粉尘控制的研究

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1.粉尘

工业生产中散发的各种粉尘等有害物，如不加控制，会使室内、外空气环境受到污染和破坏，影响人的健康。随着工业生产的发展和社会的进步，控制有害物对室内外空气的污染，满足人们的要求和生产的需要，成为愈来愈迫切待解决的问题。工业通风与除尘就是研究这一问题的重要技术

2.工业性粉尘的产生

（1）生产过程中对固体物质进行机械性破碎、研磨等产生粉尘。例如各种矿山和建设工地，使用钻具进行凿岩钻孔时，岩石被钻具冲击 破碎和研磨后变成微小尘粒，从钻孔内逸出，弥漫在空气中；又如把矿石置于各种破碎机中破碎成不周规格的粒状物料，在破碎及筛分过种中也有大量微小尘粒从机器的缝隙逸出，成为污染环境的尘源。

（2）金属冶炼或对物质进行加热，物理化学过程产生的升华物或蒸气，在空气中凝结或氧化形成微小的尘粒。

（3）在对粉状物料的混合、转运、筛分、包装、卸料等生产过程中，有大量尘粒从设备缝隙间逸出。

2.1 通风

通风净化是指利用通风的方法排除并净化被粉尘污染的空气技术。通风是工业生产中经常采用的控制粉尘及其有害气体的手段，目的是以最小的费用取得最大的控制效果。

2.1.1 通风方法

可分为自然通风和机械通风两大类。重点说明机械通风。

机械通风是依靠风机、风扇或气泵等设备造成的压力使空气流动的。实现机械通风的一套装置及其通风流动管道称为机械通风系统。该系统主要由通风罩、通风管道和风机三部分组成。

除了以上两种通风方法，近年来，还有一种新的通风方式-置换通风在我国日益受到关注。置换通风是通过把较低风速的新鲜空气送入人员工作区，利用挤压的原理把污染空气挤到上部空间排走的通风方法。

2.1.2 排风罩

排风罩是整个通风净化系统中的重要组成部分，它的主要作用是捕集散发在空气中的粉尘和有害物，不使其进入到工作区内。

2.1.3 排风罩的分类及特点

根据工作原理的不同，排风罩可分为以下几种基本形式：

（1）密闭罩。它是将粉尘和有害物源全部或大部分围挡起来的排风罩，其特点是排风量小，控制有害物的效果好，不受环境气流影响，但影响操作，主要用于有害物危害较大，控制要求高的场合。

（2）柜式排风罩。

2.1 除尘设备

除尘设备是工业除尘和物料回收系统中的关键设备之一，其性能的好坏不但影响到回收物料的多少，而且影响到尾气排放的数量。前者关系到回收物料的经济价值，后者则关系到是否达到排放标准。

2.1.1 除尘器的分类

目前，除尘器的种类繁多，可以有各种各样的分类。最通常是按捕集分离尘粒的机理来分类。按此分类可将除尘器归纳成四大类。

2.1.1.1 机械式除尘器

根据作用于除尘器内含尘气体的作用力是重力、惯性力还是离心力，这类除尘器又可分为：

（1）重力除尘装置，即重力沉降室。

（2）惯性力除尘装置，即惯性除尘器。

（3）离心力除尘装置，即旋风除尘器。

2.1.1.2 过滤式除尘器

含尘气体与过滤介质之间借助于惯性碰撞、扩散、截留、筛分等作用，实现气固分离，这种除尘装置称为过滤式除尘器。根据所采用过滤介质和结构形式的不同，这类除尘器又可分为：

（1）袋滤式除尘装置，通常称为布袋除尘器。

（2）颗粒层除尘装置。

2.1.1.3 电力除尘器

作用于尘粒的外力为静电力的除尘器，通常称为静电除尘器，简称为电除尘器。

2.1.1.4 洗涤式除尘器

以水或其他液体作为捕尘介质的除尘设备称为洗涤式除尘器。根据设备耗能的高低，又可分为：

（1）低能洗涤式除尘器，如空心喷淋塔，水膜除尘器等。

（2）高能洗涤式除尘器，如文丘里洗涤器。

2.1.1.5 袋式除尘器

袋式除尘器的突出优点是除尘效率高，属高效除尘器，除尘效率一般大于99%。运行稳定，不受风量波动影响，适应性强，不受粉尘比电阻值限制。根据生产特点及除尘器的除尘效果，袋式除尘器适用于本公司的生产情况。袋式除尘器种类很多，典型有以下几种，简易袋式除尘器（可分为人工振打袋式除尘器和振动清灰袋式除尘器）、反吹风袋式除尘器、脉冲喷吹袋式除尘器、回转反吹风袋式除尘器等。

脉冲喷吹袋式除尘器是目前国内生产量最大、使用最广的一种带有脉冲机构的袋式除尘器，它有多种结构形式、如中心喷吹、环隙喷吹和对喷等。图为脉冲喷吹袋式除尘器工作示意图1。

含尘空气通过滤袋时，粉尘阻留在滤袋外表面，净化后的气体经文丘里管从上部排出。每排滤袋上方设一根喷吹管，喷吹管上设有与每个滤袋相对应的喷嘴，喷吹管前端装设脉冲阀，通过程序控制机构控制脉冲阀的启闭。脉冲阀开启时，压缩空气从喷嘴调整喷出，带着比自身体积大5-7倍的诱导空气一起经文丘里管进入滤袋。滤袋急膨胀引起冲击振动，使附在滤袋外的粉尘脱落。

这种清灰方式清灰强度高，清灰效果好。由于清灰时间短，除尘器可以不间断连续工作。

2.2 袋式除尘系统的组成和工作过程

2.2.1 袋式除尘系统的组成

除尘系统由集气吸尘罩、输气管道、除尘器、排灰装置、通风机、电机、消声器和排气筒组成。如图2

2.2.2 除尘系统的工作过程

一个完整的除尘系统的工作过程包括以下几方面：

（1）用集气吸尘罩将尘源设备散发的含尘气体捕集并接入除尘管道。

（2）借助风机通过管道输送含尘气体。

（3）在除尘器中将粉尘分离。

（4）将已净化的气体通过通风机、烟囱排至大气或其他收集装置。

（5）将在除尘器中分离下来的粉尘用输灰装置运送到相关地点。

2.2.3 袋式除尘系统的运行管理

根据实际情况，厂区内主要使用袋式除尘装置，现主要对袋式除尘装置的运行管理进行说明。

必须建立正确的操作管理制度和经常的维护检修制度，才能使除尘系统在最佳工作状态下正常运行，并取得预期的除尘效果。

为防止粉尘及其他污染物散车间或在管道内沉积，一般除尘系统和生产设备的启动和停机应遵循以下原则：除尘系统应在生产设备启动之前启动；除尘系统应在生产设备停机数分钟后才停机。

对正常运行的除尘系统，除应加强管理外，还应坚持做到以下几方面：

1、细心观察设备的运行情况，认真做好设备运行日志，严格交接班制度。

2、坚持巡视制度，随时处理可能出现的异常情况。

3、定期清扫设备及管道积灰，防止系统堵塞。

4、当生产设备停机后，袋滤器至少仍应继续运行5-10min然后才停机，以便将系统内的烟气及粉尘全部排出。

4.总结

通过以上措施，有可效的控制粉尘，使厂区的环境更加洁净。

参考文献

[1] 黄西谋.除尘装置与运行管理（第二版）.冶金工业出版社，1999.

[2] 蒋仲安 杜翠风 牛伟.工业通风与除尘.冶金工业出版社，2010.