一、項目概況與設計依據

 1.1 項目概況

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2000年在中國投資的分公司

現(xiàn)有系統(tǒng)收集口風速偏低，粉塵不能有效收集；收集粉塵清掃困難等安全隱患，因此急需對原有除塵系統(tǒng)進行改造以滿足吸塵與環(huán)保治理要求。

根據《嚴防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國家安全監(jiān)管總局令第68號）、（粵安辦〔3046〕56號）關于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項治理行動方案》的通知等相關要求，并結合貴司粉塵組成成份的實際情況，特制定如下改造方案。通過對現(xiàn)場吸塵口風量的計算，核算處理總風量為282000m3/h，按照貴司要求，共設計5套粉塵處理系統(tǒng)，其中2套處理系統(tǒng)的每套設計風量60000m3/h，3套處理系統(tǒng)的每套設計風量50000m3/h。設計采用噴淋水膜除塵器處理工藝，風管利用車間原有進行進行整改。另外根據客戶要求，車間管道安裝明火感溫探測與消防滅火系統(tǒng)。

1.2設計依據

1、根據《中華人民共和國環(huán)境保護法》；

2、根據《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996；

3、《廣東省大氣污染物排放限值》（DB（1）法規(guī)

     《中華人民共和國安全生產法》

     《中華人民共和國消防法》

     《中華人民共和國環(huán)境保護法》

     《嚴防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國家安全監(jiān)管總局令第68號）

 關于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項治理行動方案》的通知（粵安辦〔3046〕56號）

（2）標準

《鋁鎂制品機加工粉塵防爆安全技術規(guī)范》

《粉塵防爆安全規(guī)程》GB15577-2007

《防止靜電事故通用導則》GB12158-2006

《粉塵爆炸泄壓指南》GB/T15605-2008

《大氣污染物排放限值》(GB16297-1996)

工作場所空氣中粉塵測定 第一部分 ：總粉塵濃度GBZ/T192.1

《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(GBZ1-3040)

《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》GB2.1-2007

《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-3044）

《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》（GB50058-3044）

《粉塵爆炸危險場所用吸塵器防爆導則》（GB/T17919-2008）

《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備第1部分：用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備 第1節(jié)：電氣設備的技術要求》（GB12476.1-2000）其他有關設計規(guī)范和設計手冊以及用戶要求相關資料。44/27-2001）；

   4、根據《車間空氣中有害物質的最高容許濃度》TJ36-79；

   5、廠方提供的建設項目環(huán)境影響評價報告表和相關資料；

6、《廣東省大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）

   7、我公司對同類粉塵的處理經驗；

  1.3設計原則

   1.嚴格國家有關安全法規(guī)要求，確保各項指標能夠達到國家及地方標準；

   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壁，減少投資，方便清理；

二、設計范圍與設計目標

2.1工程設計范圍

   3.11工藝流程的選擇和設計；

   3.12特制設備的制造、安裝與標準設備的選型；

   3.13工程設備的運輸、安裝、調試、驗收及操作人員的培訓；

   3.14管網、電器、自控的設計與安裝；

3.15 我方只負責由電控箱至風機的電源（甲方須提供電源至電控箱內）；

2.2工程設計目標

3.2.1治理系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行，操作簡便，設備完好率高，故障率低；

3.2.2整體設計優(yōu)化、合理、簡潔、美觀；

3.2.3能耗低、物耗少；運行費用少，管理成本低，勞動強度低，操作環(huán)境好；

三、整治方案

整個工藝過程包括粉塵收集、粉塵輸送與除塵過程。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)設計原則

粉塵收集口，盡可能靠近粉塵產生源點；

根據粉塵的特點和散發(fā)情況，以最少的風量充分地收集粉塵；

根據生產設備的結構和使用操作的特點，在不防礙生產操作，以及設備檢修的情況下，確定收集罩的形式和位置；

排出的氣流盡量不經過人的呼吸區(qū)；

應采取強壓負壓吸風的形式進行對粉塵的收集，為防止工件進行拋光的時候拋光的粉塵進行不規(guī)則的擴散運動；

3.2 風機

選用大風量壓力高的專用透浦吸塵風機

3.3電儀控制及聯(lián)鎖

對粉塵制品機械加工防爆技術安全規(guī)范要求。

相關設備應聯(lián)鎖設定開啟關停順序，當中間有故障時，全部聯(lián)鎖停止工作；完善剩余電流動作保護裝置。

3.4防雷及防靜電

打磨作業(yè)在多單層獨立建筑，為磚混結構廠房，廠房設置整體防雷措施；

設備金屬外殼、機座、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、方案說明

4.1平面布置

1、粉塵通過原有工作臺上部的吸塵罩收集，再通過光滑鐵管統(tǒng)一收集到室外處理。

2、濕式除塵，避免沉降、堆積的粉塵揚起形成粉塵云達到爆炸極限導致爆炸發(fā)生。

4.2工藝確定

收集→工作臺吸塵罩→光滑防爆吸塵風管→風機→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)都要求就近重復接地，二級漏電保護。電氣開關設備、插座布置在爆炸危險環(huán)境有實體墻分隔的打磨、拋光車間之外，減少大量使防爆電氣設置所需成本；

