卷煙廠通風除塵係統設計方案

更新時間:2014-11-08 08:15:48點擊次數:3198次字號:T|T
  在卷煙廠中,利用氣力輸送已經是普遍應用於卷煙廠的生產過程中,不僅用不僅用來輸送煙絲、煙葉、煙梗,還能實現鬆散、去雜、分葉、幹燥、冷卻等工藝目的,已經成為卷煙廠的卷煙生產連續化、自動化不可缺少的重要的專業裝置。在這樣的加工工藝中,必定會產生粉塵,這些粉塵會擴散到車間中,對於工人的健康是非常不好的,在所有工序完成以後,氣力輸送係統還必須把這些氣體送到大氣中,但是按照規定,輸送的氣體必須是純淨的,因此就必須要設計通風除塵係統,本文就針對在設計通風除塵係統中需要注意的問題做以闡述。
1、  風網風速的選擇
要著重考慮的風速包括:吸塵罩吸口麵風速和風管內風速。吸塵罩吸口麵風速大小既要保證在吸塵罩內造成足夠的負壓,不會引起粉塵擴散,即風速不能過低;又要避免風速過高,把物料吸走。一般顆粒狀物料吸口麵風速為3~5 m/s,粉狀物料為0.5~1.5 m/s。吸塵罩吸口麵風速在選用時,必須根據粉塵的性質和顆粒大小、粉塵濃度大小及吸口麵與塵源的距離大小而定。當粉塵濃度大、粒度大、比重(密度)大、吸口與塵源距離長時,吸口風速取較大值,反之取較小值。但卷煙廠在管道設計時,常常忽視這一點,不能保證合適的吸口風速,而在測定風網風速時一般忽視了吸口風速。因此,在風網實際運行時,吸口風速往往可能太大或太小。這樣即使風管內風速大小合適,仍有可能將物料吸走或造成粉塵擴散。在這種情況下,人們又常常誤認為是風管內風速太大或太小,而去降低或增加風管內風速,這樣又可能使管道內粉塵沉積,或由於管內風速太大造成能耗增加、管道磨損增加的惡性循環。可見,保證合適的吸塵罩吸口的風速是非常重要的。合適的風管內風速是保證良好的除塵效果和減少能耗的一個重要環節。風管內風速大小的確定與粉塵濃度、粉塵性質、管徑大小及管道布置情況有關。一般來說,當粉塵濃度大、粒度大、比重(密度)大、管徑大、水平管道長時,風速取較大值,反之取較小值。一般文獻推薦的通風除塵管道內風速範圍為10~14 m/s。有的煙廠的設計風速雖在推薦的風速範圍內,而實際運行時,往往會出現管道堵塞問題,尤其是水平管道內經常會發生堵塞,影響生產。一般通過增加管內風速的辦法就可解決這個問題。因此,根據一些卷煙廠的實際情況,如果粉塵濃度高、粉塵粒度大、比重(密度)大、水平管道較長,風管內風速選15~16 m/s更適宜。這樣雖然會增加一些能耗,但能保證良好的除塵效果及生產的連續穩定性,還是必要的。

2、  旋風除塵器的選擇
從煙廠集塵裝置收集灰塵,經分析表明:其顆粒大小一般大於0.5Lm。依照煙葉的種類不同,從不同地點抽樣測定表明,灰塵中含矽土的比例為20%~80%,這種灰塵的小顆粒占極大的比例。由於它們的比重相差很大,沉降速度也有很大的差別。因而,很難隻用一級旋風分離器來解決,故多采用2級除塵裝置。在2級除塵裝置中,
第一級采用旋風除塵器,用以處理粗大顆粒,以防粗大顆粒通過風機,使風機磨損;第二級采用袋式除塵器(簡稱袋濾器),用以處理空氣中的微小顆粒。目前卷煙廠常使用的旋風除塵器有:普通型旋風除塵器、蝸旋除塵器、擴散式(CLK)旋風除塵器、CLP型旋風除塵器、C型旋風除塵器,濾筒式除塵器等。這些旋風除塵器的差別很大,有的旋風除塵器的總效率高達99.5%以上,對小於5Lm的粉塵仍有大於54%的除塵效率,排放濃度僅0.5~14.9 mg/m3,遠遠小於國標要求(低於150 mg/m3)[2]。可是如何選擇合適的型號和規格大小呢?這就需要了解每一種型號旋風除塵器的性能和使用範圍,同時必須充分掌握粉塵的特性。
在相同的處理量時,“C”型除塵器的尺寸最小,CLP最大。其中,蝸旋除塵器的淨化效率比普通型旋風除塵器高,但阻力大,磨損較嚴重;擴散式(CLK)旋風除塵器可以看成是普通型旋風除塵器的改進,其主要性能、特點仍
與普通型旋風除塵器相同;CLP型旋風除塵器、C型旋風除塵器都有較高的除塵效率。目前卷煙廠使用CLP型旋風除塵器、C型旋風除塵器最多。為了保證風網的處理風量,提高除塵效率,常采用並聯使用。在含塵濃度較低的場合,可以采用普通型旋風除塵器、擴散式(CLK)旋風除塵器。
具體選用時要根據粉塵的性質和濃度綜合考慮,選擇合適的型號。其規格大小,要保證能夠滿足風網要求及
最佳進口風速。一般采用廠家使用手冊上的中間進口風速。無論選擇使用何種類型的旋風除塵器,都必須重視旋風除塵器底部的漏風問題。如果除塵器底部漏風,即有大量的空氣從除塵器的排灰口吸入,致使分離出來的粉塵重新帶入排出的空氣中,除塵器的除塵效率會急劇下降,甚至等於零。減少漏風的唯一措施是在離心除塵器底部加關風器或灰箱,關風器的規格要適當大一些,否則會引起關風器堵塞,從而影響生產。

