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一、項(xiàng)目概況與設(shè)計(jì)依據(jù)
1.1 項(xiàng)目概況
鶴山德美餐具有限公司是擁有150年歷史的著名德資企業(yè)WMF集團(tuán)2000年在中國(guó)投資的分公司
現(xiàn)有系統(tǒng)收集口風(fēng)速偏低，粉塵不能有效收集；收集粉塵清掃困難等安全隱患，因此急需對(duì)原有除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造以滿足吸塵與環(huán)保治理要求。
根據(jù)《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國(guó)家安全監(jiān)管總局令第68號(hào)）、（粵安辦〔3046〕56號(hào)）關(guān)于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項(xiàng)治理行動(dòng)方案》的通知等相關(guān)要求，并結(jié)合貴司粉塵組成成份的實(shí)際情況，特制定如下改造方案。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)吸塵口風(fēng)量的計(jì)算，核算處理總風(fēng)量為282000m3/h，按照貴司要求，共設(shè)計(jì)5套粉塵處理系統(tǒng)，其中2套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量60000m3/h，3套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量50000m3/h。設(shè)計(jì)采用噴淋水膜除塵器處理工藝，風(fēng)管利用車間原有進(jìn)行進(jìn)行整改。另外根據(jù)客戶要求，車間管道安裝明火感溫探測(cè)與消防滅火系統(tǒng)。
1.2設(shè)計(jì)依據(jù)
1、根據(jù)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》；
2、根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996；
3、《廣東省大氣污染物排放限值》（DB（1）法規(guī)
《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》
《中華人民共和國(guó)消防法》
《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》
《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國(guó)家安全監(jiān)管總局令第68號(hào)）
關(guān)于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項(xiàng)治理行動(dòng)方案》的通知（粵安辦〔3046〕56號(hào)）
（2）標(biāo)準(zhǔn)
《鋁鎂制品機(jī)加工粉塵防爆安全技術(shù)規(guī)范》
《粉塵防爆安全規(guī)程》GB15577-2007
《防止靜電事故通用導(dǎo)則》GB12158-2006
《粉塵爆炸泄壓指南》GB/T15605-2008
《大氣污染物排放限值》(GB16297-1996)
工作場(chǎng)所空氣中粉塵測(cè)定 第一部分 ：總粉塵濃度GBZ/T192.1
《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-3040)
《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》GB2.1-2007
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-3044）
《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-3044）
《粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用吸塵器防爆導(dǎo)則》（GB/T17919-2008）
《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：用外殼和限制表面溫度保護(hù)的電氣設(shè)備 第1節(jié)：電氣設(shè)備的技術(shù)要求》（GB12476.1-2000）其他有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)以及用戶要求相關(guān)資料。44/27-2001）；
4、根據(jù)《車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度》TJ36-79；
