工業除塵器排(pái)放空氣 - 需要引起注意的 幾個原因

發布時間 : 2020-01-14  瀏覽次數 :

    作者(zhě):河南(nán)蜜桃av嫩草影院環保設備有限公司,  http://www.lnxlts.com


           在設(shè)計除塵係統的(de)過程中,注意力往往(wǎng)都放在過濾裝置(除塵器)上。 因此,係統設計人員可(kě)能會忽略其他因素,例如,關(guān)於除塵器排出的空氣可考慮選擇哪些處理方式。 本文對與過濾設備排出的空氣相關的一些機遇和挑戰進行了說明。 舊式塵係統(tǒng)采用(yòng)非常簡單的方法處(chù)理除塵器排出的空氣,即直接將其排放到(dào)外麵的大氣中。 放置在室內或室外(wài)的除塵器都采用這種(zhǒng)方法。 雖然(rán)此方式在某些應用中仍然(rán)有效(xiào),但當前對能源節(jiē)約(yuē)、易燃粉塵和環境法規遵從性等問題的關注都表明需要審慎的額外考慮。

1. 節能 – 必須替換排出(chū)的空氣

       在除塵係統運行過程中,用於將粉塵吸入除塵器的空氣會留下真空,必須(xū)用補換空氣進行補充。 如果您生活在氣候溫和的地區,這個問題解決起來可能會很簡單,但許多工廠不(bú)得(dé)不投入精力和金(jīn)錢,才能使其工廠變得舒適。 這意味著將(jiāng)調節好的(de)空氣排放出去並以新鮮空氣進行補換,這(zhè)會增加補充空氣(qì)處理器(qì)的負荷和運行成本。

        為避免在加熱(rè)或製冷方麵的投資損失,可以選擇在(zài)調節(jiē)好的空氣經除塵器處理後,將其再(zài)循環至建築物內。 這種處理方式一般應用於高性能濾(lǜ)材,因其可確保有效去除粉塵顆粒,從而實現空氣再循環。 如果您的(de)工廠受極端天氣的困擾,那麽此方式將有可(kě)能節約大量成(chéng)本,但在開始將空氣(qì)再循環至工廠設施之前,您可能需(xū)要評估一些(xiē)額外的資(zī)本成本。

           許多設計實(shí)踐都建議(yì)在用於將空氣再循環到被占用空間的係(xì)統中配置監控係統,以保證返還到被占(zhàn)用空間的(de)氣流量(liàng)。 一種相對常見的方式是加裝達到 HEPA(高效過濾)標準(zhǔn)或 ASHRAE(製冷和空調工程師協會)標準的濾芯,作為除塵器與將空氣重新循環至建築物的排氣(qì)裝置之間的監控濾芯。 HEPA 濾芯(xīn)和 ASHRAE 濾芯在捕獲相對(duì)少量(liàng)粉塵時,往往顯示(shì)出較(jiào)快的(de)壓降(jiàng)上升速度。 將它們安裝在初級除塵器的下遊位置,就可以監控回流空氣中的粉塵量並顯示壓(yā)降上升情況,以提(tí)醒操作人員(yuán)初級濾芯出現明顯的漏風現象(xiàng)。 通過初級濾芯的粉塵仍然會被高效過濾 (HEPA) 濾芯(xīn)捕獲,從而避免重新(xīn)回到被占用空間。 在正常情況下,高效過濾 (HEPA) 濾芯或 ASHRAE 濾芯中的粉塵很少,壓降會較低且穩定,且濾芯(xīn)使用(yòng)壽命會保持在合理範圍。 因此可最(zuì)大限度(dù)地減少監控(kòng)濾芯的(de)維護費用。

         再循環空氣節約的成本能否抵消其他資本投資? 在威斯康(kāng)星州麥迪遜市,一個處理氣流量為 10,000 cfm 立方英尺/分鍾(zhōng)(1 立方英尺 = 0.0283 立方米)的除塵係統,以(yǐ)每周運行 168 hours 小時計算,預計可節約的能(néng)源如下所示:

使用以下公式可估(gū)算補充空氣所需的加熱成(chéng)本:

節約的成本 = (0.154 x Q x T x D x C) ÷ q

所以在我們的示例中(zhōng),年加熱成本(běn)將為:

 = (0.154 x 10,000 x 168 x 7673 x 6.11) ÷ 824,000 = 14,720 美元年加熱成本

其中...
0.154 是換算係數
Q 指設計氣流量,單位是立(lì)方英尺(chǐ)/分鍾 (cfm)10,000 cfm 立方英尺/分鍾(1 立方英尺 = 0.0283 立方米)
T是每周運行小時數168 小時/周(zhōu)
D 指每年的度日數7,673 采暖度日數
C 指加(jiā)熱每單位燃料所需的(de)成本(以美元計算)(2013 年 11 月)6.11 美元/燃料單位
是指每單位燃料的有效熱量 BTU(英熱單位)824 千英熱單位/每單(dān)位燃料(1 英熱(rè)單(dān)位 = 1.731瓦(wǎ))

