噴砂設(shè)備除塵系統(tǒng)

1、噴砂設(shè)備除塵系統(tǒng)鄔京利（100076北京市國(guó)營(yíng)二一一廠）除塵器組合的除塵方法，采用干法兩級(jí)除塵較為理想地解決了干式噴砂設(shè)備粉塵大、危害大、影響操作者身心健康，破壞生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題，取得滿意效果。主題詞：干式噴砂濕法干法除塵系統(tǒng)1前言干式噴砂工藝效率高、適用范圍廣、耗能低，特別適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀怪異的鋁合金鑄件的清理，同時(shí)對(duì)鍛件、熱處理件及掛膠零件前的表面清除油污、銹蝕粘砂、氧化物去除等也非常適用。干式噴砂有正壓和負(fù)壓兩種方式。正壓噴砂生產(chǎn)效率高，力量大，清理質(zhì)量好，但帶來(lái)硅砂破碎速度快，粉塵量大的問(wèn)題，也是噴砂設(shè)備的主要粉塵來(lái)源。負(fù)壓噴砂力量小，硅砂破碎速度慢，但效率低。故生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)主要以干式噴

2、砂為主。干式噴砂雖然效率高，清理質(zhì)量好，但帶來(lái)了粉塵量大，處理困難的難題。隨著環(huán)保要求的逐漸提高，生態(tài)環(huán)境受到極大的重視，而環(huán)境的好壞是直接關(guān)系社會(huì)發(fā)展、人民健康和子孫后代的大事。國(guó)營(yíng)二一一廠自60年代以來(lái)先后采用負(fù)壓、正壓噴砂設(shè)備進(jìn)行噴砂，其除塵系統(tǒng)由最初的重力噴淋除塵器、噴淋濾料除塵器、濕式自激除塵器到旋風(fēng)布袋兩級(jí)組合除塵器。粉塵排放濃度由最高的逐漸降低至50mg/m以下，達(dá)到了國(guó)家環(huán)保要求。2干式噴砂機(jī)除塵器簡(jiǎn)介在最初使用負(fù)壓進(jìn)行噴砂時(shí)，其除塵系統(tǒng)為簡(jiǎn)單的重力噴淋除塵器。該除塵器屬低能型濕式除塵器，水從上部用噴嘴向下噴射，含塵氣體由下部進(jìn)入，并通過(guò)均流孔板向上運(yùn)動(dòng)，在此期間粉塵與水充分濕

3、潤(rùn)，使粉塵重量增加并隨水流流入下斗排放。由于負(fù)壓噴砂效率低，并存有二次污染和水浪費(fèi)現(xiàn)象，于1982年重新設(shè)計(jì)制造了具有較高效率的正壓噴砂設(shè)備，并配有噴淋水膜濾料除塵器。噴淋水膜濾料除塵器工作原理是，含有粉塵的氣體首先進(jìn)入由不銹鋼屑組成的中間濕潤(rùn)過(guò)濾層，使含塵氣流在曲折通道中濕潤(rùn)、碰撞、塵粒發(fā)生凝聚，并在此重力下隨水流流入下斗，經(jīng)重錘式鎖氣器自動(dòng)定量排放。凈化后的氣體經(jīng)擋水板把水霧脫離后排入大氣。該套噴砂系統(tǒng)雖然效率有很大提高，但還存在有污泥處理和污水堵塞下水管道問(wèn)題，同時(shí)水浪費(fèi)情況仍沒(méi)有解決，且粉塵排放亦達(dá)不到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。使用到1994年又對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了更新改造。在1994年設(shè)備更新改造時(shí)，

4、除塵系統(tǒng)由噴淋水膜濾料除塵器改為濕式自激除塵器。當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思路是：濕式自激除塵器除塵效率高于噴淋水膜濾料除塵器，用水量明顯少于前者，可節(jié)約水量，因定期清理污泥也不存在堵塞下水管道問(wèn)題。故設(shè)備更新改造時(shí)選用濕式自激除塵器，它由風(fēng)機(jī)、洗滌除塵室及貯泥池、水位控制組合成一個(gè)獨(dú)立的整體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小，用水量少等優(yōu)點(diǎn)。洗滌除塵室有S形通道，氣流在S形通道運(yùn)行時(shí)沖擊水面激起水花、水霧，并充滿整個(gè)S形通道，帶有粉塵的氣體在S形通道中與水花、水霧充分混合碰撞，并下落至貯泥池，從而達(dá)到除塵目的。但是要達(dá)到較理想的除塵目的，水位控制必須相當(dāng)嚴(yán)格，且自激式除塵器由于結(jié)構(gòu)所限，貯泥池中的污泥清理較為困

