二氧化碳气体保护焊废气治理工程方案设计

浙江天成座椅有限公司120台18万M3/H二氧化碳气体保护焊废气治理工程方案设计书环保工程有限公司二O一一年七月第一章概况11概况浙江天成座椅有限公司计划年产120万席汽车等座椅，生产过程中需有120台二氧化碳气体保护焊机在正常工作。二氧化碳气体保护焊是焊接方法的一种，是以二氧化碳气体为保护气体进行焊接的方法，在应用方面操作简单，成本低廉，焊接过程稳定，焊缝形成良好，因此这种焊接方法目前已成为最重要的金属焊接方法之一。但是在焊接过节中产生大量CO2烟雾气体和尘埃对人体有害，需要加以处理。12设计依据121中华人民共和国环境保护法和大气污染防治法122建设项目环境保护管理条例国务院令第253号，1998123通风除尘技术124公司提供有关资料13设计参数120台CO2焊机风量18万M3/H。分二条流水线安装，可以单独或合并使用。14工艺路线袋式除尘器15设计指标根据大气污染物综合排放标准GB162971996序号项目指标1烟尘排放浓度120MG/M335KG/H（15M）2林格曼黑度一级16设计原则（1）严格执行国家环境保护有关法规，排放标准（2）采用先进、合理、成熟的可靠工艺，并具有显著的环境效益和社会效益17设计范围本工程设计范围从车间烟气吸入口至处理后排放范围之内的工艺设备和电气控制设计。第二章有害气体除尘净化工艺概况21烟气除尘净化技术现状目前比较常用的烟气除尘净化技术有湿式、旋风、袋式、滤芯、文丘里和静电除尘装置，现分别叙述如下。211湿式除尘湿式除尘主要是通过含尘气体与液滴或液膜接触，在液体与粗大尘粒的相互碰撞、滞留，细微尘粒的扩散、互相凝聚等净化机理的共同作用下，使尘粒从气体中分离出来净化气体，其设备称为湿式除尘器。该除尘器结构简单、投资低、占地少、除尘效率高，能同时进行有害气体的净化，压力损失为8501500PA。湿式除尘器有旋流板式、填料塔式、立式旋风水膜式等多种类型，其中旋流板式除尘器阻力少、效率高。212旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装置。该类分离设备结构简单，造价和运行费用较低，对于捕食510UM以上的较粗颗粒粉尘净化效率很高，一般可达85以上。510UM以下的粉尘净化效率较低。旋风除尘器有单管、多管、组合式三类，按气流入口方式可分为切向入口和轴向入口两种。压力损失800900PA。213袋式除尘器袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤而分离出来的一种高效除尘设备。该设备除尘效率高，结构简单，适应性强。对于1UM以上的尘粒，除尘效率可达99，小于1UM，除尘效率最低。压力损失1200PA。袋式除尘器如按清灰方式分三类机械振动类，气流反吹类和脉冲喷吹类，其中脉冲喷吹类清灰能力强，效率最高，可允许高的过滤风速，并保持低的压力损失，近年来发展迅速214滤筒除尘器滤筒式除尘器是由美国唐纳森公司生产的一种新型除尘器，新型滤料使其效率高达99，压力损失低，管理简便，体型小等优点。该除尘器已在国内卷烟厂大量使用，实测除尘效率为992999,我市浙江永强休闲日用品公司已安装使用。压力损失为1200PA1500PA。该除尘器新型滤料（ULTRAWEB）特点是把一层超亚微米级的超薄纤维粘附在一般滤料上，在该粘附层纤维间排列非常紧密，间隙为底层纤维的1（即01206UM）。较少的筛孔可以把大部分亚微级的尘粒阻挡在滤料表面，使其不能深入底层纤维内部。因此，在除尘初期即可在滤料表面迅速形成透气性好的粉尘层，使其保持低阻，高效，便于清灰的特点。215静电除尘器静电除尘器是利用静电力将气体中粉尘分离的一种除尘设备。除尘器本体及直流高压电源两部分组成，利用极板与极线产生电晕，捕集粉尘。电除尘器优点是效率高，耐高温（可达350400），压力损失低（200PA300PA），运行费用低，适宜净化大烟气量；缺点是投资高，安装精度高，对净化的粉尘比电阻要求是1041011CM。第三章有害气体除尘工艺设计31设计参数理论计算311风量计算该企业目前已安装在位的手工焊机102台（其中已损18台，可用84台），自动焊机13台，计划今年新增自动焊机5台，总装机台数为120台。其中正常开机的手工焊机62台，自动焊机18台。本方案设计CO2焊机台数为120台，每台焊机风量为1500M3/H，共计总风量为120150018万M3/H，本设计考虑到日常运行的经济性和降低管道的系统阻力。因此120台焊机分二条流水线安装，每条按60台焊机的风量（即9万M3/H）来设计，二条流水线总管连接管中间加电动阀控制调节，如果整个车间只有60台焊机工作，只需开动电动调节阀将全车间分布各点工作焊机产生废气抽出，每小时可以节电90度，如果有70台以上焊机工作，那么二条流水线同时投入运行，满足车间排风除尘要求。