一、項(xiàng)目概況與設(shè)計(jì)依據(jù)
1.1 項(xiàng)目概況
鶴山德美餐具有限公司是擁有150年歷史的著名德資企業(yè)WMF集團(tuán)2000年在中國投資的分公司
現(xiàn)有系統(tǒng)收集口風(fēng)速偏低,粉塵不能有效收集;收集粉塵清掃困難等安全隱患,因此急需對原有除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造以滿足吸塵與環(huán)保治理要求。
根據(jù)《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》(國家安全監(jiān)管總局令第68號)、(粵安辦〔3046〕56號)關(guān)于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項(xiàng)治理行動方案》的通知等相關(guān)要求,并結(jié)合貴司粉塵組成成份的實(shí)際情況,特制定如下改造方案。通過對現(xiàn)場吸塵口風(fēng)量的計(jì)算,核算處理總風(fēng)量為282000m3/h,按照貴司要求,共設(shè)計(jì)5套粉塵處理系統(tǒng),其中2套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量60000m3/h,3套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量50000m3/h。設(shè)計(jì)采用噴淋水膜除塵器處理工藝,風(fēng)管利用車間原有進(jìn)行進(jìn)行整改。另外根據(jù)客戶要求,車間管道安裝明火感溫探測與消防滅火系統(tǒng)。
1.2設(shè)計(jì)依據(jù)
1、根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》;
2、根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996;
3、《廣東省大氣污染物排放限值》(DB(1)法規(guī)
《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》
《中華人民共和國消防法》
《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》
《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》(國家安全監(jiān)管總局令第68號)
關(guān)于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項(xiàng)治理行動方案》的通知(粵安辦〔3046〕56號)
(2)標(biāo)準(zhǔn)
《鋁鎂制品機(jī)加工粉塵防爆安全技術(shù)規(guī)范》
《粉塵防爆安全規(guī)程》GB15577-2007
《防止靜電事故通用導(dǎo)則》GB12158-2006
《粉塵爆炸泄壓指南》GB/T15605-2008
《大氣污染物排放限值》(GB16297-1996)
工作場所空氣中粉塵測定 第一部分 :總粉塵濃度GBZ/T192.1
《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-3040)
《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》GB2.1-2007
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-3044)
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-3044)
《粉塵爆炸危險場所用吸塵器防爆導(dǎo)則》(GB/T17919-2008)
《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分:用外殼和限制表面溫度保護(hù)的電氣設(shè)備 第1節(jié):電氣設(shè)備的技術(shù)要求》(GB12476.1-2000)其他有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊以及用戶要求相關(guān)資料。44/27-2001);
4、根據(jù)《車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度》TJ36-79;