5、難，同時(shí)也存有污水排放問(wèn)題，故又添置了一臺(tái)正壓噴砂機(jī)。其除塵系統(tǒng)由原濕法除塵改為干法除塵，并采用兩級(jí)除塵方式，第一級(jí)旋風(fēng)除塵，第二級(jí)布袋除塵。3旋風(fēng)、布袋兩級(jí)除塵系統(tǒng)通過(guò)負(fù)壓、正壓噴砂設(shè)備和多種除塵器的使用比較認(rèn)為，采用重力噴淋除塵器、噴淋水膜濾料除塵器和濕式自激式除塵器存有嚴(yán)重的二次污染和水的浪費(fèi)現(xiàn)象，除塵效果也不穩(wěn)定，粉塵排放經(jīng)常超標(biāo)。故在本次噴砂設(shè)備改造時(shí)，決定采用干法除塵，消除二次污染和水的浪費(fèi)現(xiàn)象。并采用兩級(jí)除塵使粉塵排放濃度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排放濃度。全套噴砂系統(tǒng)由噴砂室、慣性重力分離器、貯砂筒、壓力罐等設(shè)備組成，除塵系統(tǒng)采用第一級(jí)旋風(fēng)除塵、第二級(jí)布袋除塵組合的除塵方式（下圖）。硅砂

6、從噴砂嘴噴出完成清理工作后，落入噴砂室下方的吸砂地板，通過(guò)抽吸管道進(jìn)入慣性重力分應(yīng)用技術(shù)噴砂設(shè)備除塵系統(tǒng)2/2000中國(guó)鑄造裝備與技術(shù)干式噴砂系統(tǒng)1.噴砂室2.管道3.慣性重力分離器4.貯砂罐5.壓力罐6.旋風(fēng)除塵器7.布袋除塵器8.風(fēng)機(jī)離器進(jìn)行砂氣分離。顆粒砂落入貯砂筒內(nèi)供循環(huán)使用，含塵氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器內(nèi)進(jìn)行第一級(jí)除塵。在此除塵器內(nèi)將去掉85 以上大于40m的粉塵，然后進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行第二級(jí)除塵，凈化后的氣體排入大氣。噴砂室的進(jìn)風(fēng)采取上進(jìn)下吸方式，進(jìn)風(fēng)口在上面，吸風(fēng)口在下面，氣流流動(dòng)方向自上而下，與工作時(shí)噴砂氣流方向完全相同，使含有粉塵的氣體迅速下降，吸風(fēng)口在抽吸由噴砂嘴噴出硅砂的同時(shí)，

7、又將室內(nèi)粉塵吸走，減弱了二次揚(yáng)塵和飛濺。潔凈氣體沿進(jìn)氣管道進(jìn)入噴砂室內(nèi)，其出口在噴砂室操作視孔窗口上方，以讓潔凈氣體在進(jìn)入噴砂室前先沖刷操作視孔窗口，使室內(nèi)能見(jiàn)度提高，確保操作者工作時(shí)視野清晰，保證清理質(zhì)量。3.1慣性重力分離器從吸砂地板抽吸混有大量硅砂的氣體在進(jìn)入慣性重力分離器時(shí)，含有大量硅砂的氣體急劇改變氣流方向，利用慣性將大顆粒的硅砂捕集分離開(kāi)來(lái)，砂粒在慣性力、離心力和重力作用下降落并被捕集。粒徑小、重量輕、沉降速度慢的小顆粒（粉塵）被水平氣流帶入下一級(jí)除塵器。此種慣性重力分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分離量大、分離效果好，能夠有效地將硅砂和粉塵分開(kāi)，使可用的硅砂流入貯砂筒內(nèi)循環(huán)使用，而粉塵將進(jìn)入下一

8、級(jí)除塵器內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們將慣性重力分離器放在第一級(jí)，主要用來(lái)分離顆粒較粗、濃度較大的粉塵。它既能分離顆粒較粗大的硅砂供噴砂使用，又減輕了下一級(jí)除塵設(shè)備的負(fù)荷，特別適合于捕集粒徑大于40m的干燥粉塵及非粘結(jié)性粉塵、纖維性粉塵。重力慣性分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，體積小，一次投資少，阻力損失少，維護(hù)方便。由一個(gè)擴(kuò)張室和碰撞板組成。碰撞板使氣流改變方向以對(duì)塵粒附加一個(gè)向下速度，提高塵粒的分離作用，使塵粒速度在擴(kuò)張室中降低并在重力作用下使它沉降下來(lái)。但是要想把很細(xì)的塵粒沉降下來(lái)，擴(kuò)張室的尺寸就要做得很大。因此，一般只用來(lái)除掉大于40m顆粒，完全可以滿足噴砂設(shè)備砂粒循環(huán)使用的要求，阻力損失196Pa.3

