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北京市國營二一一廠）除塵器組合的除塵方法，采用干法兩級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，同時對鍛件、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，但帶來硅砂破碎速度快，粉塵量大的問題，也是噴砂設(shè)備的主要粉塵來源。負壓噴砂力量小，硅砂破碎速度慢，但效率低。故生產(chǎn)現(xiàn)場主要以干式噴

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)系社會發(fā)展、人民健康和子孫后代的大事。國營二一一廠自60年代以來先后采用負壓、正壓噴砂設(shè)備進行噴砂，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，達到了國家環(huán)保要求。2干式噴砂機除塵器簡介在最初使用負壓進行噴砂時，其除塵系統(tǒng)為簡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，含塵氣體由下部進入，并通過均流孔板向上運動，在此期間粉塵與水充分濕

3、潤，使粉塵重量增加并隨水流流入下斗排放。由于負壓噴砂效率低，并存有二次污染和水浪費現(xiàn)象，于1982年重新設(shè)計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入由不銹鋼屑組成的中間濕潤過濾層，使含塵氣流在曲折通道中濕潤、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題，同時水浪費情況仍沒有解決，且粉塵排放亦達不到環(huán)保標準要求。使用到1994年又對該設(shè)備進行了更新改造。在1994年設(shè)備更新改造時，

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。當時的設(shè)計思路是：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題。故設(shè)備更新改造時選用濕式自激除塵器，它由風(fēng)機、洗滌除塵室及貯泥池、水位控制組合成一個獨立的整體，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占地面積小，用水量少等優(yōu)點。洗滌除塵室有S形通道，氣流在S形通道運行時沖擊水面激起水花、水霧，并充滿整個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，從而達到除塵目的。但是要達到較理想的除塵目的，水位控制必須相當嚴格，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，同時也存有污水排放問題，故又添置了一臺正壓噴砂機。其除塵系統(tǒng)由原濕法除塵改為干法除塵，并采用兩級除塵方式，第一級旋風(fēng)除塵，第二級布袋除塵。3旋風(fēng)、布袋兩級除塵系統(tǒng)通過負壓、正壓噴砂設(shè)備和多種除塵器的使用比較認為，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重的二次污染和水的浪費現(xiàn)象，除塵效果也不穩(wěn)定，粉塵排放經(jīng)常超標。故在本次噴砂設(shè)備改造時，決定采用干法除塵，消除二次污染和水的浪費現(xiàn)象。并采用兩級除塵使粉塵排放濃度低于國家標準規(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)采用第一級旋風(fēng)除塵、第二級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，通過抽吸管道進入慣性重力分應(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)機離器進行砂氣分離。顆粒砂落入貯砂筒內(nèi)供循環(huán)使用，含塵氣體進入旋風(fēng)除塵器內(nèi)進行第一級除塵。在此除塵器內(nèi)將去掉85 以上大于40m的粉塵，然后進入布袋除塵器進行第二級除塵，凈化后的氣體排入大氣。噴砂室的進風(fēng)采取上進下吸方式，進風(fēng)口在上面，吸風(fēng)口在下面，氣流流動方向自上而下，與工作時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，

7、又將室內(nèi)粉塵吸走，減弱了二次揚塵和飛濺。潔凈氣體沿進氣管道進入噴砂室內(nèi)，其出口在噴砂室操作視孔窗口上方，以讓潔凈氣體在進入噴砂室前先沖刷操作視孔窗口，使室內(nèi)能見度提高，確保操作者工作時視野清晰，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入慣性重力分離器時，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來，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除塵器。此種慣性重力分離器結(jié)構(gòu)簡單、分離量大、分離效果好，能夠有效地將硅砂和粉塵分開，使可用的硅砂流入貯砂筒內(nèi)循環(huán)使用，而粉塵將進入下一

8、級除塵器內(nèi)。在實際應(yīng)用中，我們將慣性重力分離器放在第一級，主要用來分離顆粒較粗、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，又減輕了下一級除塵設(shè)備的負荷，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)簡單、緊湊，體積小，一次投資少，阻力損失少，維護方便。由一個擴張室和碰撞板組成。碰撞板使氣流改變方向以對塵粒附加一個向下速度，提高塵粒的分離作用，使塵粒速度在擴張室中降低并在重力作用下使它沉降下來。但是要想把很細的塵粒沉降下來，擴張室的尺寸就要做得很大。因此，一般只用來除掉大于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的含塵氣體沿切向進入旋風(fēng)除塵器后，由于離心力的作用將塵粒從氣體中分離出來，從而達到除塵目的。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的速度從進氣口進入，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)運動，在氣流旋轉(zhuǎn)過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，開始返回上升，形成一股自下而上