另外,也可以使用以下公式估算製冷成本:

製冷成本= (0.0000258 x Q x T x H x C)

所以在我們的示(shì)例中,年製冷成(chéng)本將為:

= (0.0000258 x 10,000 x 168 x 293 x 0.0804) = 1,021 美元年製冷(lěng)成本

其中...
0.0000258 是換算係數
Q是氣流量,單位是立(lì)方英尺(chǐ)/分鍾(zhōng) (cfm)10,000 cfm 立方英尺/分鍾(1 立方英尺(chǐ) = 0.0283 立方米)
T是每周運行小時數168 小時/周
H 指等效額定全(quán)負荷製冷小時數293 個製冷小時
C是每千瓦時的電(diàn)力成本(běn)(以美元計算)(2013 年 11 月)0.0804 美元/千瓦時
是指每單位燃料的有效熱量 BTU(英熱單位)824 千英熱單位/每單位燃料(1 英熱(rè)單位 = 1.731瓦)

         通過將過濾後(hòu)的空氣再循環,從而避免替換過濾設備排放(fàng)的、調節好的空氣,每年總共可在針對必要數量的補充空氣的加(jiā)熱和(hé)製冷成本上節約將近 16,000 美元。 隻要繼續使用同一過濾設備,每年都可節(jiē)約這個數量的成本。

安裝帶有(yǒu)變速驅動器的自(zì)動(dòng)氣流量控製係統,還額外可(kě)以節約成本。變速驅動器的作(zuò)用是保持設計氣流量和保(bǎo)證空氣補充係統(tǒng)的負荷均(jun1)衡。 通過使用該係統,再加上壓降較低的表(biǎo)麵(miàn)過濾濾料,節約(yuē)更(gèng)多成本將(jiāng)不(bú)成問題。 假設該係統的處理氣流(liú)量為 10,000 cfm 立方英尺/分鍾(1 立方英尺(chǐ) = 0.0283 立方米),並且在 2 in. 英寸水柱(1 英寸水柱 = 25.4 毫米水柱(zhù))的低壓降下運行,將為該係統配備(bèi)增強型表麵過濾濾料和為該係統配備商用濾料這兩種(zhǒng)情況做對(duì)比,預計前者因壓降較低,每年可節約的能耗成本為 2,262 美元。

       上述節約金額並未將(jiāng)補充空氣係統需要的低成本計算在內。 如果是新項目,請與當地(dì)公共事業公司聯係,以了解適用的、旨在鼓勵在節能係統上進行額外投資的補貼和激勵計劃。 

2. 易燃粉塵(chén)注意(yì)事項

處理(lǐ)易燃(rán)粉(fěn)塵的除塵係(xì)統可能需要(yào)額外的資本投入,以避免(miǎn)來自火(huǒ)源的能量或(huò)煙霧再次返回到建築物中。 中止門是降低除塵器中的燃燒事件重回被占用空間之風險的集中緩解(jiě)措施之一。 (請參見圖 1

中(zhōng)止門接(jiē)收除塵(chén)器上或其附近安裝的某些(xiē)類型(xíng)的傳感器發送的信號(hào)。 當傳感器觸發中止門時,中止門會迅速轉至(zhì)閉合位置。 中止門處於閉合位置時(shí),除塵(chén)器排放的空氣會(huì)轉為流(liú)向外部,而不是返回建築物中(zhōng)。 用來觸發中止門(mén)的傳感器有很多種,但通(tōng)常會選擇用於在除塵器下遊位置監測火(huǒ)花或煙霧的檢測器。

工業除塵器排放空(kōng)氣 - 需要引起(qǐ)注意(yì)的 幾個原因(圖1)
圖 1 - 回風管道中的中止門

如果您(nín)的工(gōng)廠所在(zài)地的天氣是一個不可忽視的因素,您在一年中(zhōng)的某些時期可能不(bú)希望將排出的(de)空氣(qì)再循環至建築物中。 您的生產環境可能較熱,所以在夏季更希望將熱氣排放到(dào)外麵(miàn)。 在上述情況下,往往需要手動觸發中止門,使熱氣排放到(dào)外麵而不是(shì)排回建築物中。 請記住,運行除塵器(qì)時將空氣排(pái)放到外麵會增加對補充空(kōng)氣係統的(de)需求。

