鑄造車間砂再生工部的除塵改造

郝志江，秦洪建，馬茂源

（機械工業(yè)第六設計研究院有限公司，鄭州 450007）

鑄造車間砂再生工部的除塵改造

郝志江，秦洪建，馬茂源

（機械工業(yè)第六設計研究院有限公司，鄭州 450007）

在對某鑄造車間砂再生除塵系統(tǒng)存在的問題進行實測和分析的基礎(chǔ)上，更新了除塵器，并對管路及除塵器進行了系統(tǒng)的重新分配和組合改造，取得了明顯效果，改善了車間環(huán)境及工人的勞動條件。

鑄造車間;砂再生;除塵系統(tǒng)

1 引言

山西某公司始建于20世紀70年代初期，是目前國內(nèi)最大的發(fā)動機缸體、缸蓋供應商之一，公司目前由四大生產(chǎn)工部組成，生產(chǎn)工藝和設備均為國內(nèi)外先進水平，其除塵設備皆由國內(nèi)配套。砂處理各主要設備間的物料輸送均采用皮帶運輸機。整個砂處理生產(chǎn)線根據(jù)需要設多套除塵系統(tǒng)，均為氣箱式脈沖布袋除塵器。因設備運行時間太長，管道破損嚴重，再加上維修管理不到位，其中幾臺除塵器的除塵效果不理想，各揚塵點捕集效果差、除塵器清灰能力弱、除塵效率低，造成車間內(nèi)粉塵濃度及室外排放濃度均超標，嚴重影響了員工身體健康和公司區(qū)域空氣質(zhì)量。為此，公司對砂再生系統(tǒng)的除塵系統(tǒng)進行了技術(shù)改造，收到了很好的效果。

2 原有除塵系統(tǒng)存在的問題

（1）砂再生2#除塵系統(tǒng)過分龐大，結(jié)構(gòu)不合理

砂再生2#除塵系統(tǒng)設計得過分龐大，所帶的除塵點達27處之多，且管線長、彎頭三通多，這無疑增加了系統(tǒng)的局部壓力損失和管道摩擦壓力損失。由于剛經(jīng)振落下來的型砂具有一定的溫度和濕度，而該除塵器收塵管道彎頭較多，很容易在彎頭處板結(jié)堆積，造成管道截面減小、系統(tǒng)阻力增加。砂再生線產(chǎn)生的粉塵主要成分為MgO、SiO2等（游離SiO2＜10%），塵粒細、黏附力強、容易受潮板結(jié)，使得濾袋上粉塵清除不下導致阻力升高[1]。系統(tǒng)中各個集塵罩因多次檢修設備而密封不嚴，各集塵點無抽力，造成粉塵自由飄散，使得粉塵排放超標。2#除塵系統(tǒng)如下圖所示。

2#除塵系統(tǒng)示意圖

（2）砂再生3#除塵系統(tǒng)的除塵器和風機設計不合理

砂再生3#除塵系統(tǒng)設計不合理，壓頭小、管道風速、過濾風速偏大。設計采用氣箱脈沖袋式除塵器，系統(tǒng)風量60,100m3/h，系統(tǒng)干管直徑Ф800mm，管道內(nèi)設計風速高達33m/s，除塵器阻力1600Pa，總過濾面積305m2，過濾風速高達3.28m/s，選用4-73No.11D型離心風機，額定風量42,000～80,570m3/h，額定壓頭2659～4003Pa，風機功率75kW。

（3）砂再生4#除塵系統(tǒng)清灰作業(yè)不到位

砂再生4#除塵系統(tǒng)的各項設計參數(shù)如表1所示。該系統(tǒng)只有一個除塵點且風量、風機壓頭都很高，但除塵效果很差。經(jīng)現(xiàn)場檢測，除塵器前后的壓力損失高達4200Pa，原因是該系統(tǒng)負責沸騰床的除塵初始含塵濃度高、布袋損壞較快，再加上清灰不及時，導致粉塵二次黏掛，使除塵器阻力大大增加，嚴重影響了除塵效果。

