水泥厂通风与除尘设计说明书.docx

昆明理工大学通风除尘课程设计通风与除尘课程设计水泥厂破碎车间通风除尘系统学院名称 国土资源工程学院专业名称 安全工程学生姓名 严阳彰学号 201110107105指导教师 陈日辉 吕力行2014.4.10水泥厂破碎车间 通风除尘系统设计 设计总说明近年来，工业建筑的增加带动水泥产业的蓬勃发展，与此同时工业生产过程产生的粉尘得不到有效控制，通风除尘系统的不合理，不仅危害作业人员的身体健康，引起肺尘埃沉着病，有的粉尘在一定条件下可以发生爆炸，导致人身伤亡、财产损失，而且对大气造成污染，影响人类的生存，既危害公民健康，又损坏树木及农作物生长。工业通风除尘不仅可以稀释或排除生产过程中产生的毒害、爆炸气体及粉尘，给作业场所送入足够数量和质量的空气，而且可以调节作业场所的温度、湿度等气象条件，为作业人员提供舒适的作业环境。为了保证水泥厂及周围地区的空气质量，降低水泥生产过程中粉尘排放对环境的影响，国家有关产业和行业部门相继制定了环境空气质量标准GB3095-1996、水泥厂大气污染物排放标准GB4915-2004、水泥企业废气排放污染物监测方法等标准，以保证在水泥工业的设计、生产和监测过程中，对粉尘的排放实施有效的控制。结合我国目前的环境状况，规范中要求无论新建、改建和扩建的水泥生产项目，其热力设备烟尘排放体积质量应控制在150 mg/m3以内；属第一类生产性粉尘排放标准应控制在100 mg/m3以内。在生产过程中粉尘的排放量与生产工艺、生产设备的造型和使用是密切相关的，水泥生产过程中粉尘的主要排放方式可分为点源排放和面源排放两种。属于点源排放的部分主要有窑尾烟囱、煤粉制备、生料磨、水泥磨均化库、水泥库等。其烟尘排放点高度通常不低于30 m，甚至超过80 m。面源排放主要包括水泥包装及物料输送等工序产生的粉尘，其排尘点高度一般低于15m。对粉尘排放进行工况评价时，应同时考虑粉尘内所含悬浮颗粒(1540m)及飘尘(细于10m)的影响。 本设计主要内容采用阻力平衡法，即以设计风量为基础，进行环路的的阻力计算，达到支、干管道的阻力平衡。通过粉尘量的多少选定排风罩。通过通风系统 的水力计算选定通风机和除尘器。 在设计过程中，引用了许多文献资料，谨向相关作者表示感谢。 Design General Information In recent years, driven by increased industrial buildings of cement industry to flourish, while the dust generated by industrial processes can not be effectively controlled, ventilation and dust removal system is unreasonable, not only harmful to health workers, causing pneumoconiosis, under certain conditions, some dust explosion can occur, resulting in injury or death, property damage, and atmospheric pollution, affecting the survival of humanity, not only endanger the health of citizens, but also damage to trees and crops. Industrial ventilation can not only dilute or eliminate dust generated during the production of toxic, explosive gases and dust, to give as gifts to the workplace just sufficient quantity and quality of the air, but you can adjust the workplace temperature, humidity and other weather conditions for operating personnel comfortable working environment. Combined with our current