5、廠方提供的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價報(bào)告表和相關(guān)資料;
6、《廣東省大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)
7、我公司對同類粉塵的處理經(jīng)驗(yàn);
1.3設(shè)計(jì)原則
1.嚴(yán)格國家有關(guān)安全法規(guī)要求,確保各項(xiàng)指標(biāo)能夠達(dá)到國家及地方標(biāo)準(zhǔn);
2.粉塵的收集及處理系統(tǒng)盡量少使用管道,采用光滑不易積塵的內(nèi)壁,減少投資,方便清理;
二、設(shè)計(jì)范圍與設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.1工程設(shè)計(jì)范圍
3.11工藝流程的選擇和設(shè)計(jì);
3.12特制設(shè)備的制造、安裝與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選型;
3.13工程設(shè)備的運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收及操作人員的培訓(xùn);
3.14管網(wǎng)、電器、自控的設(shè)計(jì)與安裝;
3.15 我方只負(fù)責(zé)由電控箱至風(fēng)機(jī)的電源(甲方須提供電源至電控箱內(nèi));
2.2工程設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.2.1治理系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,操作簡便,設(shè)備完好率高,故障率低;
3.2.2整體設(shè)計(jì)優(yōu)化、合理、簡潔、美觀;
3.2.3能耗低、物耗少;運(yùn)行費(fèi)用少,管理成本低,勞動強(qiáng)度低,操作環(huán)境好;
三、整治方案
整個工藝過程包括粉塵收集、粉塵輸送與除塵過程。貴司原有多條吸塵系統(tǒng),按照貴司要求,我司先提出一條除塵系統(tǒng)整改方案。
3.1收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
粉塵收集口,盡可能靠近粉塵產(chǎn)生源點(diǎn);
根據(jù)粉塵的特點(diǎn)和散發(fā)情況,以最少的風(fēng)量充分地收集粉塵;
根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用操作的特點(diǎn),在不防礙生產(chǎn)操作,以及設(shè)備檢修的情況下,確定收集罩的形式和位置;
排出的氣流盡量不經(jīng)過人的呼吸區(qū);
應(yīng)采取強(qiáng)壓負(fù)壓吸風(fēng)的形式進(jìn)行對粉塵的收集,為防止工件進(jìn)行拋光的時候拋光的粉塵進(jìn)行不規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動;
3.2 風(fēng)機(jī)
選用大風(fēng)量壓力高的專用透浦吸塵風(fēng)機(jī)
3.3電儀控制及聯(lián)鎖
對粉塵制品機(jī)械加工防爆技術(shù)安全規(guī)范要求。
相關(guān)設(shè)備應(yīng)聯(lián)鎖設(shè)定開啟關(guān)停順序,當(dāng)中間有故障時,全部聯(lián)鎖停止工作;完善剩余電流動作保護(hù)裝置。
3.4防雷及防靜電
打磨作業(yè)在多單層獨(dú)立建筑,為磚混結(jié)構(gòu)廠房,廠房設(shè)置整體防雷措施;
設(shè)備金屬外殼、機(jī)座、金屬管道等均采用靜電接地措施,防靜電接地采用就近接地的方式,禁止采用串聯(lián)方式;
作業(yè)人員清掃工具采用竹制工具,穿戴防靜電勞保用品;
四、方案說明
4.1平面布置
1、粉塵通過原有工作臺上部的吸塵罩收集,再通過光滑鐵管統(tǒng)一收集到室外處理。
2、濕式除塵,避免沉降、堆積的粉塵揚(yáng)起形成粉塵云達(dá)到爆炸極限導(dǎo)致爆炸發(fā)生。
4.2工藝確定
收集→工作臺吸塵罩→光滑防爆吸塵風(fēng)管→風(fēng)機(jī)→噴淋水膜除塵器
4.3電氣、除塵裝置方面
1、供電不管是TN-S、TT系統(tǒng)都要求就近重復(fù)接地,二級漏電保護(hù)。電氣開關(guān)設(shè)備、插座布置在爆炸危險環(huán)境有實(shí)體墻分隔的打磨、拋光車間之外,減少大量使防爆電氣設(shè)置所需成本;