312风管直径计算60台管网轴向计算图风管直径计算管道计算按下式计算公式Q0785D2V式中Q风量V风速D管道直径风量与管径计算表台数风量M3/H合计风量M3/H单位风量M3/S风速M/S计算管径M选择管径M管路长度M（1）57500750021200370410（2）1015000225006252006406510（3）15225004500012502008909020（4）152250067500187520109611020（5）152250090000250020126513060313系统阻力计算袋式除尘器平均阻力第一年850PA第二年1100PA第三年1200PA所以最小阻力850PA。最大阻力1200PA系统管道阻力总管平均流速设计为20M/S。各段管道不同直径的管道阻力计算如下摘处通风手册P238单位长度管道阻力按下式计算RM/4RS（V2/2）式中RM单位长度阻力PA/MV风管内平均流速20M/S空气密度阻力系数RS风管水力半径风管系统阻力计算表管径MM长度M流量L/S单位阻力PA/M合计阻力PA400102166065010625440900201250357011002018753162130060250025150合计382PA阻力计算结果如下系统最大阻力袋式除尘器管道12003821582PA系统最小阻力袋式除尘器管道8503821232PA32除尘工艺设备工艺路线吸风罩轴流风机袋式除尘器变频器离心风机放空总管流程说明CO2焊机平台的侧面相距30CM处安装吸风罩，在轴流风机抽引下将焊机工作台面上的废气吸入支管，再汇入到总管进入袋式除尘器，除尘后的净化气体经离心风机出口放空。33除尘设备331吸风罩（原有）计算吸风量按下式计算通风设计手册P130LKHPV式中K不均匀安全系数K14H罩口至有害物源距离MP吸风罩敞开面周长M（吸风罩尺寸长宽，700700）V边缘控制点风速035M/SL吸风量1500M3/H（原轴流风机额定风量）H1500/（36001428035）03M原安装H距离是15M，因此吸风效果极差，本次设计必须重新调整至H距离为03M。332电动调节阀1个功率15KW电动调节阀安装在二条流水线总管之间的连接管上，70台以下焊机工作时打开电动阀，开一条流水线。70台以上焊机工作时关闭电动阀开二条流水线。333轴流风机（原有）单叶风机075KW风量1500M3/H风压334袋式除尘器2台设备型号脉冲袋式除尘器YLCM1280G，处理风量90000M3/H。设计尺寸长宽高6000500011000设计效率999过滤面积1280M2过滤速度12M/MIN滤袋数量504条规格1356000材质无纺针剌毡阻力第一年设备平均阻力800900PA第二年设备平均阻力1100PA第三年设备平均阻力1200PA喷吹气流压力0203PA，耗气量132M3/MIN台含尘气体由底部进入粉尘阻留在滤袋外表面，穿过滤袋壁进入袋内的净气体由上箱体排出。清灰时脉冲阀受控制器的指令开启，稳压气包中的压缩空气经喷吹喷气管上喷孔伸出，借助于袋内的文丘管引射器诱导数倍的气体一同进入滤袋，使袋壁受到向外的冲力和加速度，从而清落粉尘，每次喷吹时间为0102S连续过滤清灰。它有以下特点过滤风速高、设备紧凑、阻力低、能耗少、活动部件少、维修量少。但换袋时人工操作，职工受粉尘危害。335变频器2台功率110KW336离心风机2台型号F47216C风量86136万M3/H风压30001500PA功率110KW第四章投资金额120台焊机（18万M3/H）袋式除尘器投资表（单位万元）建设单位年月日设备及材料名称规格型号数量单位单价合价袋式除尘器YLCM1280G风量90000M3/H2台640128离心风机47216C风量86136万M3/H风压30001500PA功率110KW2台70140变频器110KW2台175350电动调节阀15KW3套015015130012120M0094112811001240M00793169001040M00471886501020M0031062螺旋风管4000820M00170341300128只03072461100126只0226136900106只0133080650106只0074044弯头900400086只0025015旧管系统改造10管道支架36，244吨060240电缆及电气系统30小计17454设计费5174545873吊装、运输、安装1217454122095税金7320422731491小计4459总计21913附设备基础2套长宽厚28604384M3。384M3800元/M323万元第五章运行成本1、袋式除尘器运行成本主要是电费装机容量（KW）2台风机（110KW）40台轴流风机（075KW）脉冲清灰压缩机（15KW