浙江天成座椅120臺(18萬M3/h)二氧化碳氣體保護焊廢氣治理工程方案設計書臺州同濟環保工程TAIZHOUTONGJIENVINRONMENTALENGINEERINGCO.,LTD.二O一一年七月浙江天成座椅120臺〔18萬M3/h〕二氧化碳氣體保護焊廢氣治理工程第一章概況1.1概況浙江天成座椅方案年產120萬席汽車等座椅，生產過程中需有120臺二氧化碳氣體保護焊機在正常工作。二氧化碳氣體保護焊是焊接方法的一種，是以二氧化碳氣體為保護氣體進行焊接的方法，在應用方面操作簡單，本錢低廉，焊接過程穩定，焊縫形成良好，因此這種焊接方法目前已成為最重要的金屬焊接方法之一。但是在焊接過節中產生大量CO2煙霧氣體和塵埃對人體有害，需要加以處理。1.2設計依據《中華人民共和國環境保護法》和《大氣污染防治法》《建設工程環境保護管理條例》國務院令第253號，1998《通風除塵技術》公司提供有關資料1.3設計參數120臺CO2焊機風量18萬M3/h。分二條流水線安裝，可以單獨或合并使用。1.4工藝路線袋式除塵器1.5設計指標根據《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996序號工程指標1煙塵排放濃度120mg/M33.5kg/h〔15M〕2林格曼黑度≤一級1.6設計原那么〔1〕嚴格執行國家環境保護有關法規，排放標準〔2〕采用先進、合理、成熟的可靠工藝，并具有顯著的環境效益和社會效益1.7設計范圍本工程設計范圍：從車間煙氣吸入口至處理后排放范圍之內的工藝設備和電氣控制設計。第二章有害氣體除塵凈化工藝概況2.1煙氣除塵凈化技術現狀目前比擬常用的煙氣除塵凈化技術有濕式、旋風、袋式、濾芯、文丘里和靜電除塵裝置，現分別表達如下。濕式除塵濕式除塵主要是通過含塵氣體與液滴或液膜接觸，在液體與粗大塵粒的相互碰撞、滯留，細微塵粒的擴散、互相凝聚等凈化機理的共同作用下，使塵粒從氣體中別離出來凈化氣體，其設備稱為濕式除塵器。該除塵器結構簡單、投資低、占地少、除塵效率高，能同時進行有害氣體的凈化，壓力損失為850~1500Pa。濕式除塵器有旋流板式、填料塔式、立式旋風水膜式等多種類型，其中旋流板式除塵器阻力少、效率高。旋風除塵器旋風除塵器是利用旋轉的含塵氣體所產生的離心力，將粉塵從氣流中別離出來的一種干式氣--固別離裝置。該類別離設備結構簡單，造價和運行費用較低，對于捕食5-10um以上的較粗顆粒粉塵凈化效率很高，一般可達85%以上。5-10um以下的粉塵凈化效率較低。旋風除塵器有單管、多管、組合式三類，按氣流入口方式可分為切向入口和軸向入口兩種。壓力損失800-900Pa。袋式除塵器袋式除塵器是一種利用有機纖維或無機纖維過濾布將含塵氣體中的固體粉塵因過濾而別離出來的一種高效除塵設備。該設備除塵效率高，結構簡單，適應性強。對于1um以上的塵粒，除塵效率可達99%，小于1um，除塵效率最低。壓力損失1200Pa。袋式除塵器如按清灰方式分三類：機械振動類，氣流反吹類和脈沖噴吹類，其中脈沖噴吹類清灰能力強，效率最高，可允許高的過濾風速，并保持低的壓力損失，近年來開展迅速濾筒除塵器濾筒式除塵器是由美國唐納森公司生產的一種新型除塵器，新型濾料使其效率高達99%，壓力損失低，管理簡便，體型小等優點。該除塵器已在國內卷煙廠大量使用，實測除塵效率為99.2~99.9%,我市浙江永強休閑日用品公司已安裝使用。壓力損失為1200Pa~1500Pa。該除塵器新型濾料〔ultra-web〕特點是把一層超亞微米級的超薄纖維粘附在一般濾料上，在該粘附層纖維間排列非常緊密，間隙為底層纖維的1%〔即0.12~0.6um〕。較少的篩孔可以把大局部亞微級的塵粒阻擋在濾料外表，使其不能深入底層纖維內部。因此，在除塵初期即可在濾料外表迅速形成透氣性好的粉塵層，使其保持低阻，高效，便于清灰的特點。靜電除塵器靜電除塵器是利用靜電力將氣體中粉塵別離的一種除塵設備。除塵器本體及直流高壓電源兩局部組成，利用極板與極線產生電暈，捕集粉塵。電除塵器優點是效率高，耐高溫〔可達350℃~400℃〕，壓力損失低〔200pa~300pa〕，運行費用低，適宜凈化大煙氣量；缺點是投資高，安裝精度高，對凈化的粉塵比電阻要求是104~1011第三章有害氣體除塵工藝設計3.1設計參數理論計算風量計算該企業目前已安裝在位的手工焊機102臺〔其中已損18臺，可用84臺〕，自動焊機13臺，方案今年新增自動焊機5臺，總裝機臺數為120臺。其中正常開機的手工焊機62臺，自動焊機18臺。本方案設計CO2焊機臺數為120臺，每臺焊機風量為1500M3/h，共計總風量為120×1500=18萬M3/h，本設計考慮到日常運行的經濟性和降低管道的系統阻力。因此120臺焊機分二條流水線安裝，每條按60臺焊機的風量〔即9萬M3/h〕來設計，二條流水線總風管直徑計算60臺管網軸向計算圖風管直徑計算.