state of the environment, the specification requires both new construction, renovation and expansion of cement production projects, and its volume of quality thermal equipment soot emissions should be controlled at 150 mg/m3 or less; In the first category of industrial dust emissions standards should be controlled at 100 mg/m3 or less. In the production process dust emissions associated with the production process, production equipment and the use of the shape are closely related, the cement production process dust emissions can be divided into major point source emissions and area source emissions in two.Point source discharges are part of the main kiln chimneys, coal preparation, raw mill, cement mill homogenization silo, cement silo and so on. Its dust emission point height is usually not less than 30 m, even more than 80 m. Point source emissions are mainly including cement packaging and material handling processes generate dust, its dust emission point height generally less than 15m . Conditions for dust emissions evaluation should also consider the dust contained suspended particles (1540m) and particulates (finer than 10m) effects. The design of the main contents of the balance method using the resistance, that in order to design air volume as the basis for calculating the resistance of the loop, to branch, dry pipe resistance balance. Selected through the amount of dust exhaust hood. Hydraulic calculation through the ventilation system fan and filter selection. The design in the design process, many literature references, related authors would like to thank.目录第1章 绪论61.1 研究背景及意义61.2 国内外粉尘处理研究现状61.2.1 水泥行业粉尘处理现状61.2.2 水泥行业粉尘处理面临的主要问题71.3 设计依据71.4 研究主要内容8第2章 设计任务简介92.1 设计目的和任务92.1.1 设计目的92.1.2 设计任务92.2 所选题目和内容92.2.1 所选题目及查找的相关资料92.2.2 设计内容13第3章 尘源概况133.1 产尘系统分析133.1.1 尘源的分类133.1.2 破碎车间尘源的系统分析133.1.3 车间尘源分布图14第4章 粉尘物理特性及危害154.1 粉尘的分类154.2 粉尘的物理化学特性154.3 粉尘的危害164.4 