5、廠方提供的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告表和相關(guān)資料；
6、《廣東省大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）
7、我公司對(duì)同類粉塵的處理經(jīng)驗(yàn)；
1.3設(shè)計(jì)原則
1.嚴(yán)格國(guó)家有關(guān)安全法規(guī)要求，確保各項(xiàng)指標(biāo)能夠達(dá)到國(guó)家及地方標(biāo)準(zhǔn)；
2.粉塵的收集及處理系統(tǒng)盡量少使用管道，采用光滑不易積塵的內(nèi)壁，減少投資，方便清理；
二、設(shè)計(jì)范圍與設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.1工程設(shè)計(jì)范圍
3.11工藝流程的選擇和設(shè)計(jì)；
3.12特制設(shè)備的制造、安裝與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選型；
3.13工程設(shè)備的運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收及操作人員的培訓(xùn)；
3.14管網(wǎng)、電器、自控的設(shè)計(jì)與安裝；
3.15 我方只負(fù)責(zé)由電控箱至風(fēng)機(jī)的電源（甲方須提供電源至電控箱內(nèi)）；
2.2工程設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.2.1治理系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，操作簡(jiǎn)便，設(shè)備完好率高，故障率低；
3.2.2整體設(shè)計(jì)優(yōu)化、合理、簡(jiǎn)潔、美觀；
3.2.3能耗低、物耗少；運(yùn)行費(fèi)用少，管理成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作環(huán)境好；
三、整治方案
整個(gè)工藝過(guò)程包括粉塵收集、粉塵輸送與除塵過(guò)程。貴司原有多條吸塵系統(tǒng)，按照貴司要求，我司先提出一條除塵系統(tǒng)整改方案。
3.1收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
粉塵收集口，盡可能靠近粉塵產(chǎn)生源點(diǎn)；
根據(jù)粉塵的特點(diǎn)和散發(fā)情況，以最少的風(fēng)量充分地收集粉塵；
根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用操作的特點(diǎn)，在不防礙生產(chǎn)操作，以及設(shè)備檢修的情況下，確定收集罩的形式和位置；
排出的氣流盡量不經(jīng)過(guò)人的呼吸區(qū)；
應(yīng)采取強(qiáng)壓負(fù)壓吸風(fēng)的形式進(jìn)行對(duì)粉塵的收集，為防止工件進(jìn)行拋光的時(shí)候拋光的粉塵進(jìn)行不規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；
3.2 風(fēng)機(jī)
選用大風(fēng)量壓力高的專用透浦吸塵風(fēng)機(jī)
3.3電儀控制及聯(lián)鎖
對(duì)粉塵制品機(jī)械加工防爆技術(shù)安全規(guī)范要求。
相關(guān)設(shè)備應(yīng)聯(lián)鎖設(shè)定開啟關(guān)停順序，當(dāng)中間有故障時(shí)，全部聯(lián)鎖停止工作；完善剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。
3.4防雷及防靜電
打磨作業(yè)在多單層獨(dú)立建筑，為磚混結(jié)構(gòu)廠房，廠房設(shè)置整體防雷措施；
設(shè)備金屬外殼、機(jī)座、金屬管道等均采用靜電接地措施，防靜電接地采用就近接地的方式，禁止采用串聯(lián)方式；
作業(yè)人員清掃工具采用竹制工具，穿戴防靜電勞保用品；
四、方案說(shuō)明
4.1平面布置
1、粉塵通過(guò)原有工作臺(tái)上部的吸塵罩收集，再通過(guò)光滑鐵管統(tǒng)一收集到室外處理。
2、濕式除塵，避免沉降、堆積的粉塵揚(yáng)起形成粉塵云達(dá)到爆炸極限導(dǎo)致爆炸發(fā)生。
4.2工藝確定
收集→工作臺(tái)吸塵罩→光滑防爆吸塵風(fēng)管→風(fēng)機(jī)→噴淋水膜除塵器
4.3電氣、除塵裝置方面
1、供電不管是TN-S、TT系統(tǒng)都要求就近重復(fù)接地，二級(jí)漏電保護(hù)。電氣開關(guān)設(shè)備、插座布置在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境有實(shí)體墻分隔的打磨、拋光車間之外，減少大量使防爆電氣設(shè)置所需成本；