表1 4#除塵設備主要參數(shù)

（4）除塵系統(tǒng)日常檢修、維修管理不到位

經(jīng)現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中絕大多數(shù)除塵器的布袋自從安裝運行以來幾乎沒有更換過，再加上沒有定時除灰，造成除塵器堵塞和二次污染。管道長時間被磨損，除塵器因腐蝕出現(xiàn)縫隙后沒有及時更換密封，造成漏風損失，影響除塵效果。除塵器的關(guān)鍵零部件脈沖閥等無法正常工作而沒有及時更換，也對除塵效果帶來了很大影響。

3 改造方案

（1）砂再生2#除塵系統(tǒng)改造

首先對管道進行減負，將多角篩除塵單獨摘出來，新增一套應用防水濾料的除塵系統(tǒng)。其次是將遠處的揚塵點根據(jù)附近除塵器能力重新分配系統(tǒng)。這樣共減少水平方向彎頭5處，垂直方向彎頭7處，估算減少阻力360kPa。對粉塵溢散嚴重的揚塵點增設了2×2×2（m）的整體密閉罩，加強了捕集效果，同時不影響設備檢修。經(jīng)檢測，除塵器的壓力損失高達2600Pa，對除塵器布袋進行更換并對反吹清灰的脈沖閥進行檢修更換。

（2）砂再生3#除塵系統(tǒng)改造

一個除塵系統(tǒng)的總阻力包括三部分：吸塵罩的入口阻力，風管及其部件的摩擦阻力、局部阻力以及除塵器的阻力[2]。經(jīng)計算，管道系統(tǒng)阻力約為2344Pa，經(jīng)實測除塵器的阻力為1600Pa ，系統(tǒng)阻力總計3944Pa，24個揚塵點所需風量約60,000m3/h，考慮到管道漏風系數(shù)，除塵風量為60,900m3/h，而4-73No.11D型離心風機在滿足設計風量達到60,900m3/h，其全壓約為3700Pa，如滿足壓頭，則風量只有42,000m3/h，除塵風機能力略顯不足。如改換4-73No.11D風機則功率達到132kW，浪費能源。故考慮對管路系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，對生產(chǎn)線上揚塵小的地方進行密封，減少除塵風量，并對整個管路管徑系統(tǒng)重新設計，更換除塵器，增加布袋過濾面積。改造后，既利用了原有設備，又滿足了生產(chǎn)要求，經(jīng)濟效益明顯。3#除塵系統(tǒng)原有參數(shù)和設計改造參數(shù)見表2。

表2 3#除塵設備主要參數(shù)

（3）砂再生4#除塵系統(tǒng)改造

對整個除塵管道和除塵器進行清灰工作，更換所有布袋。除塵器布袋更換周期不要超過8個月，否則會造成系統(tǒng)阻力大、除塵效果差。在彎頭、三通等異型管附近應設清掃孔，便于定期清掃。

4 結(jié)語

在除塵改造中，除塵系統(tǒng)的設計要根據(jù)粉塵的性質(zhì)選用相應的除塵器和除塵布袋的材質(zhì)，同時要加強工人的環(huán)保意識，做好系統(tǒng)的日常維護工作，加強管理，定期檢查、專人維修，并要做好粉塵的后處理工作，防止二次污染。

[1] 段紅林.砂再生工部除塵系統(tǒng)改造[J].鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保，2007，34（02）：91-93.

[2] 張國玲，陳金寶.鑄造砂處理工部多點除塵系統(tǒng)設計[J].環(huán)境工程，2003，21（03）：34-36.

Dust Removal Reformation of Gravel Recycling Workshop in Foundry

HAO Zhi-jiang, QIN Hong-jian, MA Mao-yuan

X701.2

A

1006-5377（2014）03-0014-02