控制产生粉尘的主要技术措施17第5章 通风除尘系统设计175.1 局部排风罩的选型和设计175.1.1 局部排风罩的分类和工作机理185.1.2 局部排风罩的设计原则185.1.3 局部排风罩的确定195.2 系统排风量的确定195.2.1 系统排风量的确定原则205.2.2 系统轴测图204.2.3 系统排风量的确定215.2.4 系统漏风等等因素影响风量考虑225.2.5 系统总风量的确定235.3 管道的选择设计235.3.1 风管的材料选择234.3.2 风管布置原则235.3.3 风管管径的确定245.4 管道阻力计算265.4.1合流三通的局部阻力系数265.4.2局部阻力与摩擦阻力的计算275.5 对并联管路进行阻力平衡305.6 系统总阻力计算31第6章 除尘器和风机的选择336.1 除尘器的选择336.1.1 除尘器选择原则336.1.2 袋式除尘器的除尘机理与分类346.1.3 袋式除尘器的设计计算356.2 滤料的选用376.2.1 选择原则376.2.2 滤料选择注意事项376.2.3 本设计选用的滤料396.3 通风机的选型计算396.3.1 通风机的主要类型396.3.2 风机的选型原则396.3.3 风机的风量和全压计算40结论41致谢42参考文献46附录48第1章 绪论1.1 研究背景及意义水泥厂生产是接触性粉尘作业，从原料破碎到成品包装，整个生产过程到处都有粉尘污染，他直接影响人群健康。工业通风与除尘是整个工业生产中的重要课题，是反映企业工业化水平的主要因素，其设计合理与否对企业职业卫生、安全生产及经济效益等具有长期而重要的影响。为此，本设计通过对水泥厂破碎车间粉尘污染进行了调查和监测，为企业设计一套合理的通风除尘系统。水泥工业是对矿物原料进行加工处理的工业，其采用的设备多为大型设备。水泥厂在水泥生产过程中，对周边环境的污染主要来自于生产过程中产生的工业粉尘和废气。工业粉尘主要由原料粉尘，煤粉尘，水泥熟料粉尘，成品水泥粉尘等构成。它们基本属于有组织排放源。一般可通过设计阶段和生产过程中采取的工艺技术措施和生产管理措施予以控制。本选题旨在熟悉工业通风与除尘基础理论，在此基础上，掌握通风除尘系统的内容、方法、步骤以及设计技术要领。并掌握管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道压力分布分析计算，管道尺寸计算的约束条件，设计计算方法，均匀送风管道的计算，设计中的有关问题等。水泥生产过程中的粉尘问题是一个非常严重的问题，在人们日益追求环境质量的今天，现代水泥生产对环保的要求也越来越高。虽然在工业企业粉尘防治方面通过对产尘机理的研究以及除尘技术的推广对粉尘防治起到了一定的作用，但粉尘问题根本仍未得到根本解决，因此在采用现有技术的同时，还必须不断研究新的除尘技术，在生产过程中把运用新技术、新设备、新方法与生产管理水平联系起来。搞好除尘工作是关系到改善环境、保护人民健康、文明生产、降低生产成本、顺利发展生产的一项重要工作，具有十分重要的意义。做好厂区水泥破碎车间通风除尘工作有以下意义： 1、是控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境和保护大气。 2、能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率。 3、可以保证生产正常运行，提高产品质量。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。如何做好工业通风, 职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。1.2 国内外粉尘处理研究现状1.2.1 水泥行业粉尘处理现状水泥工业粉尘是水泥生产过程中伴随生产而产生的，这些粉尘受重力作用而沉降的形成积尘，粒径非常细小的则随风飘扬形成飘尘。它们对人体健康、大气环境及运行设备等会产生直接或间接的危害。目前我国环境污染的生态破坏情况还相当严重，国内的水泥工业整体环保达标排放率仍处于较低水平。水泥工业仍是目前我国主要大气粉尘污染源之一。据1999年国家环保总局统计，全国水泥企业排放的工业粉尘和烟尘共972万吨， 占当年水泥产量的1.7%，占全国总排放量的42%。因生产水泥的粉尘散失量约为水泥产量的3%4%，这说明1999年水泥工业粉尘的治理率仅为50%左右。