2、針對(duì)初始事故多在20區(qū)（風(fēng)槽、排風(fēng)管道、除塵裝置區(qū)域內(nèi)），要選用性能、葉片安全系數(shù)高的離心電機(jī)外置風(fēng)機(jī)，讓電機(jī)放置在1、2級(jí)除塵系統(tǒng)后外，可以有效避免電氣方面的安全隱患，防止葉片上粉塵堆積，讓電機(jī)及電力線路布置在20區(qū)之外。
3、除塵管道采用圓弧形光滑的非輕金屬設(shè)計(jì)，減少粉塵在管道里面積聚，并不得有產(chǎn)生氣體滯留的死角。風(fēng)機(jī)功率大小可以按同類型車間經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)安裝，以啟動(dòng)風(fēng)機(jī)后，全部拋光、打磨工位正常作業(yè)時(shí)，管道內(nèi)無(wú)粉塵積聚為標(biāo)準(zhǔn)；（末端風(fēng)速應(yīng)不低于21米/秒）
4、粉塵和廢氣通過(guò)水簾（幕）實(shí)現(xiàn)除塵；
5、固定的吸塵（罩）喇叭口加上不大于打磨工件網(wǎng)罩，防止工件吸入管道，以免與風(fēng)葉碰撞損壞風(fēng)機(jī)或引發(fā)事故；
6、在電氣控制箱安裝電機(jī)的缺、錯(cuò)相保護(hù)、過(guò)電流及漏電保護(hù)裝置。至各用電設(shè)備用鎧裝電纜或穿鋼管保護(hù)；
7、風(fēng)槽、除塵裝置等全部金屬外殼單獨(dú)重復(fù)防靜電接地；
8、除塵裝置設(shè)置在車間廠房外部，不宜向上排放，防止風(fēng)機(jī)突然停止時(shí)粉塵自然沉降，避免管道內(nèi)局部區(qū)域粉塵濃度突然增加。
9、車間不準(zhǔn)使用移動(dòng)式的電氣設(shè)備。
五、粉塵排風(fēng)量
根據(jù)貴公司提供的有關(guān)資料及我司處理同類粉塵的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，以及《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國(guó)家安全監(jiān)管總局令第68號(hào)）、（粵安辦〔3046〕56號(hào)）關(guān)于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項(xiàng)治理行動(dòng)方案》的通知等相關(guān)要求，支風(fēng)管風(fēng)速設(shè)計(jì)為20-23m/s,主風(fēng)管風(fēng)速設(shè)計(jì)為25m/s。核算處理總風(fēng)量為282000m3/h，按照貴司要求，共設(shè)計(jì)5套粉塵處理系統(tǒng)，其中2套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量60000m3/h，另外3套處理系統(tǒng)的每套設(shè)計(jì)風(fēng)量50000m3/h。設(shè)計(jì)采用噴淋水膜除塵器處理工藝。風(fēng)管利用車間原有進(jìn)行進(jìn)行整改。
六、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
拋光粉塵治理后，達(dá)到《廣東省大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二時(shí)段最高允許排放標(biāo)準(zhǔn)要求：
|
污染源標(biāo)號(hào)及治理對(duì)象 |
污染物去除率（%） |
污染物排放濃度（mg/ m3） |
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粉塵顆粒物 |
粉塵顆粒物 |
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拋光粉塵 |
≥90 |
≤120 |
貴司拋光除塵系統(tǒng)項(xiàng)目改善后，必須滿足以下要求和標(biāo)準(zhǔn)：
1、符合環(huán)境相關(guān)方組織的檢測(cè)；排放氣體符合環(huán)保相關(guān)的法規(guī)檢測(cè)
的標(biāo)準(zhǔn)；
2、改善車間內(nèi)的粉塵飛揚(yáng)，提高抽塵的風(fēng)速；（目前風(fēng)速約5m/s-12m/s；目標(biāo)改善后約＞ 15m/s-25m/s)
3、設(shè)備具有自動(dòng)/半自動(dòng)清灰功能，安裝電機(jī)具有防爆措施或功能。
4、風(fēng)管/塵管和整體的系統(tǒng)，具有防火檢測(cè)裝置；具有報(bào)警和自動(dòng)防火、滅火功能。
5、除塵系統(tǒng)的噴淋，使用貴司污水站處理后的清潔水，達(dá)到循環(huán)利用、節(jié)能的目的。
七、高效水膜除塵器除塵原理