2、針對初始事故多在20區(qū)(風(fēng)槽、排風(fēng)管道、除塵裝置區(qū)域內(nèi)),要選用性能、葉片安全系數(shù)高的離心電機(jī)外置風(fēng)機(jī),讓電機(jī)放置在1、2級除塵系統(tǒng)后外,可以有效避免電氣方面的安全隱患,防止葉片上粉塵堆積,讓電機(jī)及電力線路布置在20區(qū)之外。
3、除塵管道采用圓弧形光滑的非輕金屬設(shè)計(jì),減少粉塵在管道里面積聚,并不得有產(chǎn)生氣體滯留的死角。風(fēng)機(jī)功率大小可以按同類型車間經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)安裝,以啟動風(fēng)機(jī)后,全部拋光、打磨工位正常作業(yè)時,管道內(nèi)無粉塵積聚為標(biāo)準(zhǔn);(末端風(fēng)速應(yīng)不低于21米/秒)
4、粉塵和廢氣通過水簾(幕)實(shí)現(xiàn)除塵;
5、固定的吸塵(罩)喇叭口加上不大于打磨工件網(wǎng)罩,防止工件吸入管道,以免與風(fēng)葉碰撞損壞風(fēng)機(jī)或引發(fā)事故;
6、在電氣控制箱安裝電機(jī)的缺、錯相保護(hù)、過電流及漏電保護(hù)裝置。至各用電設(shè)備用鎧裝電纜或穿鋼管保護(hù);
7、風(fēng)槽、除塵裝置等全部金屬外殼單獨(dú)重復(fù)防靜電接地;
8、除塵裝置設(shè)置在車間廠房外部,不宜向上排放,防止風(fēng)機(jī)突然停止時粉塵自然沉降,避免管道內(nèi)局部區(qū)域粉塵濃度突然增加。
9、車間不準(zhǔn)使用移動式的電氣設(shè)備。
五、粉塵排風(fēng)量
根據(jù)貴公司提供的有關(guān)資料及我司處理同類粉塵的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),以及《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》(國家安全監(jiān)管總局令第68號)、(粵安辦〔3046〕56號)關(guān)于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項(xiàng)治理行動方案》的通知等相關(guān)要求,支風(fēng)管風(fēng)速設(shè)計(jì)為20-23m/s,主風(fēng)管風(fēng)速設(shè)計(jì)為25m/s。核算處理總風(fēng)量為282000m3/h,按照貴司要求,共設(shè)計(jì)5套粉塵處理系統(tǒng),其中2套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量60000m3/h,另外3套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量50000m3/h。設(shè)計(jì)采用噴淋水膜除塵器處理工藝。風(fēng)管利用車間原有進(jìn)行進(jìn)行整改。
六、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
拋光粉塵治理后,達(dá)到《廣東省大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二時段最高允許排放標(biāo)準(zhǔn)要求:
污染源標(biāo)號及治理對象 |
污染物去除率(%) |
污染物排放濃度(mg/ m3) |
粉塵顆粒物 |
粉塵顆粒物 |
|
拋光粉塵 |
≥90 |
≤120 |
貴司拋光除塵系統(tǒng)項(xiàng)目改善后,必須滿足以下要求和標(biāo)準(zhǔn):
1、符合環(huán)境相關(guān)方組織的檢測;排放氣體符合環(huán)保相關(guān)的法規(guī)檢測
的標(biāo)準(zhǔn);
2、改善車間內(nèi)的粉塵飛揚(yáng),提高抽塵的風(fēng)速;(目前風(fēng)速約5m/s-12m/s;目標(biāo)改善后約> 15m/s-25m/s)
3、設(shè)備具有自動/半自動清灰功能,安裝電機(jī)具有防爆措施或功能。
4、風(fēng)管/塵管和整體的系統(tǒng),具有防火檢測裝置;具有報(bào)警和自動防火、滅火功能。
5、除塵系統(tǒng)的噴淋,使用貴司污水站處理后的清潔水,達(dá)到循環(huán)利用、節(jié)能的目的。
