 2 m 以上 因此特別適合金屬焊接 切割 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 煙塵的凈化過濾 壓力損失穩定 由于濾筒是通過表面的 PTFE 涂層對粉塵進行捕捉的 其光 滑的表面使粉塵很難透過與停留 過濾筒母體層中不會發生堵塞現象 阻力損失僅 與過濾風速有關 采用 PTFE 濾料制成的特制濾筒 聚酯 覆膜 具有阻燃的作用 清灰效果好 濾筒的剛性結構 使得脈沖反吹氣流向空隙噴出時 濾筒無變 形 表層粘附的粉塵 在瞬間即可被除去 使用壽命可達 1 2 年 大大減少了更換濾芯的次數 濾筒的無故障運行時 間長 不需要經常的維護與保養 2 2 捕集收集裝置捕集收集裝置 1 吸氣臂 潤華吸氣集塵罩支撐 安裝在墻上的延伸支架與常規吸氣臂結合使用 通過固 定墻壁支架懸置安裝 達到更大的工作范圍 管徑 mm 數量 套 外管材料 鍍鋅螺旋管 3 3 吸風和排風管道吸風和排風管道 鍍鋅螺旋風管結構 全套包括直管 支管 彎頭 連接件 管箍 螺絲 密 封及管道支撐固定材料 鍍鋅鋼板 可承受正壓力 3000Pa 可承受負壓力 5000Pa 溫度范圍 30 100 直管厚度 0 80 1 0 mm 取決于管徑 隨著管徑的變大 厚度也相應變大 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 4 4 風機風機 技術參數 技術參數 1 4 72 型離心通風機 風 量 m3 h 全 壓 Pa 電機功率 Kw 轉速 數 量 1 臺 簡介 簡介 本方案設計選用 4 72 型離心通風機 該 風機具有良好的氣動性能 運轉平穩 振動 小 效率高 壽命長等特點 風機配有降噪箱 可有效控制噪音 db80 左右 帶有減 震保護設備和軟連接 外殼為堅固的焊接碳鋼板材 做防腐措施 執行標準 JB T8689 1998 通風機振動檢測及其限值 JB T8690 1998 工業通風機噪聲限值 JB T9101 1999 通風機轉子平衡 該風機具有良好的氣動性能 運轉平穩 振動小 效率高 壽命長等特點 帶 有減震保護設備 消聲器 隔音箱 調風閥等 工作原理 當電動機通過皮帶輪帶動裝于軸承上的風機主軸時 葉輪將高速旋 轉 通過葉片推動空氣 使空氣獲得一定能量而由葉輪中心四周流動 當氣體路經 蝸殼時 由于體積逐漸增大 使部分動能轉化為壓力能 而后從排風口進入管道 當葉輪旋轉時 葉輪中心形成一定的真空度 此時吸氣口處的空氣在大氣壓力下被 壓力風機 這樣 隨著葉輪的連續旋轉 空氣即不斷地被吸入和排出 完成通風任 務 5 5 電控柜電控柜 電控柜采用封閉柜式結構 防護等級為 IP20 或 IP21 采用型材骨架 表面涂 敷噴塑 且容易并柜安裝 電控柜安裝遵照國家標準 低壓配電設計規范 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 GB50054 95 執行 具體可實現功能如下 1 電源切換與保護 機柜中設有低壓塑殼斷路器與進線電源相連 除能完成 接通和分斷電路外 可對電路發生的短路 過載進行保護 并可在維護時切斷電源 2 啟 停控制功能 停止按鈕 便于現場操作 3 頻率 速度 調整 變頻柜面板上設置頻率調整電位器 可以很方便的手 動調節變頻器的輸出頻率 用以控制電機轉速 6 6 變頻控制系統 業主可選 簡介 變頻控制系統 業主可選 簡介 異步電動機是電力 化工等生產企業最主要的動力設備 作為高能耗設備 其輸出功率不能隨負荷按比例變化 大部分只能通過擋板或閥門的開度來調節 而 電動機消耗的能量變化不大 從而造成很大的能量損耗 變頻技術是應交流電機無 級調速的需要而誕生的 近年來 隨著電力電子技術 微電子技術及大規模集成電 路的發展 生產工藝的改進及功率半導體器件價格的降低 變頻調速越來越被工業 上所采用 使用變頻器對電動機電源進行技術改造成為各企業節能降耗 提高效率 的重要手段 為了方便用戶操作 節約能源 達到更好的處理效果 特設計了變頻控制系統 用戶可以根據所需風機風量 功率的大小和工位的開閉情況 自動調節風機功率和 