水膜除塵器原理是通過(guò)離心風(fēng)機(jī)的吸力把含塵氣體吸入設(shè)備，其內(nèi)的沖擊水浴會(huì)把一部分灰塵吸附在水中。經(jīng)均布噴淋分流后，含塵氣體從下往上流動(dòng)，而高壓噴頭則由上向下噴灑水霧，捕集剩余部分的塵粒。塵水經(jīng)離心或過(guò)濾脫離，因重力經(jīng)塔壁流入循環(huán)池，凈化氣體從上部出風(fēng)口排出。廢水在循環(huán)池中經(jīng)沉淀處理后循環(huán)使用，沉渣定期清撈、外運(yùn)。而達(dá)到除塵的目的。
八、高效水膜除塵器結(jié)構(gòu)組成
主要由主筒體、進(jìn)風(fēng)管、噴淋層、填料層、除霧層、水泵、循環(huán)水槽、檢修口（觀察窗）、泄爆門等組成。塔體用不銹鋼、材質(zhì)。
九、高效水膜除塵器適用范圍
主要適用于：五金、建材、陶瓷、電子、化工、鑄造、鋁制品、治金、機(jī)械加工、有色金屬等各工業(yè)領(lǐng)域的粉塵凈化。
十、高效水膜除塵器特點(diǎn)
（1）.除了具有除塵作用，還有煙氣降溫和吸收可溶性有害氣體的多種功效。
（2）.適應(yīng)性強(qiáng)，適用于處理高溫、易燃易爆和有害、有粘性的含塵氣體；
（3）.運(yùn)行正常，凈化效率高；
（4）.可用于霧塵集聚之粉塵、氣體；
（5）.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小。投資低；
（6）.運(yùn)行安全、操作及維修方便。
十一、管道消防滅火系統(tǒng)
1、感溫探測(cè)及消防滅火系統(tǒng)原理與組成：主要由控制柜、感溫探測(cè)系統(tǒng)、噴淋滅火系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)組成，另外還包括報(bào)警系統(tǒng)。管道內(nèi)出現(xiàn)明火時(shí)，感溫探測(cè)系統(tǒng)的探頭探測(cè)溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，通過(guò)信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)除塵系統(tǒng)馬上停止運(yùn)行，消防增壓泵馬上運(yùn)行，同時(shí)消防噴頭及時(shí)打開，噴淋水把管道內(nèi)的明火熄滅，起到有效消除火災(zāi)的作用。
2、控制柜：是感溫探測(cè)及消防滅火系統(tǒng)的核心部分，接收、記錄、分析、處理感溫探測(cè)系統(tǒng)輸送來(lái)的信號(hào)。
3、感溫探測(cè)系統(tǒng)：采用溫度原理進(jìn)行測(cè)量， 探頭內(nèi)的高敏感溫度儀，并將信號(hào)放大后傳輸給控制柜，保證可以探測(cè)到整個(gè)粉塵輸送管道，截面范圍內(nèi)的明火。
4、消防熄除系統(tǒng)：主要包括電磁閥、球閥、過(guò)濾器、噴嘴和管道，電磁閥接受控制柜信號(hào)，完成噴水熄火，過(guò)濾器濾除水中的雜質(zhì)，確保電磁閥的正常工作，噴嘴配有閥板結(jié)構(gòu)，防止粉塵堵塞噴嘴，流量探測(cè)儀確保溫度探測(cè)系統(tǒng)正常工作，避免系統(tǒng)出現(xiàn)有報(bào)警，系統(tǒng)無(wú)水噴出或報(bào)警已結(jié)束，缺仍有水噴出的情況的出現(xiàn)。
5、增壓系統(tǒng)：由于系統(tǒng)的火災(zāi)熄除過(guò)程需要有高壓水，所以當(dāng)系統(tǒng)用水小于7BAR時(shí)，需要采用增壓系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括：增壓離心泵，開關(guān)柜，蓄壓罐、球閥、電磁閥、截止閥，過(guò)濾器、壓力開關(guān)、安全閥等。
6、溫度探測(cè)及消防滅火系統(tǒng)功能示意圖
十二、設(shè)備選型
一：2#、4#除塵系統(tǒng)：風(fēng)量60000m3/h,2套
1、主風(fēng)管設(shè)計(jì)
風(fēng)量：60000m3/h，過(guò)濾風(fēng)速：25m/s
根據(jù)風(fēng)量公式計(jì)算管徑：
支風(fēng)管：φ100-300mm，風(fēng)速≥20-23m/s
主風(fēng)管?。?/span>φ900mm，
材料：風(fēng)管采用0.8-1.2mm鍍鋅螺旋管道,
2、高效水膜除塵器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)處理風(fēng)量Q=60000m3/h，
尺寸：長(zhǎng)3500mm*寬3000mm*高6000mm。
材質(zhì)：不銹鋼材質(zhì)，
備注：安裝檢修觀察窗，爬梯等
數(shù)量：2臺(tái)
3、沉淀過(guò)濾循環(huán)水箱設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)：3層過(guò)濾循環(huán)水箱
材質(zhì)：不銹鋼
備注：安裝自動(dòng)補(bǔ)水裝置1套，自動(dòng)排泥氣動(dòng)閥3個(gè)，