根据2001年的数据，我国的水泥产量已达62650万吨，若按1999年的除尘率计算，每年的粉尘排放量就达1000万吨左右，这相当于近8条4000td/生产线的水泥总产。由此可见水泥工业粉尘排放量惊人，既严重污染环境，又极大地浪费了资源而影响水泥产业的可持续发展。1.2.2 水泥行业粉尘处理面临的主要问题当前水泥工业不容乐观的污染问题山来已久，限于当初我国的历史条件及人们的认识水平，致使政府有关决策缺乏远见，造成历史上一度“小水泥”一哄而上。这些以立窑工艺为主的“小水泥”大部分设备简陋，资源利用率低，产品质量无保障，管理水平低，粉尘污染十分严重。据不完全统计，每年从立窑水泥厂排放的粉尘达1000万吨以上，成为全国最大的粉尘排放源，既浪费了资源又污染了环境。虽然这些“小水泥”为了为告别短缺经济时代发挥了一定的历史作用，却让今天的国人吃尽了环境污染带来的严重后果。尽管目前我国水泥年产量已突破6亿吨，约占全球总产量的1/3，在数量上堪称世界水泥大国了，但这6亿吨的产量却是由数千家水泥厂数万座窑炉来完成的，平均每个厂的生产规模约10万吨，不足先进国家平均规模的1/10。若将我国水泥行业所有窑炉的烟囱和粉磨设备的排气筒按间距l公里排列，其长度足可以绕地球赤道两周。水泥工业污染情况危害严重，我国的水泥企业每年向大气中排放大量的粉尘和有害气体对人体健康及环境状况存在严重危害。粉尘是水泥工业的主要污染物。在水泥生产过程中，需要经过矿山开采原料破碎勃土烘干生料粉磨熟料锻烧熟料冷却水泥粉磨及成品包装等多道工序，每道工序都存在不同程度的粉尘外溢，其中烘干及锻烧发生的粉尘排放最为严重，约占水泥厂粉尘总排放量的70%以上，而很多水泥厂在建厂之初根本就没有考虑其窑炉或烘干机的除尘工艺，建成投产后甚至连一个简易的沉降室都没有，有少数厂虽然安装了除尘设施，却形同虚设，要么就是疏于管理而不能正常运行，要么就是白天运行晚上关闭，要么干脆就是一套应付检查的摆设而己，粉尘大多处于直接排放状态。有资料表明，目前我国大气粉尘污染主要源自于水泥、火电和冶金三大行业，其中水泥行业的粉尘排放量又居于三大行业的首位据专家保守估计l.l，我国水泥工业每年排放的粉尘总量超过1200万吨，约占水泥年产量的2.5%。虽然我国相关标准规定的水泥厂允许的排放浓度本来就高出先进国家的12倍，然而先进国家却能做到达标排放，反而我们能够做到达标排放的水泥厂仅仅是凤毛麟角而已，绝大多数水泥厂不能作到达标排放，且排放浓度动辄超过标准基数十倍，甚至土百倍，这不能不令人深思、忧虑。每年所排放的一千余万吨粉尘，不仅造成环境的严重污染，同时造成了资源的巨大浪费。当前水泥工业不容乐观的污染问题山来已久，限于当初我国的历史条件及人们的认识水平，致使政府有关决策缺乏远见，造成历史上一度“小水泥”一哄而上。这些以立窑工艺为主的“小水泥”大部分设备简陋，资源利用率低，产品质量无保障，管理水平低。1.3 设计依据 1、相关法律 (1)中华人民共和国安全生产法，中华人民共和国主席令 第七十号2002.6.2 (2)中华人民共和国环境保护法，中华人民共和国主席令 第二十二号 1989.12.26 (3)中华人民共和国职业病防治法，中华人民共和国主席令 第五十二号 2011.12.31 2、相关标准(1)工业企业设计卫生标准，GBZ1-2010(2)工业场所有害因素职业接触限值，GBZ2-2002(3)工业企业噪声控制设计规范, GBJ87-1985(4)工业“三废”排放试行标准，GBJ4-73(5)建筑施工场界噪声限值，GB 12523-2011 (6)生产性粉尘作业危害程度分级，GB5817(7)中华人民共和国国家职业卫生标准，GBZ1-2010(8)水泥厂大气污染物排放标准，GB4915-2004 3、相关行业技术规范(1)通风管道施工技术规程，JB 2002 84号文(2)风机盘管机组，JB 4283-19911.4 研究主要内容从粉尘的危害性，安全标准，粉尘传播规律等方面论述水泥厂破碎车间振动筛和皮带运输处设置密闭罩的必要性，以及在这个车间设置通风与除尘系统的必要性；详细的综合考虑了各个密闭罩的实际抽风量；并根据排放标准和各个密闭罩的实际抽风量选择了适合该车间的通风除尘设备；根据水泥厂尘源和粉尘特点择了合适的滤料以及简单的介绍了袋式除尘器的滤料的选取原则和结构特点；详细的进行了该通风管路的水力计算，通过查表和平衡调节选择了合适的通风管路；用CAD画出基本的通风管道布局图第二章 设计任务简介2.1设计目的和任务2.1.1设计目的掌握管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道压力分布分析计算，管道尺寸计算的约束条件，设计计算方法，均匀送风管道的计算。