3、  袋式除塵器的負荷和濾料的選擇
袋式除塵器是利用含塵空氣穿過特殊的濾布,被吸附在其表麵上,從而清除其他機械除塵設備不能清除的微細灰塵。作為高效的袋式除塵器,對於細土粉塵的濾塵效率可以達99.9%,常用作第二級除塵。目前,隨著卷煙生產工藝的改進,煙廠有逐步用1級濾袋除塵來取代2級除塵的趨勢,以減少係統的風壓損失和能量消耗。提高袋式除塵器的負荷,可以提高濾袋的處理風量,減少濾料麵積。但負荷過大,過濾風速也過大,會把沉積在濾料上的粉塵重新吹起,降低除塵效率,並且使阻力增加。負荷大小的選擇與粉塵的性質、濃度大小、濾料的性能有關。如果粉塵粘性大、粉塵濃度高、濾料容塵量大的,負荷可適當大些,反之可適當小些。有的文獻推薦負荷q=40~80 m3/(m2·h),而實際上負荷的最佳範圍為20~40 m3/(m2·h)。理論上,袋式除塵器的負荷是越低越好,但這樣袋式除塵器占地大,很不經濟。在使用袋式除塵器時,選擇合適的濾料對其的除塵效果也是一個很重要的因素,由於煙草塵雜具有顆粒小,比重大的特點,故要求除塵濾料必須是特殊定做的長毛絨濾料,其強度大,阻力小,濾塵效果好,含塵空氣經過濾料時,長絨毛全部倒伏,將塵雜藏於長絨毛內,當集塵風機吸嘴收集塵雜時,長絨毛直立,塵雜極易被吸走。有的卷煙廠采用了一種新的過濾除塵器-濾筒除塵器。如長沙卷煙廠出口煙車間卷接包車間設有18套除塵係統,均采用美國唐納森公司生產的濾筒式除塵器1級除塵。濾筒式除塵器和袋式除塵器相比具有兩方麵特點:一般袋式除塵器使用的濾料(棉布、尼龍、聚酯等)纖維間的間隙較大,約為12~60Lm。塵粒容易進入纖維內部,堵塞氣濾通道,傳統濾料要利用濾料表麵殘留的粉塵層作為過濾層,使其保持高效率,故阻力較高。而唐納森公司研製的Ultra-web濾料是一種新型的濾料。它把1層超亞微米的超薄纖維粘附在一般濾料上。在該粘附層上,纖維間排列非常緊密,其間隙僅為底層纖維的1/100,即0.12~0.6Lm。因此,大部分亞微米級塵粒阻擋在Ultra-web濾料表麵,不能進入濾料內部,從而具有高效、低阻、易於清灰等特點。在濾筒內,濾料采用星形多

4、  工業離心風機的選用和布局
工業離心風機在除塵係統中用於輸送氣體。合理地選用工業離心風機,對於保證除塵效果有著很大的影響。一般通風除塵選用低、中壓風機。應根據係統的總風量及總阻力選擇相應的風機。同時要求所選用風機的工作點保持在最高效率點或經濟使用範圍內。但是在風網實際運轉時,往往會出現變化情況:開始時,風機的風量、壓力能滿足風網要求,且工作點保持在經濟使用範圍內;以後就由於如袋式除塵器布袋積灰等導致阻力增加,使風機工作點發生變化,甚至偏離經濟使用範圍,效率降低,造成風網的吸風量減少,從而影響設備的吸風大小,造成粉塵擴散。因此,在風網阻力不穩定時,選用的風機壓力要大一些,風機性能曲線陡一些比較好,有的廠甚至用高壓風機代替中、低壓風機,這對穩定地保證除塵效果非常重要。
在整個係統中,風機的安裝位置應在袋式除塵器之後,或者在旋風除塵器和袋式除塵器之間,這樣可以減少粉塵對風機葉片的磨損,延長風機使用壽命。
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