9、.2旋風(fēng)除塵器從慣性重力分離器出來(lái)的含塵氣體沿切向進(jìn)入旋風(fēng)除塵器后，由于離心力的作用將塵粒從氣體中分離出來(lái)，從而達(dá)到除塵目的。旋風(fēng)除塵器中的氣流要在除塵器中反復(fù)旋轉(zhuǎn)多圈，且氣流旋轉(zhuǎn)的線速度也很大，因此旋轉(zhuǎn)中塵粒受到的離心力比重力大得多，一般的旋風(fēng)除塵器離心力比重力大5倍以上。含塵氣流以1220m/s的速度從進(jìn)氣口進(jìn)入，由于受到外圓筒上蓋及內(nèi)外筒壁的限流，迫使氣流做自上而下的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在氣流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中形成很大的離心力，塵粒在離心力的作用下逐漸被甩向外壁，并在重力作用下沿外壁旋轉(zhuǎn)下落，直至灰筒底部。旋轉(zhuǎn)下降的外旋流因受到錐體收縮的影響漸漸向中心匯集，下降到一定程度時(shí)，開(kāi)始返回上升，形成一股自下而上

10、的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一般把這種運(yùn)動(dòng)稱為內(nèi)旋流。內(nèi)旋流不含大顆粒粉塵，比較干凈，可以直接排入大氣。但是，由于外、內(nèi)兩旋轉(zhuǎn)氣流的相互干擾和滲透，容易把沉于底部的塵粒又帶起，其中一部分細(xì)小的粒子又被帶走，這就是除塵器的二次飛揚(yáng)現(xiàn)象。此外排塵管道有任何漏風(fēng)都會(huì)導(dǎo)致除塵效率的明顯降低。此種除塵器對(duì)于細(xì)塵粒的除塵效率不高，對(duì)10m以上塵粒則有較高的效率。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，維護(hù)方便。3 .3布袋除塵器從旋風(fēng)除塵器出來(lái)的含塵氣體，如果直接排入大氣，其粉塵濃度達(dá)不到環(huán)保要求，故需要布袋除塵器進(jìn)一步凈化除塵。其原理是：用濾袋把含塵氣體中的塵粒阻留在濾袋的上流側(cè)，凈化氣體則從濾袋的下氣流側(cè)排出，袋式除塵器的處理風(fēng)量

11、很大，對(duì)于lm以上的塵粒除塵效率很高，其除塵效率可達(dá)布袋除塵器凈化效率高，性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，適應(yīng)性強(qiáng)，適合于捕集非纖維性、非粘結(jié)性的工業(yè)粉塵。該布袋除塵器選用外濾式布袋除塵器，含塵氣體從袋外流向袋里，它適用于含塵氣體濃度大，過(guò)濾速度高的場(chǎng)合。含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器后，由于氣流斷面積突然擴(kuò)大，氣流中一部分顆粒粗大的塵粒在重力和慣性力作用下沉降下來(lái)，顆粒細(xì)、密度小的塵粒進(jìn)入袋濾室后通過(guò)布朗擴(kuò)散、慣性碰撞和篩濾等綜合效應(yīng)，使粉塵沉積在濾袋表面上。而凈化后的氣體則由風(fēng)機(jī)排入大氣。旋風(fēng)布袋兩級(jí)組合除塵系統(tǒng)主要參數(shù)如下：矩形管道流速（慣性重力分離器至噴砂室硅砂應(yīng)用技術(shù)噴砂設(shè)備除塵系統(tǒng)2/2000中國(guó)鑄造

12、裝備與技術(shù)之間的運(yùn)動(dòng)速度）：2326m/s圓形管道流速（布袋除塵器至旋風(fēng)除塵器之間粉塵的運(yùn)動(dòng)速度）：1012m/s本噴砂設(shè)備旋風(fēng)除塵器為旁路式旋風(fēng)除塵器，粉塵入口濃度較高，對(duì)于40m以上的塵粒除塵效率可達(dá)85 以上。布袋除塵器的型號(hào)為：BDZ300 ，離心通風(fēng)機(jī)型上述除塵器的計(jì)算選用，已有大量設(shè)計(jì)手冊(cè)介紹，本文不在贅述。本噴砂機(jī)選用的除塵設(shè)備均是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，只要根據(jù)實(shí)際工作情況恰當(dāng)選型即可。通過(guò)噴砂機(jī)和多種形式除塵器的使用，比較各種濕式除塵器和旋風(fēng)與布袋組合除塵器，后者的粉塵排放濃度明顯低于前者，見(jiàn)下表。各種除塵器排放濃度對(duì)比噴砂方式除塵設(shè)備風(fēng)機(jī)型號(hào)排放濃度mg/m最低最高負(fù)壓噴砂正壓噴砂重力噴