2.1.2设计任务参阅资料自定题目完成通风管道设计并完成设计说明书2.2所选题目和内容2.2.1所选题目及查找的相关的资料某水泥厂的破碎车间有规格型号为9001200型的颚式破碎机，物料经过破碎机后由溜槽进入振动筛，其中溜槽落差高度为1.6m，然后物料经过振动筛(自定义中心：3002000mm2)，一部分从筛面进入到溜槽末端，进入皮带，其中溜槽倾角为65，皮带宽为500mm，落差为3.5m;另一部分掉落至筛下进入直角漏斗末端中，筛下物料则经倾角为90的漏斗直接落入宽度为500mm的另一皮带运输机上，高差为3m.表1 颚式破碎机上部抽风量破碎机规格给矿设备落差高度/m抽风量m/h9001200颚式破碎机 溜槽1.01.51.52.02.0-3.0 2500 3000 3500 条筛3.0 1800220012001500颚式破碎机 溜槽1.01.51.52.02.03.0 3000 3600 4000 条筛3.0 25003600表2 排风罩的选择设备名称密闭方式最小负压/P/Pa带式输送机局部密闭罩上部局部密闭罩下部整体密闭大容积密闭罩 5 7 6 2.5振动筛局部密闭罩整体密闭罩 1.5 1颚式破碎机上部排风罩下部密闭罩（与带式输送机连接） 2 8表3 带式输送机普通型局部密闭罩抽风量 （ m/h）物料末端速度V末 / m/s组合空气量名称 带式输送机宽度 B/m500650800100012001400 8.0诱导空气量Q14006501030160023003200吸入空气量Q26008201170170025003500 8.5诱导空气量Q14507301160180025703600吸入空气量Q25408601240185026503700 9.0诱导空气量Q15108201300200028704100吸入空气量Q26709201300194028003920 9.5诱导空气量Q16009001450226032004500吸入空气量Q275010001400204030004150皮带机宽度B / mm溜槽倾角 溜槽始端至末端的垂直高度 H/ m0.51.01.52.02.53.03.54.0B=500 453.764.204.64.935.275.605.907.17 554.455.025.55.986.406.807.257.57 654.975.626.206.737.227.678.108.50 755.306.026.667.257.808.308.759.22 905.606.427.167.808.408.979.3010.0B=650 454.04.404.285.125.425.946.046.31 554.725.245.726.176.576.977.357.70 655.265.856.406.907.407.848.268.67 755.606.286.907.478.08.508.929.40 905.906.687.368.08.69.159.5710.2 表4溜槽末端的物料速度 表5 除尘风管的最小风速 （m/s） 粉尘类别粉尘名称垂直风管水平风管纤维粉尘干锯末、小刨屑、纺织尘木屑、刨花干燥粗刨花、大块干木屑潮湿粗刨花、大块湿木屑棉絮麻石棉粉尘101214188111212141620101318矿物粉尘耐火材料粉尘粘土石灰石水泥湿土（含水2%以下）重矿物粉尘轻矿物粉尘灰土、砂尘干细型砂金刚砂、刚玉粉1413141215141216171517161618181614182019金属粉尘钢铁粉尘钢铁屑铅尘131820152325其他粉尘轻质干粉尘（水工磨床粉尘、烟草灰）煤尘焦炭粉尘谷物粉尘811141010131812表6 472No6C（1250转）型离心风机基本参数机号No传动方式转速r/min风量m3/h全压Pa 电动机型号Kw 6 C2240106001960027271883Y180M-418.5 表7 472No6C（1250转）型离心风机基本参数（续表） 三角皮带 风机 滑轮 电机 槽轮电机滑轨型号根数带号 B 5 11245-B3-21048-B5-37005.0500 表8 滤料经济性比较滤料名称丙纶涤纶丙烯酸玻璃纤维诺酸克斯莱通 聚酰亚胺泰氟隆金属纤维最高连续操作温度/耐磨损性过滤性能耐湿热性耐碱性耐酸性抗氧化相对价格70良好 