2、針對初始事故多在20區(qū)（風槽、排風管道、除塵裝置區(qū)域內），要選用性能、葉片安全系數高的離心電機外置風機，讓電機放置在1、2級除塵系統(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計，減少粉塵在管道里面積聚，并不得有產生氣體滯留的死角。風機功率大小可以按同類型車間經驗設計安裝，以啟動風機后，全部拋光、打磨工位正常作業(yè)時，管道內無粉塵積聚為標準；（末端風速應不低于21米/秒）

4、粉塵和廢氣通過水簾（幕）實現(xiàn)除塵；

5、固定的吸塵（罩）喇叭口加上不大于打磨工件網罩，防止工件吸入管道，以免與風葉碰撞損壞風機或引發(fā)事故；

6、在電氣控制箱安裝電機的缺、錯相保護、過電流及漏電保護裝置。至各用電設備用鎧裝電纜或穿鋼管保護；

7、風槽、除塵裝置等全部金屬外殼單獨重復防靜電接地；

8、除塵裝置設置在車間廠房外部，不宜向上排放，防止風機突然停止時粉塵自然沉降，避免管道內局部區(qū)域粉塵濃度突然增加。

9、車間不準使用移動式的電氣設備。

五、粉塵排風量

根據貴公司提供的有關資料及我司處理同類粉塵的相關工程經驗，以及《嚴防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國家安全監(jiān)管總局令第68號）、（粵安辦〔3046〕56號）關于印發(fā)《廣東省粉塵涉爆企業(yè)專項治理行動方案》的通知等相關要求，支風管風速設計為20-23m/s,主風管風速設計為25m/s。核算處理總風量為282000m3/h，按照貴司要求，共設計5套粉塵處理系統(tǒng)，其中2套處理系統(tǒng)的每套設計風量60000m3/h，另外3套處理系統(tǒng)的每套設計風量50000m3/h。設計采用噴淋水膜除塵器處理工藝。風管利用車間原有進行進行整改。

六、設計標準

拋光粉塵治理后，達到《廣東省大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二時段最高允許排放標準要求：

貴司拋光除塵系統(tǒng)項目改善后，必須滿足以下要求和標準： 

1、符合環(huán)境相關方組織的檢測；排放氣體符合環(huán)保相關的法規(guī)檢測

的標準；

2、改善車間內的粉塵飛揚，提高抽塵的風速；（目前風速約5m/s-12m/s；目標改善后約＞ 15m/s-25m/s)

3、設備具有自動/半自動清灰功能，安裝電機具有防爆措施或功能。

4、風管/塵管和整體的系統(tǒng)，具有防火檢測裝置；具有報警和自動防火、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離心風機的吸力把含塵氣體吸入設備，其內的沖擊水浴會把一部分灰塵吸附在水中。經均布噴淋分流后，含塵氣體從下往上流動，而高壓噴頭則由上向下噴灑水霧，捕集剩余部分的塵粒。塵水經離心或過濾脫離，因重力經塔壁流入循環(huán)池，凈化氣體從上部出風口排出。廢水在循環(huán)池中經沉淀處理后循環(huán)使用，沉渣定期清撈、外運。而達到除塵的目的。

八、高效水膜除塵器結構組成

主要由主筒體、進風管、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。

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、機械加工、有色金屬等各工業(yè)領域的粉塵凈化。

十、高效水膜除塵器特點

（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）.適應性強，適用于處理高溫、易燃易爆和有害、有粘性的含塵氣體；
（3）.運行正常，凈化效率高；
（4）.可用于霧塵集聚之粉塵、氣體；                             

（5）.結構簡單、占地面積小。投資低；
（6）.運行安全、操作及維修方便。

十一、管道消防滅火系統(tǒng)

1、感溫探測及消防滅火系統(tǒng)原理與組成：主要由控制柜、感溫探測系統(tǒng)、噴淋滅火系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)組成，另外還包括報警系統(tǒng)。管道內出現(xiàn)明火時，感溫探測系統(tǒng)的探頭探測溫度，當溫度超過設定值時，通過信號傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，同時除塵系統(tǒng)馬上停止運行，消防增壓泵馬上運行，同時消防噴頭及時打開，噴淋水把管道內的明火熄滅，起到有效消除火災的作用。