七、高效水膜除塵器除塵原理
水膜除塵器原理是通過離心風(fēng)機(jī)的吸力把含塵氣體吸入設(shè)備,其內(nèi)的沖擊水浴會把一部分灰塵吸附在水中。經(jīng)均布噴淋分流后,含塵氣體從下往上流動,而高壓噴頭則由上向下噴灑水霧,捕集剩余部分的塵粒。塵水經(jīng)離心或過濾脫離,因重力經(jīng)塔壁流入循環(huán)池,凈化氣體從上部出風(fēng)口排出。廢水在循環(huán)池中經(jīng)沉淀處理后循環(huán)使用,沉渣定期清撈、外運(yùn)。而達(dá)到除塵的目的。
八、高效水膜除塵器結(jié)構(gòu)組成
主要由主筒體、進(jìn)風(fēng)管、噴淋層、填料層、除霧層、水泵、循環(huán)水槽、檢修口(觀察窗)、泄爆門等組成。塔體用不銹鋼、材質(zhì)。
九、高效水膜除塵器適用范圍
主要適用于:五金、建材、陶瓷、電子、化工、鑄造、鋁制品、治金、機(jī)械加工、有色金屬等各工業(yè)領(lǐng)域的粉塵凈化。
十、高效水膜除塵器特點(diǎn)
(1).除了具有除塵作用,還有煙氣降溫和吸收可溶性有害氣體的多種功效。
(2).適應(yīng)性強(qiáng),適用于處理高溫、易燃易爆和有害、有粘性的含塵氣體;
(3).運(yùn)行正常,凈化效率高;
(4).可用于霧塵集聚之粉塵、氣體;
(5).結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小。投資低;
(6).運(yùn)行安全、操作及維修方便。
十一、管道消防滅火系統(tǒng)
1、感溫探測及消防滅火系統(tǒng)原理與組成:主要由控制柜、感溫探測系統(tǒng)、噴淋滅火系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)組成,另外還包括報(bào)警系統(tǒng)。管道內(nèi)出現(xiàn)明火時,感溫探測系統(tǒng)的探頭探測溫度,當(dāng)溫度超過設(shè)定值時,通過信號傳輸給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警,同時除塵系統(tǒng)馬上停止運(yùn)行,消防增壓泵馬上運(yùn)行,同時消防噴頭及時打開,噴淋水把管道內(nèi)的明火熄滅,起到有效消除火災(zāi)的作用。
2、控制柜:是感溫探測及消防滅火系統(tǒng)的核心部分,接收、記錄、分析、處理感溫探測系統(tǒng)輸送來的信號。
3、感溫探測系統(tǒng):采用溫度原理進(jìn)行測量, 探頭內(nèi)的高敏感溫度儀,并將信號放大后傳輸給控制柜,保證可以探測到整個粉塵輸送管道,截面范圍內(nèi)的明火。
4、消防熄除系統(tǒng):主要包括電磁閥、球閥、過濾器、噴嘴和管道,電磁閥接受控制柜信號,完成噴水熄火,過濾器濾除水中的雜質(zhì),確保電磁閥的正常工作,噴嘴配有閥板結(jié)構(gòu),防止粉塵堵塞噴嘴,流量探測儀確保溫度探測系統(tǒng)正常工作,避免系統(tǒng)出現(xiàn)有報(bào)警,系統(tǒng)無水噴出或報(bào)警已結(jié)束,缺仍有水噴出的情況的出現(xiàn)。
5、增壓系統(tǒng):由于系統(tǒng)的火災(zāi)熄除過程需要有高壓水,所以當(dāng)系統(tǒng)用水小于7BAR時,需要采用增壓系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括:增壓離心泵,開關(guān)柜,蓄壓罐、球閥、電磁閥、截止閥,過濾器、壓力開關(guān)、安全閥等。
6、溫度探測及消防滅火系統(tǒng)功能示意圖
十二、設(shè)備選型
一:2#、4#除塵系統(tǒng):風(fēng)量60000m3/h,2套
1、主風(fēng)管設(shè)計(jì)
風(fēng)量:60000m3/h,過濾風(fēng)速:25m/s
根據(jù)風(fēng)量公式計(jì)算管徑:
支風(fēng)管:φ100-300mm,風(fēng)速≥20-23m/s
主風(fēng)管取:φ900mm,
材料:風(fēng)管采用0.8-1.2mm鍍鋅螺旋管道,
2、高效水膜除塵器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)處理風(fēng)量Q=60000m3/h,
尺寸:長3500mm*寬3000mm*高6000mm。
材質(zhì):不銹鋼材質(zhì),
備注:安裝檢修觀察窗,爬梯等
數(shù)量:2臺
3、沉淀過濾循環(huán)水箱設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu):3層過濾循環(huán)水箱