管道計算按下式計算：公式：Q=0.785D2V式中：Q—風量V—風速D—管道直徑風量與管徑計算表臺數風量M3/h合計風量M3/h單位風量M3/S風速m/s計算管徑m選擇管徑m管路長度m〔1〕5750075002.1200.370.410〔2〕1015000225006.25200.640.6510〔3〕15225004500012.50200.890.9020〔4〕15225006750018.75201.0961.1020〔5〕15225009000025.00201.2651.3060系統阻力計算：袋式除塵器平均阻力：第一年850pa第二年1100pa第三年1200pa所以最小阻力：850pa.。最大阻力：1200pa.系統管道阻力：總管平均流速設計為20m/s。各段管道不同直徑的管道阻力計算如下：摘處《通風手冊》P.238單位長度管道阻力按下式計算Rm=(λ/4Rs)*〔V2ρ/2〕式中Rm---單位長度阻力pa/mV---風管內平均流速20m/sρ---空氣密度λ---阻力系數Rs---風管水力半徑風管系統阻力計算表管徑mm長度m流量L/s單位阻力pa/m合計阻力pa?400102.1660?650106.25440?9002012.503.570?11002018.753.162?13006025.002.5150合計382pa阻力計算結果如下：系統最大阻力=袋式除塵器+管道=1200+382=1582pa系統最小阻力=袋式除塵器+管道=850+382=1232pa3.2除塵工藝設備工藝路線吸風罩吸風罩軸流風機 袋式除塵器變頻器離心風機放空總管 流程說明：CO2焊機平臺的側面相距30cm處安裝吸風罩，在軸流風機抽引下將焊機工作臺面上的廢氣吸入支管，再匯入到總管進入袋式除塵器，除塵后的凈化氣體經離心風機出口放空。3.3除塵設備吸風罩〔原有〕計算吸風量按下式計算：《通風設計手冊》P130L=K×H×P×V式中K―不均勻平安系數K=1.4H―罩口至有害物源距離mP―吸風罩敞開面周長m〔吸風罩尺寸長×寬，700×700〕V―邊緣控制點風速0.35m/sL―吸風量1500M3H=1500/〔3600×1.4×2.8×0.35〕=0.3m原安裝H距離是1.5m，因此吸風效果極差，本次設計必須重新調整至H距離為0.3m。電動調節閥1個功率：1.5KW電動調節閥安裝在二條流水線總管之間的連接管上，70臺以下焊機工作時翻開電動閥，開一條流水線。70臺以上焊機工作時關閉電動閥開二條流水線。軸流風機〔原有〕單葉風機0.75KW風量1500M3/h風壓袋式除塵器2臺設備型號：脈沖袋式除塵器YLCM-1280-G，處理風量90000設計尺寸：長*寬*高=6000*5000*11000設計效率：99.9%過濾面積：1280m過濾速度：1.2M/min.濾袋數量：504條規格：φ135×6000材質：無紡針剌氈阻力：第一年設備平均阻力800-900pa第二年設備平均阻力1100pa第三年設備平均阻力<1200pa噴吹氣流壓力0.2-0.3pa，耗氣量1.3-2含塵氣體由底部進入粉塵阻留在濾袋外外表，穿過濾袋壁進入袋內的凈氣體由上箱體排出。清灰時脈沖閥受控制器的指令開啟，穩壓氣包中的壓縮空氣經噴吹噴氣管上噴孔伸出，借助于袋內的文丘管引射器誘導數倍的氣體一同進入濾袋，使袋壁受到向外的沖力和加速度，從而清落粉塵，每次噴吹時間為0.1-0.2s連續過濾清灰。它有以下特點：過濾風速高、設備緊湊、阻力低、能耗少、活動部件少、維修量少。但換袋時人工操作，職工受粉塵危害。變頻器2臺功率：110KW離心風機2臺型號：F4-72-16(C)風量：8.6～13.6萬m3/h風壓：3000～1500pa功率：110KW第四章投資金額120臺焊機〔18萬M3/h〕袋式除塵器投資表〔單位：萬元〕建設單位:年月日設備及材料名稱規格型號數量單位單價合價袋式除塵器YLCM-1280-G風量：90000M32臺64.0128離心風機4-72-16(c)風量:8.6~13.6萬M3/h風壓：3000~1500Pa功率110KW2臺7.014.0變頻器110KW2臺1.753.50電動調節閥1.5KW3套0.150.15螺旋風管?1300*1.2120m0.09411.28?1100*1.240m0.0793.16?900*1.040m0.0471.88?650*1.020m0.0310.62?400*0.820m0.0170.34彎頭(900)?1300*1.28只0.3072.46?1100*1.26只0.2261.36?900*1.06只0.1330.80?650*1.06只0.0740.44?400*0.86只0.0250.15舊管系統改造1.0管道支架[36，[244噸0.602.40電纜及電氣系統3.0小計174.54設計費5%174.54×5%8.73吊裝、運輸、安裝12%174.54×12%20.95稅金7.3%204.22×7.3%14.91小計44.59總計219.13附：設備根底:2套*長*寬*厚=2*8*6*0.4=38.4m338.4m3第五章運行本錢1、袋式除塵器運行本錢主要是電費裝機容量〔KW〕=2臺風機〔110KW〕+40臺軸流風機〔0.75KW〕+脈沖清灰壓縮機〔1.5KW〕=2×110+4