噴淋水膜除塵器與過(guò)濾循環(huán)水箱合計(jì)總重量為7噸，占地面積22平方；平均每平方樓面承受重量318公斤；
數(shù)量：2個(gè)
4、吸塵風(fēng)機(jī)
風(fēng)量：60000m3/h。
功率：75KW
材質(zhì)：碳鋼材質(zhì)
形式：中壓吸塵風(fēng)機(jī)
電機(jī)：防爆電機(jī)
極數(shù)：4P，備注6個(gè)減震器
重量：1.5噸，占地4平方，平均每平方承重375公斤
數(shù)量：2臺(tái)
5、循環(huán)水泵設(shè)計(jì)選型
功率：3.7KW
材質(zhì)：耐腐蝕化工泵
數(shù)量：6臺(tái)
6、自動(dòng)清灰閥
材質(zhì)：鋼板材質(zhì)
數(shù)量：2套
7、其他
安裝防水電控柜2套。
每條主管均安裝消防噴淋管，相隔6米的位置安裝一個(gè)消防噴頭。
二：1#、3#、5#除塵系統(tǒng)：風(fēng)量50000m3/h,3套
1、主風(fēng)管設(shè)計(jì)
風(fēng)量：50000m3/h，過(guò)濾風(fēng)速： 25m/s
根據(jù)風(fēng)量公式計(jì)算管徑：
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|
主風(fēng)管?。害?span style="font-family:"">850mm， |
支風(fēng)管：φ100-300mm，風(fēng)速≥20-23m/s，
材料：風(fēng)管采用0.8-1.2mm鍍鋅螺旋管道
2、高效水膜除塵器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)處理風(fēng)量Q=50000m3/h，
尺寸：長(zhǎng)2700mm*寬2700mm*高6000mm。
材質(zhì)：不銹鋼材質(zhì)，
備注：安裝檢修觀察窗，爬梯等
數(shù)量：3臺(tái)
3、沉淀過(guò)濾循環(huán)水箱設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)：3層過(guò)濾循環(huán)水箱
材質(zhì)：不銹鋼
備注：安裝自動(dòng)補(bǔ)水裝置1套，自動(dòng)排泥氣動(dòng)閥3個(gè)，
噴淋水膜除塵器與過(guò)濾循環(huán)水箱合計(jì)總重量為6噸，占地面積19.44平方；平均每平方樓面承受重量308公斤；
數(shù)量：3個(gè)
4、吸塵風(fēng)機(jī)
風(fēng)量：50000m3/h
功率：45KW
材質(zhì)：碳鋼材質(zhì)
形式：中壓吸塵風(fēng)機(jī)
電機(jī)：防爆電機(jī)
極數(shù)：4P，備注6個(gè)減震器
重量：1.3噸，占地3.5平方，平均每平方承重371公斤
數(shù)量：3臺(tái)
5、循環(huán)水泵設(shè)計(jì)選型
功率：3.0KW
材質(zhì)：耐腐蝕化工泵
數(shù)量：9臺(tái)
6、自動(dòng)清灰閥
材質(zhì)：鋼板材質(zhì)
數(shù)量：3套
7、其他
安裝防水電控柜3套。
每條主管均安裝消防噴淋管，相隔6米的位置安裝一個(gè)消防噴頭。
十三、運(yùn)行成本分析
一.除塵系統(tǒng)運(yùn)行成本概況：
A.電費(fèi)計(jì)算：系統(tǒng)均按每天運(yùn)行12小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，其中用電設(shè)備為功率為2臺(tái)75KW與3臺(tái)45KW抽風(fēng)機(jī)，與6臺(tái)功率為3.7KW與9臺(tái)3KW循環(huán)水泵，風(fēng)機(jī)采用變頻器控制，根據(jù)實(shí)際使用數(shù)量的多少可以自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率和功率，機(jī)器平均按70%使用量計(jì)算，則風(fēng)機(jī)平均運(yùn)行功率按70%計(jì)算，當(dāng)機(jī)器開70% 時(shí)，每套系統(tǒng)只需要開2臺(tái)水泵噴淋即可，這些設(shè)備每天運(yùn)行12小時(shí)，每月運(yùn)行28天，用電量計(jì)算如下：〖（75*2+45*3）*70%+（4*3.7+6*3）〗 *12小時(shí)=2787度/每天，工業(yè)用電每度電按0.6元計(jì)算，每月按26天計(jì)算，即2787*0.6*26=43477元/每月，即每年的電費(fèi)是43477*12=521724元/每年。
B.人工成本
系統(tǒng)設(shè)備操作由電工兼職，操作簡(jiǎn)便，故人工費(fèi)可忽略不計(jì)。
綜合以上，得設(shè)備年運(yùn)行成本為:521724元。
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