良好极佳极佳极佳极佳 ￥120极佳极佳较差普通普通极佳￥120良好良好极佳普通良好极佳￥260普通普通极佳普通价差极佳￥200极佳极佳良好良好普通极佳￥180良好极佳良好极佳极佳较差￥260普通极佳良好良好普通极佳￥260良好普通极佳极佳极佳极佳￥600极佳极佳极佳良好良好极佳￥2.2.2设计内容（1）除尘管道设计（管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道压力分布分析计算，管道尺寸计算，均匀送风管道的计算）；（2）排风罩设计（排风罩的形式确定、排风量计算）；（3）除尘器选择（除尘器的效率、阻力、处理风量的计算）；（4）通风机选择（通风机风量、风压、功率、效率的确定）；（5）计算系统的运行费用第三章 尘源概况3.1 产尘系统分析3.1.1 尘源的分类根据各作业点产生粉尘特点，分为3类尘源:(1)卸载类尘源（点源）：矿石卸在运输设备上或从这一类设备往另一类设备上装卸。(2)容器类尘源(体源)：各种贮矿槽、矿仓装矿时散发粉尘。(3)筛分类尘源（面源）：如振动筛工作时产生粉尘。3.1.2 破碎车间尘源的系统分析 1、破碎机产尘源在破碎矿石工艺流程中，从矿石卸入粗破碎机直至进入选厂磨矿槽，机械运动部分传给粒子的动能作用以及空气同物料一起流动，造成罩内正压等原因，使整个工艺流程中由于粉尘与空气混合物扩散作用，粉尘向工作区逸散。矿石破碎粉尘的分散度见表2-1。 矿石破碎中粉尘分散度（重量）粒径 40m 4030m 3020m 2010m 10m粗碎 41.0 14.0 10.8 12.3 22.9中碎 22.6 13.4 36.0 7.5 17.5细碎 76.0 14.0 2.5 2.5 5.0 表2-1 2、皮条运输产尘源此外水泥厂为数较多的胶带运输机也是不可忽视的尘源。胶带运输机在运输过程中，由于皮带托辊作用，胶带剧烈振动，扬起大量粉尘。粘附皮带表面的粉料在返程中，沿程撒落，产生大量粉尘，而且扬起粉尘分散度较高。3、人为产尘源已降落到设备上，皮带通廊，厂房地面的粉尘，在设备运转、人员走动等原因产生二次扬尘。破碎厂房的矿物性粉尘颗粒一般为不规则的，粒度分布不均匀，不同作业地点产生粉尘分散度不同，附表为矿石破碎作业中粉尘分散组成。 4、振动筛产尘源振动筛的运转过程中，会振起大量的附着粉尘，这种连续不断地粉尘附着和将粉尘震动漂浮在作业车间是一个重要的粉尘产生源，因此，对振动筛设置密闭罩有着重大的意义。3.1.3 车间尘源分布图 第四章粉尘物理特性及危害 工业性粉尘各式各样，不同的粉尘有着各自的独有特性，通风除尘工程中，对粉尘性质及危害的了解是必不可少的，只有对粉尘的性质和危害性深入了解，才能在通风除尘系统设计中合理的布局，设计。4.1 粉尘的分类 1、 按物质组成分类，按物质组成粉尘可分为有机尘，无机尘，混合尘。有机尘包括植物尘，动物尘。加工有机尘。无机尘包括矿尘，金属尘，加工无机尘等。 2、按粒径分类，按尘粒大小或在显微镜下可见程度粉尘可分为：粗尘，粒径大于40m，相当于一般筛分的最小粒径；细尘，粒径1040um，在明亮光线下肉眼可以见到。显微尘，粒径0.2510m，用光学显微镜可以观察；亚显微尘，粒径小于0.25m，需用电子显微镜才能观察到。 3、按形状分类，不同形状的粉尘可以分为：(1) 三向等长粒子，即长，宽，高的尺寸相同或接近的粒子。如正多边形及其他与之相接近的不规则形状的粒细子 (2) 片形粒子，即两方向的长度比第三方向长很多，如薄片状，鳞片状粒子。 (3) 纤维形粒子，即在一个方向上长得多的粒子，如柱状，针状，纤维粒子。 (4) 球形粒子，外形呈圆形或椭圆形。 4、按物理分类化学特性分类，由粉尘的湿润性，粘性，燃烧爆炸性，导电性，流动性可以区分不同属性的粉尘。如按粉尘的湿润性分为湿润角小于90的亲水性粉尘和湿润角大于90的疏水性粉尘。按粉尘的粘性力分为拉断力小于60Pa的不粘尘，60300Pa的微粘尘，300600Pa的中粘尘，大于600Pa的强粘尘，按粉尘燃烧，爆炸性分为易燃，易爆粉尘和一般粉尘。按粉料流动可分为安息角小于30的流动性好的粉尘，安息角为3045的流动性中等的粉尘及安息角大于45的流动性差的粉尘。按粉尘的导电性和静电除尘的难易分为大于1011cm的高比电阻粉尘，1041011cm的中比电阻粉尘，小于104 cm的低比电阻粉尘。 5、其他分类中还有分为生产性粉尘和大气粉尘，纤维性粉尘和颗粒状粉尘。一次扬尘和二次性扬尘等。