材質(zhì):不銹鋼
備注:安裝自動補(bǔ)水裝置1套,自動排泥氣動閥3個,
噴淋水膜除塵器與過濾循環(huán)水箱合計(jì)總重量為7噸,占地面積22平方;平均每平方樓面承受重量318公斤;
數(shù)量:2個
4、吸塵風(fēng)機(jī)
風(fēng)量:60000m3/h。
功率:75KW
材質(zhì):碳鋼材質(zhì)
形式:中壓吸塵風(fēng)機(jī)
電機(jī):防爆電機(jī)
極數(shù):4P,備注6個減震器
重量:1.5噸,占地4平方,平均每平方承重375公斤
數(shù)量:2臺
5、循環(huán)水泵設(shè)計(jì)選型
功率:3.7KW
材質(zhì):耐腐蝕化工泵
數(shù)量:6臺
6、自動清灰閥
材質(zhì):鋼板材質(zhì)
數(shù)量:2套
7、其他
安裝防水電控柜2套。
每條主管均安裝消防噴淋管,相隔6米的位置安裝一個消防噴頭。
二:1#、3#、5#除塵系統(tǒng):風(fēng)量50000m3/h,3套
1、主風(fēng)管設(shè)計(jì)
風(fēng)量:50000m3/h,過濾風(fēng)速: 25m/s
根據(jù)風(fēng)量公式計(jì)算管徑:
|
主風(fēng)管取:φ850mm, |
支風(fēng)管:φ100-300mm,風(fēng)速≥20-23m/s,
材料:風(fēng)管采用0.8-1.2mm鍍鋅螺旋管道
2、高效水膜除塵器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)處理風(fēng)量Q=50000m3/h,
尺寸:長2700mm*寬2700mm*高6000mm。
材質(zhì):不銹鋼材質(zhì),
備注:安裝檢修觀察窗,爬梯等
數(shù)量:3臺
3、沉淀過濾循環(huán)水箱設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu):3層過濾循環(huán)水箱
材質(zhì):不銹鋼
備注:安裝自動補(bǔ)水裝置1套,自動排泥氣動閥3個,
噴淋水膜除塵器與過濾循環(huán)水箱合計(jì)總重量為6噸,占地面積19.44平方;平均每平方樓面承受重量308公斤;
數(shù)量:3個
4、吸塵風(fēng)機(jī)
風(fēng)量:50000m3/h
功率:45KW
材質(zhì):碳鋼材質(zhì)
形式:中壓吸塵風(fēng)機(jī)
電機(jī):防爆電機(jī)
極數(shù):4P,備注6個減震器
重量:1.3噸,占地3.5平方,平均每平方承重371公斤
數(shù)量:3臺
5、循環(huán)水泵設(shè)計(jì)選型
功率:3.0KW
材質(zhì):耐腐蝕化工泵
數(shù)量:9臺
6、自動清灰閥
材質(zhì):鋼板材質(zhì)
數(shù)量:3套
7、其他
安裝防水電控柜3套。
每條主管均安裝消防噴淋管,相隔6米的位置安裝一個消防噴頭。
十三、運(yùn)行成本分析
一.除塵系統(tǒng)運(yùn)行成本概況:
A.電費(fèi)計(jì)算:系統(tǒng)均按每天運(yùn)行12小時工作時間計(jì)算,其中用電設(shè)備為功率為2臺75KW與3臺45KW抽風(fēng)機(jī),與6臺功率為3.7KW與9臺3KW循環(huán)水泵,風(fēng)機(jī)采用變頻器控制,根據(jù)實(shí)際使用數(shù)量的多少可以自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率和功率,機(jī)器平均按70%使用量計(jì)算,則風(fēng)機(jī)平均運(yùn)行功率按70%計(jì)算,當(dāng)機(jī)器開70% 時,每套系統(tǒng)只需要開2臺水泵噴淋即可,這些設(shè)備每天運(yùn)行12小時,每月運(yùn)行28天,用電量計(jì)算如下:〖(75*2+45*3)*70%+(4*3.7+6*3)〗 *12小時=2787度/每天,工業(yè)用電每度電按0.6元計(jì)算,每月按26天計(jì)算,即2787*0.6*26=43477元/每月,即每年的電費(fèi)是43477*12=521724元/每年。
B.人工成本
系統(tǒng)設(shè)備操作由電工兼職,操作簡便,故人工費(fèi)可忽略不計(jì)。
綜合以上,得設(shè)備年運(yùn)行成本為:521724元。
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