13、淋除塵器噴淋水膜濾料除塵器濕式自激除塵器旋風(fēng)布袋除塵器4除塵設(shè)備的選用4 .1控制粉塵排放的幾種手段（1）設(shè)備密閉是控制揚(yáng)塵的一個(gè)重要手段。（2）降低物料高度，縮短流動(dòng)距離，使物料誘導(dǎo)的空氣量減少。（3）將正壓區(qū)和負(fù)壓區(qū)相連，進(jìn)行泄壓，使空氣流通。（4）采用較大的密閉室（罩）緩解飛濺現(xiàn)象的高速?zèng)_擊。4 .2除塵設(shè)備選用原則（1）從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合工藝特點(diǎn)，粉塵種類，負(fù)荷變化，投資和運(yùn)行費(fèi)用，使用壽命，占地面積，能源消耗及維護(hù)管理等因素，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的要求，選用有效的除塵措施。（2）明確除塵對(duì)象的工藝特征，掌握工藝負(fù)荷的波動(dòng)性，粉塵量的變化，粉塵溫度、濕度，排塵的含塵濃度，粉塵的粒度分

14、布，塵粒的密度，磨損性、粘附性及回收利用的價(jià)值等基礎(chǔ)資料。（3）在選用除塵器時(shí)，對(duì)于使用干濕法除塵器各有利弊，必須結(jié)合具體情況全面考慮，慎重選用。5結(jié)論（l）旋風(fēng)布袋兩級(jí)組合除塵系統(tǒng)除塵能力強(qiáng)，除塵后效率可達(dá)99 .5以上，環(huán)保檢測(cè)部門(mén)對(duì)系統(tǒng)出口粉塵排放濃度實(shí)測(cè)為50mg/m以下，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（2）整套系統(tǒng)從硅砂分離到旋風(fēng)布袋兩級(jí)除塵，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，無(wú)二次污染，除塵效率高，便于操作、維護(hù)，使用方便。（3）風(fēng)機(jī)安裝在室外密閉的布袋除塵器內(nèi)，并采取了防噪隔離措施，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，無(wú)噪聲干擾。l沖天爐煙氣的治理。中國(guó)鑄造裝備與技術(shù)， 1997（6）2羅云等。工業(yè)安全基本數(shù)據(jù)手冊(cè)。北京：中國(guó)商業(yè)出版社

15、，1997.3機(jī)械工業(yè)環(huán)境保護(hù)實(shí)用手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.4李家瑞。工業(yè)企業(yè)環(huán)境保護(hù)。北京：冶金工業(yè)出版社，1992.新型水玻璃自硬砂工藝及材料新型水玻璃自硬砂工藝及材料是沈陽(yáng)匯亞通鑄造材料有限公司研制開(kāi)發(fā)的新一代造型制芯工藝，它采用最新研制的新型水玻璃和專用酯類固化劑，對(duì)水玻璃粘結(jié)劑體系進(jìn)行離子改性處理，使水玻璃砂樹(shù)脂砂化，型砂工藝水平達(dá)到了樹(shù)脂砂的技術(shù)水平。新工藝在水玻璃砂系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了幾點(diǎn)突破，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）水玻璃加入量低（3 ），強(qiáng)度高（抗拉0 .51 .4MPa）（2）型（芯）砂綜合工藝性能優(yōu)良，冬季硬透性好，硬化速度可調(diào)（3）型（芯）砂潰散性好，鑄件清理容易（4）舊砂易干法再生回用，回用性好，回用率80 （5）鑄件質(zhì)量和尺寸精度可與樹(shù)脂砂相媲美，鑄造缺陷少（6）生產(chǎn)成本低，對(duì)生態(tài)環(huán)境污染少。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)研究，1996年初將新工藝推向市場(chǎng)經(jīng)過(guò)近幾年的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、推廣宣傳、生產(chǎn)應(yīng)用，產(chǎn)品的質(zhì)量和品種得到完善和提高。1998年我們?cè)趪?guó)內(nèi)改造建成了兩條新型水玻璃自硬砂生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了新工藝的批量生產(chǎn)應(yīng)用，今后幾年國(guó)內(nèi)將