楊勇?畢昆義 李仲陽?崔慶明?張峰
摘?要:卷煙廠絲束成型車間正常生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的絲束飛花和粉塵,為將這些絲束飛花和粉塵高效的凈化,達標排放,現(xiàn)采用以液體作為除塵媒介的自激式水幕空氣凈化器。結(jié)果表明:經(jīng)該種自激式水幕空氣凈化器處理后,除塵器出口的灰塵平均濃度≤2mg/m3。
關(guān)鍵詞:自激式水幕空氣凈化器一種氣液交換的方法和裝置飛花低能耗
中圖分類號:TS4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)10(a)-0090-02
目前,各卷煙廠對絲束成型車間生產(chǎn)過程中產(chǎn)生摩擦、切斷所產(chǎn)生的絲束飛花和粉塵還沒有較為合理的處理方法。使用布袋除塵器時,絲束飛花和粉塵會堵塞濾袋,并且具有很強的粘附性,通過機械振打或反吹風(fēng)很難去除;使用靜電除塵器時,絲束飛花和粉塵為易燃物質(zhì),極易燃燒甚至爆炸,因此傳統(tǒng)除塵器不能有效的處理含絲束飛花和粉塵的氣體。針對上述不足,該方法利用氣液兩相對流原理,實現(xiàn)氣液物質(zhì)和能量的交換,從而可以將含絲束飛花和粉塵的氣體進行高效凈化,達標排放。此外傳統(tǒng)的除塵器僅能除去固體顆粒,對異味等氣體則無法清除,這種應(yīng)對措施剛好彌補了以上的不足,同時還可以有效的去除難聞的氣體。這種方法設(shè)有自動清理及自動換水裝置,能夠讓箱體內(nèi)液體保持純凈,使得設(shè)備能夠長期穩(wěn)定的運行,在人力和物理方面,有了一定的節(jié)省。
1材料與方法
1.1 材料及設(shè)備儀器
SSL100自激式水幕空氣凈化器(自制);HFC-3BT呼吸性粉塵采樣器,XS225A-SCS電子天平;2011年11月份昆明卷煙廠絲束成型車間。
1.2 方法
1.2.1 處理與分析
根據(jù)GBZ159-2004工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范的要求,在昆明卷煙廠絲束成型車間,進行分析試驗。
1.2.2 定性定量方法
在SSL100自激式水幕空氣凈化器的風(fēng)機出口高度和操作工人呼吸高度分別采用HFC-3BT呼吸性粉塵采樣器進行取樣,以上兩個取樣高度分別取兩個采樣點,對四個采樣點在生產(chǎn)前、生產(chǎn)中和生產(chǎn)后取樣,然后對采集地樣品進行分析,測定各樣品的質(zhì)量。
2SSL100自激式水幕空氣凈化器的結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1SSL100自激式水幕空氣凈化器的結(jié)構(gòu)
2.2SSL100自激式水幕空氣凈化器的工作原理
一般認為,氣流會帶動氣流中的顆粒(氣溶膠)一起運動,很少產(chǎn)生滑動,甚至不產(chǎn)生滑動,但是,若有一靜止的或緩慢運動的障礙物(如液滴)處于氣流中時,則成為一個“靶子”,使氣體產(chǎn)生繞流,而氣體中的顆粒由于受慣性的影響保持自身的行進方向,與“靶子”發(fā)生碰撞,從而使一部分顆粒沉降。
當氣流沿箭頭方向在氣流通道中流動時,由于受可調(diào)擋板的阻氣作用,在窄通道內(nèi)形成快速氣流,快速氣流帶動液體脫離液體平面噴向氣流通道內(nèi)的空間,形成液幕和大量液珠,液珠受自重和4箱體內(nèi)擋板的影響與氣流分離,落回液體水平面。在此過程中,液體形成了兩層液幕和大量水珠,含塵氣體必須穿過兩層液幕。在這個過程中,含塵氣體與液體充分接觸,完成氣相與液相之間的進行能量交換與物質(zhì)交換,含塵氣體中的灰塵與氣體也同步進行了分離,灰塵被夜幕所攔截,最終在液體中呈懸浮狀態(tài),生產(chǎn)停止后,在液體底部沉淀,從而實現(xiàn)了對含塵氣體的凈化。
SSL型自激式水幕空氣凈化器配有自動清理和自動換水裝置,可以自動清理液體底部產(chǎn)生的灰塵,從而確保箱體內(nèi)液體的純凈,使得設(shè)備能夠在無人操作狀態(tài)下長期穩(wěn)定的運行。
3 結(jié)果與分析
3.1 試驗結(jié)果分析(表1)
經(jīng)試驗測定,風(fēng)機出口的灰塵平均濃度為≤2mg/m3,完全符合GBZ159-2004工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范的要求,可以在室內(nèi)直接排放。
按自激式水幕空氣凈化器入口的灰塵濃度為80 mg/m3計算,試驗結(jié)果表明自激式水幕空氣凈化器的效率在99.9%以上。
3.2 經(jīng)濟和社會效益分析
SSL100自激式水幕空氣凈化器能高效地將含塵氣體中的灰塵分離出來。該自激式水幕空氣凈化器具多個優(yōu)點,例如操作簡單,占地面積小,能量消耗低,同時可以冷卻和加濕含塵氣體,操作條件及氣體量變化對凈化后氣體的含塵濃度影響較小。其缺點是:要消耗一定數(shù)量的液體;分離出的粉塵不能夠回收或再利用;需要采取一定的防腐措施來應(yīng)對氣體中含有的腐蝕性物質(zhì);北方或者寒冷地區(qū)需要考慮冬季防凍問題;凈化過程中產(chǎn)生黏性粉塵時需要考慮掛灰和堵塞。
自激式水幕空氣凈化器不但可以除去灰塵,而且可以利用水去除一部分異味,對于有害性氣體(如少量的二氧化硫、鹽酸霧……等),可在洗滌液中配制吸收劑吸收??蓮V泛應(yīng)用于化工、噴漆、噴釉、顏料等容易產(chǎn)生的帶有水分、粘性和刺激性氣味的灰塵的行業(yè)。
4 結(jié)語
該自激式水幕空氣凈化器的凈化效率較高,能夠除掉0.1μm以上的塵粒。通過該自激式水幕空氣凈化器的處理,排放氣體的灰塵濃度符合國家標準的規(guī)定。設(shè)備運行效果穩(wěn)定,系統(tǒng)可靠性高,市場前景廣闊,是一款具有較大應(yīng)用開發(fā)潛力的新型除塵設(shè)備。
參考文獻
[1]全國職業(yè)衛(wèi)生標準委員會.GBZ159-2004工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范[S].北京:中華人民共和國衛(wèi)生部,2004.
[2]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊新版第四卷[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[3]徐炳輝.氣動手冊[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2005.
[4]上海工業(yè)大學(xué)流控研究室.氣動技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社,1982.
[5]路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.
[6]GBZ 2.1-2007工作場所有害因素職業(yè)接觸限值[S].