10、的旋轉(zhuǎn)運動，一般把這種運動稱為內(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，其中一部分細小的粒子又被帶走，這就是除塵器的二次飛揚現(xiàn)象。此外排塵管道有任何漏風(fēng)都會導(dǎo)致除塵效率的明顯降低。此種除塵器對于細塵粒的除塵效率不高，對10m以上塵粒則有較高的效率。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，維護方便。3 .3布袋除塵器從旋風(fēng)除塵器出來的含塵氣體，如果直接排入大氣，其粉塵濃度達不到環(huán)保要求，故需要布袋除塵器進一步凈化除塵。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，對于lm以上的塵粒除塵效率很高，其除塵效率可達布袋除塵器凈化效率高，性能穩(wěn)定，操作簡便，適應(yīng)性強，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，過濾速度高的場合。含塵氣體進入袋式除塵器后，由于氣流斷面積突然擴大，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，顆粒細、密度小的塵粒進入袋濾室后通過布朗擴散、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)機排入大氣。旋風(fēng)布袋兩級組合除塵系統(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中國鑄造

12、裝備與技術(shù)之間的運動速度）：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動速度）：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，對于40m以上的塵粒除塵效率可達85 以上。布袋除塵器的型號為：BDZ300 ，離心通風(fēng)機型上述除塵器的計算選用，已有大量設(shè)計手冊介紹，本文不在贅述。本噴砂機選用的除塵設(shè)備均是標準產(chǎn)品，只要根據(jù)實際工作情況恰當選型即可。通過噴砂機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，見下表。各種除塵器排放濃度對比噴砂方式除塵設(shè)備風(fēng)機型號排放濃度mg/m最低最高負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)備密閉是控制揚塵的一個重要手段。（2）降低物料高度，縮短流動距離，使物料誘導(dǎo)的空氣量減少。（3）將正壓區(qū)和負壓區(qū)相連，進行泄壓，使空氣流通。（4）采用較大的密閉室（罩）緩解飛濺現(xiàn)象的高速沖擊。4 .2除塵設(shè)備選用原則（1）從實際出發(fā)，結(jié)合工藝特點，粉塵種類，負荷變化，投資和運行費用，使用壽命，占地面積，能源消耗及維護管理等因素，綜合考慮經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保的要求，選用有效的除塵措施。（2）明確除塵對象的工藝特征，掌握工藝負荷的波動性，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值等基礎(chǔ)資料。（3）在選用除塵器時，對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)布袋兩級組合除塵系統(tǒng)除塵能力強，除塵后效率可達99 .5以上，環(huán)保檢測部門對系統(tǒng)出口粉塵排放濃度實測為50mg/m以下，達到設(shè)計要求。（2）整套系統(tǒng)從硅砂分離到旋風(fēng)布袋兩級除塵，設(shè)備運轉(zhuǎn)費用低，無二次污染，除塵效率高，便于操作、維護，使用方便。（3）風(fēng)機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，運轉(zhuǎn)噪聲低，無噪聲干擾。l沖天爐煙氣的治理。中國鑄造裝備與技術(shù)， 1997（6）2羅云等。工業(yè)安全基本數(shù)據(jù)手冊。北京：中國商業(yè)出版社

15、，1997.3機械工業(yè)環(huán)境保護實用手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1993.4李家瑞。工業(yè)企業(yè)環(huán)境保護。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匯亞通鑄造材料有限公司研制開發(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，對水玻璃粘結(jié)劑體系進行離子改性處理，使水玻璃砂樹脂砂化，型砂工藝水平達到了樹脂砂的技術(shù)水平。新工藝在水玻璃砂系統(tǒng)實現(xiàn)了幾點突破，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）水玻璃加入量低（3 ），強度高（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脂砂相媲美，鑄造缺陷少（6）生產(chǎn)成本低，對生態(tài)環(huán)境污染少。經(jīng)過多年的開發(fā)研究，1996年初將新工藝推向市場經(jīng)過近幾年的市場開發(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年我們在國內(nèi)改造建成了兩條新型水玻璃自硬砂生產(chǎn)線，實現(xiàn)了新工藝的批量生產(chǎn)應(yīng)用，今后幾年國內(nèi)將