4.2 粉尘的物理化学特性粉尘有很多特殊的属性，其中与除尘工程密切相关的有悬浮特性，扩散特性，附着特性，吸附特性，燃烧和爆炸特性，电特性以及流动特性等。 1、悬浮特性 在静止空气中，粉尘颗粒受重力作用会在空气中沉降。作业场所存在自然风流，热气流，机械运动和人员行动而带动的气流，使尘粒能长期悬浮。粉尘的悬浮特性是除尘工程计算的依据之一。 2、扩散特性，扩散特性是指微细粉尘随气流携带而扩散。即使在静止的空气中，尘粒受到空气分子布朗运动的撞击也能形成类似于布朗运动的位移。3、附着特性，尘粒有粘附于其他粒子或其他物质表面的特性，附着力有三种，即范德华力，静电力和液膜的表面张力。 4、燃烧和爆炸性，物料转化为粉尘，其表面积增加，提高了物质的活性，在具备燃烧的条件下，可燃粉尘氧化放热反应速度超过其散热能力，最终转化为燃烧，称粉尘自然。当易燃粉尘浓度达到爆炸界限并遇明火时，产生粉尘爆炸，煤尘，焦炭尘，铝，镁和某些含硫分高的矿尘均系爆炸性粉尘。 5、荷电特性，由于天然辐射，离子或电子附着，尘粒之间或粉尘与物体之间的摩擦，使尘粒带有电荷。其带电量和电荷极性（负或正）与工艺过程环境条件，粉尘化学成分及其接触物质的电介常数等有关，尘粒在高压电晕电场中，依靠电子和离子碰撞或离子扩散作用使尘粒得到充分的荷电。当温度低时，电流流经尘粒表面称表面导电，温度高时，尘粒表面吸附的湿蒸汽或气体减少，施加电压后电流多在粉尘粒子体中传递，称体积导电。粉尘成分，粒度，表面情况等决定粉尘的导电性。4.3 粉尘的危害随着现代工业的发展，粉尘已成为作业点附近空气(气流)主要污染物之一，它具有重大危害性，一是影响工人身体健康，使工人导致尘肺、矽肺等职业病。二是爆炸性，有些粉尘达到一定浓度时可发生爆炸，给国家和人民财产造成重大损失。通风除尘的任务是有效控制产尘点粉尘的扩散，同时把气流中的粉尘清除到排放标准规定值后排放到空气中，以保证作业点附近的空气符合环境卫生条件。要达到这样的目的，往往要采用各种除尘设备及措施。水泥厂破碎车间生产作业粉尘危害的特点： 1、破碎车间产尘点多，粉尘浓度高。 2、由于水泥工艺原料种类多，粉尘成分复杂，既有含游离二氧化硅高的粉尘也有游离二氧化硅含量较低的水泥粉尘和混合粉尘。 3、工作人员接尘作业时间长。 4、粉尘作业危害程度级别高。4.4 控制产生粉尘的主要技术措施除尘器： 1、离心力除尘器常见的有单旋风筒及多管除尘器等。它们的主要优点是容易操作，适宜含尘量大的气体，但不宜处理具有腐蚀性的气体。 2、过滤除尘器常见的有袋式除尘器，其优点是设备运行参数稳定，体积质量变化对其效率无影响，除尘效率高，但该设备维护费用高，不宜处理高湿、高温气体。 3、电收尘器其优点是能处理高温、高湿及大风量气体，除尘效率高，阻力损失小。该类设备一般造价较高，钢材耗量大，在干法窑工艺中还要配套增湿设备，所以多用于粉尘排放量大的生产设备，如窑尾、熟料冷却等部位。第五章 通风除尘系统设计 5.1 局部排风罩的选型和设计局部排气罩是局部通风系统的重要组成部分，在局部通风系统中，局部排气罩（吸风口）是直接与有害物（有害气体粉尘）接触、控制和捕集有害物的构件，通过局部排风罩罩口的气流运动，可在有害物散发地点直接捕集有害物或控制其在车间内扩散，保证室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的要求。5.1.1 局部排风罩的分类和工作机理1、局部排风罩的分类局部排风罩因生产工艺和操作条件的不同，形式很多按排风罩的作用和构造，主要分为四类：密闭罩、半密闭罩、外部罩和吹吸罩。 2、局部排风罩工作机理把有害物源全部密闭在罩内，在罩上设置工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气由上部排风口排除。优点：只需要较小的排风量就能控制有害物的扩散，排风罩气流不受外部气流的影响。缺点：影响设备检修，有的看不到罩内情况。5.1.2 局部排风罩的设计原则 1、局部排风罩的基本形式 (1) 按照他与工艺设备的配置关系：局部密闭罩, 整体密闭罩和大容积密闭罩三种基本形式。 (2) 根据工艺的操作特点还可分为：固定式和移动式。 (3) 密闭罩结构的设计：罩的结构形式及结构参数应根据生产设备的工作特点， 操作方法, 产尘部位及溅射方向和扩散范围等因素来确定。经验性较强。 2、设计原则 (1) 改善排放粉尘有害物的工艺和工作环境，尽量减少粉尘排放及危害。 (2) 吸尘罩尽量靠近污染源并将其围罩起来，形式有封闭型，围罩型等。