2、控制柜：是感溫探測及消防滅火系統(tǒng)的核心部分，接收、記錄、分析、處理感溫探測系統(tǒng)輸送來的信號。

3、感溫探測系統(tǒng)：采用溫度原理進行測量， 探頭內的高敏感溫度儀，并將信號放大后傳輸給控制柜，保證可以探測到整個粉塵輸送管道，截面范圍內的明火。

 4、消防熄除系統(tǒng)：主要包括電磁閥、球閥、過濾器、噴嘴和管道，電磁閥接受控制柜信號，完成噴水熄火，過濾器濾除水中的雜質，確保電磁閥的正常工作，噴嘴配有閥板結構，防止粉塵堵塞噴嘴，流量探測儀確保溫度探測系統(tǒng)正常工作，避免系統(tǒng)出現(xiàn)有報警，系統(tǒng)無水噴出或報警已結束，缺仍有水噴出的情況的出現(xiàn)。

5、增壓系統(tǒng)：由于系統(tǒng)的火災熄除過程需要有高壓水，所以當系統(tǒng)用水小于7BAR時，需要采用增壓系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括：增壓離心泵，開關柜，蓄壓罐、球閥、電磁閥、截止閥，過濾器、壓力開關、安全閥等。

6、溫度探測及消防滅火系統(tǒng)功能示意圖

十二、設備選型

一：2#、4#除塵系統(tǒng)：風量60000m3/h,2套

  1、主風管設計

風量：60000m3/h，過濾風速：25m/s

根據風量公式計算管徑：

支風管：φ100-300mm，風速≥20-23m/s

主風管取：φ900mm，

材料：風管采用0.8-1.2mm鍍鋅螺旋管道,

2、高效水膜除塵器設計

設計處理風量Q=60000m3/h，

尺寸：長3500mm*寬3000mm*高6000mm。

材質：不銹鋼材質，

備注：安裝檢修觀察窗，爬梯等

數量：2臺

3、沉淀過濾循環(huán)水箱設計

結構：3層過濾循環(huán)水箱

材質：不銹鋼

備注：安裝自動補水裝置1套，自動排泥氣動閥3個，

噴淋水膜除塵器與過濾循環(huán)水箱合計總重量為7噸，占地面積22平方；平均每平方樓面承受重量318公斤；

數量：2個

4、吸塵風機

風量：60000m3/h。

功率：75KW

材質：碳鋼材質

形式：中壓吸塵風機

電機：防爆電機

極數：4P，備注6個減震器

重量：1.5噸，占地4平方，平均每平方承重375公斤

數量：2臺

5、循環(huán)水泵設計選型

功率：3.7KW

材質：耐腐蝕化工泵

數量：6臺

6、自動清灰閥

材質：鋼板材質

數量：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米的位置安裝一個消防噴頭。

二：1#、3#、5#除塵系統(tǒng)：風量50000m3/h,3套

  1、主風管設計

風量：50000m3/h，過濾風速： 25m/s

根據風量公式計算管徑：

支風管：φ100-300mm，風速≥20-23m/s，

材料：風管采用0.8-1.2mm鍍鋅螺旋管道

2、高效水膜除塵器設計

設計處理風量Q=50000m3/h，

尺寸：長2700mm*寬2700mm*高6000mm。

材質：不銹鋼材質，

備注：安裝檢修觀察窗，爬梯等

數量：3臺

3、沉淀過濾循環(huán)水箱設計

結構：3層過濾循環(huán)水箱

材質：不銹鋼

備注：安裝自動補水裝置1套，自動排泥氣動閥3個，

噴淋水膜除塵器與過濾循環(huán)水箱合計總重量為6噸，占地面積19.44平方；平均每平方樓面承受重量308公斤；

數量：3個

4、吸塵風機

風量：50000m3/h

功率：45KW

材質：碳鋼材質

形式：中壓吸塵風機

電機：防爆電機

極數：4P，備注6個減震器

重量：1.3噸，占地3.5平方，平均每平方承重371公斤

數量：3臺

5、循環(huán)水泵設計選型

功率：3.0KW

材質：耐腐蝕化工泵

數量：9臺

6、自動清灰閥

材質：鋼板材質

數量：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米的位置安裝一個消防噴頭。

  十三、運行成本分析

一.除塵系統(tǒng)運行成本概況：

A.電費計算：系統(tǒng)均按每天運行12小時工作時間計算，其中用電設備為功率為2臺75KW與3臺45KW抽風機，與6臺功率為3.7KW與9臺3KW循環(huán)水泵，風機采用變頻器控制，根據實際使用數量的多少可以自動調節(jié)風機頻率和功率，機器平均按70%使用量計算，則風機平均運行功率按70%計算，當機器開70% 時，每套系統(tǒng)只需要開2臺水泵噴淋即可，這些設備每天運行12小時，每月運行28天，用電量計算如下：〖（75*2+45*3）*70%+（4*3.7+6*3）〗 *12小時=2787度/每天，工業(yè)用電每度電按0.6元計算，每月按26天計算，即2787*0.6*26=43477元/每月，即每年的電費是43477*12=521724元/每年。

B.人工成本

系統(tǒng)設備操作由電工兼職，操作簡便，故人工費可忽略不計。

綜合以上，得設備年運行成本為:521724元。