電動調節閥的開閉情況 本工程選用西門子變頻器 質量可靠 變頻調速原理 n 60 f 1 s p 式中 n 異步電動機的轉速 f 異步電動機的頻率 s 電動機轉差率 p 電動機極對數 由式 1 可知 轉速 n 與頻率 f 成正比 只要改變頻率 f 即可改變電動機的轉 速 當頻率 f 在 0 50Hz 的范圍內變化時 電動機轉速調節范圍非常寬 變頻調速 就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 變頻器主要采用交 直 交方式 先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源 然后再把直流電源轉換成頻率 電壓均可控制的交流電源以供給電動機 變頻器的 電路一般由整流 中間直流環節 逆變和控制 4 個部分組成 整流部分為三相橋式 不可控整流器 逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器 且輸出為 PWM 波形 中間直流環 節為濾波 直流儲能和緩沖無功功率 3 33 3 主要設備表主要設備表 序號名稱技術參數數量備注 1 高效濾筒除塵器 m3 h 1 臺 2 離心通風機 Kw 1 臺 3 收集罩 萬向臂個 5 電控柜1 套 四 工程設計參考效果圖四 工程設計參考效果圖 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 五 運行成本分析五 運行成本分析 1 人工費用 本工程是無人操作的全自動控制系統 不需要專職人員管理 故沒有員工工資 福利待遇等費用 2 動力消耗費用 本系統主要耗電設備為一臺離心風機 功率均為 Kw 貴司工作時間為每天 8 個小時 最大日耗電量為 Kw 電費按 0 80 元 Kw h 計算 則日最大耗電成本為 元 六 施工方案六 施工方案 6 16 1 施工部署施工部署 根據本工程實際情況 我公司將本工程列為重點工程項目 認真學習有關規范 規定 嚴格按照施工規程操作 1 組織工程人員認真熟悉有關圖紙及技術文件 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 2 貫徹執行 ISO9001 質量標準 編制項目質量檢查程序 總體及局部施工組 織設計及施工方案 關鍵部位和關鍵工序組成專向技術攻關小組予以解決相關難題 并報委托方批復審核 6 26 2 現場準備現場準備 1 組織施工機具及勞動力進場 根據工程工地的實際情況布置好施工生產臨時 設施和生活臨時設施 2 對施工人員進行施工技術交底以及上崗前的崗位技能培訓 集中所有施工人 員統一進行安全教育及安全技術交底 3 組織進場人員學習貫徹項目部的現場管理制度能及各項管理要求 4 技術人員編制施工圖預算 物資需用量計劃 包括進場計劃 統計員根據 物資需用計劃編制物資采購計劃并分出輕重緩急 采購員進行采購 避免因材料而 影響施工進度 6 36 3 施工現場組織機構施工現場組織機構 項目經理部設項目經理一名 對工程全面負責 設項目總工 項目副經理 質 檢 安全 材料 檔案及各項專業工程師組成 負責整個工程的施工管理工作 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 項目經理 項目副經理 項目總工 現場施工 技術管理 質量安 全管理 施工 調度 物資供應 材料設備 采購 經營 財務 綜合辦 公等 施工組 6 46 4 施工工藝流程施工工藝流程 甲方 乙方 施工準備 風管的制做主機的制作風機的準備輔助材料的準備安裝材料的準備 基礎制做 簽訂合同后 乙方提供尺寸 支架安裝主機安裝電控等安裝風機 降噪箱 安裝 風管安裝 鄭州潤華科 信烤漆設備有限公司 6 66 6 項目施工管理目標項目施工管理目標 1 質量目標 本工程竣工交付使用時 確保竣工后達到優良標準 質量要達到以下具體目標 1 合同范圍內全部工程的所有功能符合設計要求 2 分項分部單位工程質量檢驗評定標準和國家現行施工及驗收規范要求 3 工程質量達到優良 2 工期目標 根