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工厂车间除尘系统设计实施方案

一、引言

在工业生产过程中，车间粉尘的产生不仅会对操作人员的身体健康构成严重威胁，导致尘肺病等职业病的发生，同时也会影响产品质量，加速设备磨损，甚至可能引发粉尘爆炸等安全事故。因此，一套科学、高效、稳定的除尘系统是现代化工厂车间不可或缺的重要组成部分。本方案旨在结合车间实际生产情况，从粉尘源头控制、收集、净化到排放的全过程进行系统设计，以期达到改善车间作业环境、保障生产安全、符合环保法规的目标。

二、前期准备与现场勘查

在着手设计除尘系统之前，详尽的前期准备与现场勘查工作是确保方案可行性与有效性的基础。

1.车间基本情况调研：深入了解车间的生产工艺类型、主要产品、生产规模及班次安排。掌握车间的平面布局图、剖面图，明确各生产区域的划分、设备布置及操作流程。同时，收集车间现有通风、除尘设施（若有）的相关资料，评估其运行状况及存在问题。

2.粉尘特性分析：这是除尘系统设计的核心依据之一。需要确定主要产尘设备和产尘点的位置、数量及粉尘产生量。采集代表性粉尘样品，分析其粒径分布、密度、比电阻、湿度、黏附性、可燃性及爆炸性等关键特性。例如，对于可燃性粉尘，系统设计需特别考虑防爆措施。

3.车间环境参数测量：测定车间内不同区域的空气温度、相对湿度、大气压力等参数，这些将影响气流组织和设备选型。同时，了解车间外的气象条件，特别是主导风向，以便合理规划排气口位置。

4.法规与标准收集：明确国家及地方关于工业场所粉尘浓度限值、排气筒高度及排放浓度等环保和职业卫生标准，确保设计方案能够满足相关要求。

三、除尘系统设计

（一）系统选型

根据车间产尘特点、粉尘性质及生产工艺要求，选择适宜的除尘系统类型。常见的有：

1.局部排风系统：针对特定产尘点设置排风罩，将粉尘在其扩散前直接捕集，是最经济有效的方式，应优先考虑。

2.全面通风系统：适用于产尘点多而分散，或产尘量较大、局部排风难以控制的场合，通过稀释室内空气中的粉尘浓度来改善环境。通常作为局部排风的辅助手段。

3.混合通风系统：结合局部排风与全面通风的特点，在重点产尘区域采用局部排风，其余区域辅以全面通风。

（二）主要设备选型与设计

1.排风罩设计与选型：

*原则：排风罩应尽可能靠近尘源，形式与尺寸需与产尘设备及工艺操作相匹配，确保有效捕集粉尘，同时避免对操作造成过多干扰。

*类型：常见的有密闭罩（适用于粉尘产生量大且集中的设备）、伞形罩（适用于热过程或有上升气流的尘源）、侧吸罩（适用于开放性尘源）等。需根据具体尘源特性进行设计或选用标准罩型。

2.管道系统设计：

*材料选择：根据粉尘性质（硬度、腐蚀性等）和气流速度选择合适的管道材料，如普通碳钢管、镀锌钢管、不锈钢管等。

*管径确定：根据各支管的风量和选定的管内风速计算确定管径。风速选择需合理，过低易导致粉尘沉积堵塞管道，过高则增加系统阻力和能耗。

*管道布置：力求短直，减少弯头、三通等局部阻力部件。弯头曲率半径应足够大。支管与干管的连接应采用顺流连接方式，避免气流相互干扰。管道应设置必要的清扫孔和检查孔。

*坡度与排水：对于含湿量较高或易凝结的粉尘，管道应设置一定坡度，并在最低点设置排水装置。

3.除尘器选型：这是除尘系统的核心设备，直接关系到除尘效率和排放达标。

*选型依据：主要考虑粉尘性质（粒径、浓度、比电阻、可燃性等）、处理风量、要求的除尘效率、允许的排放浓度以及维护保养条件等。

*常见类型：

*布袋除尘器：对细粉尘具有极高的除尘效率，适应性强，运行稳定，是目前应用最广泛的除尘器类型之一。滤袋材质的选择至关重要，需根据粉尘温度、化学性质等确定。

*旋风除尘器：结构简单，造价低，维护方便，但对细粉尘除尘效率较低，通常作为预处理或用于处理高浓度、大颗粒粉尘。

*静电除尘器：适用于处理大风量、高温烟气，除尘效率高，但投资和运行成本较高，对粉尘比电阻敏感。

*湿式除尘器：适用于处理高温、高湿、易燃粉尘，同时具有一定的降温作用，但会产生污水，需进行处理，且对疏水性粉尘效果较差。

*过滤材料：对于布袋除尘器，滤料的选择直接影响除尘效率和滤袋寿命。常用的滤料有涤纶、丙纶、玻纤等。

4.风机选型：

*风量：根据各排风点的风量总和，并考虑系统漏风系数进行确定。

*风压：克服系统总阻力（包括排风罩阻力、管道阻力、除尘器阻力及出口动压损失等），并留有一定余量。

*类型：根据系统所需风压、风量及气体性质选择合适的风机类型，如离心风机、轴流风机等。风机应尽量布置在除尘器之后，以避免风机被粉尘磨损。

5.风机与电机的匹配：确保风机与电机的功率、转速等参数匹配，必要时考虑采用变频调速技术，以适应不同工