如果妨碍操作可以将其安装在侧面，可采用风量较小的槽型或桌面型。 (3) 决定吸尘罩安装的位置和排气方向。研究粉尘发生机理，考虑飞散方向，速度和临界点。用吸尘罩口对准分散方向。如果采用侧型或者上盖型吸尘罩，要使操作人员无法进入污染源与吸尘罩之间的开口处，比空气密度大的气体可以在下方吸引。 (4) 决定开口周围的环境条件，一个侧面封闭的吸尘罩比开口四周全部自由开放的吸尘罩效果好。因此，应在不影响操作的情况下将四周围起来。尽量少吸入未被污染的空气。 (5) 防止吸尘罩周围的紊流。如果捕集点周围的紊流对控制风速有影响，就不能提供更大的控制风速，有时这会使吸尘罩丧失正常的作用。 (6) 吹风式（推挽式）利用喷出的力量将污染气体排出。 (7) 决定控制风速。为使有害物从分散界限的最远点流进吸尘罩开口处，而需要的最小风速被称为控制风速。5.1.3 局部排风罩的确定由于水泥厂破碎车间产生的粉尘大多数为无机尘，大多为游离态二氧化硅，参杂少量煤粉粉尘，综合经济与效率原则在带式输送机、颚式破碎机、振动筛、皮带处选择相应的局部排风罩。物料由皮带运输机将原料输送至颚式破碎机处，由于颚式破碎机转速低，物料由大块挤压成小块，产生的粉尘只存在于破碎机的进出料口，气流扰动也不明显。因此，在颚式破碎机出选用局部密闭罩。因为颚式破碎机的规格为9001200，溜槽落差为1.6 m，其上部抽风量为3000m/h 。（具体参数见表1)从颚式破碎机出的物料从料斗进入筛分机，在筛分过程中会因振动筛的振动产生大量的粉尘，需要振动筛除设置整体密闭罩。此密闭罩所需的风量主要是运动物料诱导空气量Q1和保持罩内稳定负压值所必须抽出的空气量Q2组成。已知Q1=600m，振动筛整体密闭罩中的最小负压值可由表2查得（实际选取值应大于表中的值），密闭罩上的缝隙或其他不严密面积总和为0.15m。筛分机筛分出的物料由皮带运输机运返送至破碎机。在由物料从筛分机到皮带运输机过程中有3.5m落差，会产生大量粉尘，因此需要设置局部密闭罩。筛分机物料经倾角65的溜槽上，皮带宽度为500mm，皮带需设置整体密闭罩。筛下物料则经倾角为90的漏斗直接落入宽度为500mm的另一皮带运输机上，高差为3m，此处设置局部密闭罩。由物料在溜槽中运动时产生空气流，局部密闭罩的抽风量按在溜槽末端的物料速度产生的诱导气流及吸人气流进行确定，由表3和表4可以查得。本设计局部排风罩为密闭罩。5.2 系统排风量的确定除尘系统的排风量的选取和确定是关系到除尘系统的投资、运行效果的关键。排气量选取过大，将增加除尘系统的能力，加大系统的投资和运行费用，造成不必要的浪费；排气量选取过小，会影响除尘系统的捕集效果，不能完全有效的控制各扬尘地点的粉尘，因此需要认真进行除尘系统排气量的确定。5.2.1 系统排风量的确定原则 常用的经验公式有： 1、按截面风速计算排风量 Q=3600AV （5-1）式中 A 密闭罩有效净截面面积，m2 V 控制风速，取 0.250.5m/s Q 密闭罩的排风量，m3/h 2、按缝隙面积计算排风量 Q=3600VF （5-2） 式中 Q 密闭罩的排风量，m3/h。 一些考虑不到的缝隙面积而增加的安全系数。一般取 1.051.1。 F 密闭罩上开启口及缝隙的总面积。 V 通过缝隙或空口的风速，一般取14 m/s。 3、按换气次数计算排风量 Q=60NS （4-5）式中 Q 密闭罩的排风量，m3/h S 密闭罩的容积，m3 N 换气次数。 排风量的确定原则： （1）按工艺设备出厂规定的排风量。 （2）按工艺设备的有关技术参数进行计算确定排风量。 （3）按尘源密闭罩的形式、控制风速进行计算确定排风量。 （4）按类似除尘系统的经验公和数据确定排风量。 这里选择按吸尘罩与尘源关系的形式、控制风速计算确定排风量。5.2.2 系统轴测图 车间系统轴测图如下图 系统轴测图5.2.3 系统排风量的确定 1、颚式破碎机处 其上部设置上部密闭罩，由与颚式破碎机的规格型号为9001200型，溜槽落差高度为1.6m，因此上部密闭罩的抽风量可由表1查得： Q上3000m3/h 2、振动筛部分 已知Q1=600m/h，由表2可确定整体密闭罩内的最小负压（选取较大值），所以，取值P=1.5pa，在密闭罩上的不严实和缝隙总面积为0.15，因此，由公式5-2 Q2=36000.650.15=532m3/h Q密=Q1+Q2=600+532=1132m3/h 3、振动筛到溜槽末端 因为溜槽倾角为65，皮带宽为500mm，落差为3.5m，由表4可查的物料由溜槽的末端速度为8.