無論是(shì)要在排氣管道中安裝監(jiān)控濾(lǜ)芯、中止門,或是兩者都要安裝,都(dōu)要記得:除設備的成本(běn)費用外(wài),還需(xū)要承擔將(jiāng)空氣吹入設備中所需的能耗成(chéng)本。 計算用於保持空氣在原始係統中流動的能量(靜壓)消耗成本時,需(xū)要包括加速設備周圍(wéi)空氣流動並(bìng)將其吸入設備集塵罩以便將(jiāng)粉塵(chén)吸入除塵器所需的能耗成本。 還要加(jiā)上使空氣和粉塵通過管道中的彎管、接頭和直管(guǎn),直到到達(dá)除塵器所需的靜壓消耗(hào)成本。 還要包括除塵器到(dào)排(pái)氣點之(zhī)間(jiān)管道的阻力所(suǒ)導致的能耗成本。 最後(hòu),需要包括使空(kōng)氣通過除塵器和濾芯需要的靜態能耗成本。 上(shàng)述除(chú)塵器能量損耗應包(bāo)括足以使空氣即使在濾芯髒到必須(xū)予以(yǐ)更換的情況下也能穿透濾芯的靜壓容量。 將上述所有能耗(hào)成本加到一起,就(jiù)可以作為選擇所需風機的參考。

如果您正在考慮選(xuǎn)用監控濾芯(xīn)或中止(zhǐ)門(mén),可能需要額外的靜壓容量,以(yǐ)提供使空氣通過這些設備需要的(de)能量。 請檢查並確(què)定您是否需要改造或更換現有風機以保證符合(hé)設計流量條件(jiàn)。

有關易燃粉塵(chén)的另一個注意事(shì)項是各類標準的相關要求,比如 NFPA 標準中有關工藝設備之間或者將空氣輸送回被占用空間的管道上的隔離裝(zhuāng)置要求。 這些(xiē)隔離裝置備有助於降低將(jiāng)能源和火(huǒ)焰輸送回被占用空間的除塵器中發生爆燃事(shì)件的風險(xiǎn)。 隔離裝置利用除塵器附近的傳感器檢測除塵器中(zhōng)是否有發生爆燃事(shì)件的趨勢。 傳感器一旦發現有此(cǐ)類趨勢,就會觸發隔離裝置以關閉(bì)管道,使火焰和能量無法回到(dào)被(bèi)占用的空間。 機械隔離裝置往往使用各種閘閥,若出現二次使用高能量封閉(bì)裝置(如壓縮氣體)的情況,則閘門(mén)會在(zài)瞬間關閉。 化學隔離是指使用特殊金屬罐或加農炮,使用壓縮空氣將滅火劑快速噴到管道中。 隔離裝置不僅(jǐn)可用在從(cóng)除塵器出來(lái)的回風管道中,還(hái)可用在通往除塵(chén)器的進(jìn)氣口管道中,以減少能源和(hé)火(huǒ)焰返回到加工流程中的可能性。

工業除塵器排放空氣 - 需要引起注意的 幾個原(yuán)因(圖2)
圖 2 - 破袋檢測器的探針和控製器
3. 空(kōng)氣監控的法規遵(zūn)從性要求:

如果您的生產工序涉及處理或生產危險空氣汙染物,當地、聯邦或州法規可能要(yào)求您監控您排放到大氣中的空氣的質量。 可能需要(yào)使(shǐ)用配備警報器的破袋檢測器,來(lái)監控除(chú)塵器排出的氣體中的粉塵含量和,提供除(chú)塵器的性能記錄(請參見圖 2)。 這(zhè)些檢測器安裝(zhuāng)在清潔(jié)空氣排放管道或(huò)煙囪(cōng)處,且必須(xū)按(àn)設計氣流(liú)量進行校準。 在安裝並校準這些(xiē)檢測器後,就可以對其進行配置(zhì)。它(tā)們不僅可進行監測,而且還可按(àn)時記錄粉塵含(hán)量以(yǐ)建立除塵器性能的永久記錄。 有幾種破袋檢測器(qì)的設(shè)計還允許它們監測除塵器的脈衝清灰順序,並將增加的粉塵排(pái)放與特定脈衝事件相關聯。 在上述配置中,這些裝置充當預防性維護(hù)工具,幫助除(chú)塵器操作人員縮小搜索破損濾芯的範(fàn)圍。

監控器通常配備用於聲音警報或指示燈電路,以提醒操作人員(yuán)存在異常情況。 另外,當顆粒含量急(jí)劇增(zēng)加時,比如在由過濾器上的陰燃(rán)火產生的濃煙條件下,這些監控器還可用於觸發中止門等裝置。

概括起來就是:

請避免忽略除塵器所排放氣體的錯誤。 您會希(xī)望積極主動地確保除塵(chén)器(qì)排放符合(hé)所有聯(lián)邦、州或當地的規定。 您還會希望通過節約加熱或製冷成本的方式,或者通過更好的監控和維護來提高(gāo)除塵器可靠性的方式,抓住所有(yǒu)可增加除塵器價值的機(jī)會。 說到(dào)除塵器排出(chū)的空氣,輕率(lǜ)地將(jiāng)其排放到外部會麵臨高昂的代價。


      


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