一、项目概况与设计依据

 1.1 项目概况

鹤山德美餐具有限公司是拥有150年历史的着名德资企业WMF集团2000年在中国投资的分公司

现有系统收集口风速偏低，粉尘不能有效收集；收集粉尘清扫困难等安全隐患，因此急需对原有除尘系统进行改造以满足吸尘与环保治理要求。

根据《严防企业粉尘爆炸五条规定》（国家安全监管总局令第68号）、（粤安办〔3046〕56号）关于印发《广东省粉尘涉爆企业专项治理行动方案》的通知等相关要求，并结合贵司粉尘组成成份的实际情况，特制定如下改造方案。通过对现场吸尘口风量的计算，核算处理总风量为282000m3/h，按照贵司要求，共设计5套粉尘处理系统，其中2套处理系统的每套设计风量60000m3/h，3套处理系统的每套设计风量50000m3/h。设计采用喷淋水膜除尘器处理工艺，风管利用车间原有进行进行整改。另外根据客户要求，车间管道安装明火感温探测与消防灭火系统。

1.2设计依据

1、根据《中华人民共和国环境保护法》；

2、根据《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996；

3、《广东省大气污染物排放限值》（DB（1）法规

     《中华人民共和国安全生产法》

     《中华人民共和国消防法》

     《中华人民共和国环境保护法》

     《严防企业粉尘爆炸五条规定》（国家安全监管总局令第68号）

 关于印发《广东省粉尘涉爆企业专项治理行动方案》的通知（粤安办〔3046〕56号）

（2）标准

《铝镁制品机加工粉尘防爆安全技术规范》

《粉尘防爆安全规程》GB15577-2007

《防止静电事故通用导则》GB12158-2006

《粉尘爆炸泄压指南》GB/T15605-2008

《大气污染物排放限值》(GB16297-1996)

工作场所空气中粉尘测定 第一部分 ：总粉尘浓度GBZ/T192.1

《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-3040)

《工作场所有害因素职业接触限值》GB2.1-2007

《建筑设计防火规范》（GB50016-3044）

《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058-3044）

《粉尘爆炸危险场所用吸尘器防爆导则》（GB/T17919-2008）

《可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备 第1节：电气设备的技术要求》（GB12476.1-2000）其他有关设计规范和设计手册以及用户要求相关资料。44/27-2001）；

   4、根据《车间空气中有害物质的最高容许浓度》TJ36-79；

   5、厂方提供的建设项目环境影响评价报告表和相关资料；

6、《广东省大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）

   7、我公司对同类粉尘的处理经验；

  1.3设计原则

   1.严格国家有关安全法规要求，确保各项指标能够达到国家及地方标准；

   2.粉尘的收集及处理系统尽量少使用管道，采用光滑不易积尘的内壁，减少投资，方便清理；

二、设计范围与设计目标

2.1工程设计范围

   3.11工艺流程的选择和设计；

   3.12特制设备的制造、安装与标准设备的选型；

   3.13工程设备的运输、安装、调试、验收及操作人员的培训；

   3.14管网、电器、自控的设计与安装；

3.15 我方只负责由电控箱至风机的电源（甲方须提供电源至电控箱内）；

2.2工程设计目标

3.2.1治理系统持续稳定运行，操作简便，设备完好率高，故障率低；

3.2.2整体设计优化、合理、简洁、美观；

3.2.3能耗低、物耗少；运行费用少，管理成本低，劳动强度低，操作环境好；

三、整治方案

整个工艺过程包括粉尘收集、粉尘输送与除尘过程。贵司原有多条吸尘系统，按照贵司要求，我司先提出一条除尘系统整改方案。

3.1收集系统设计原则

粉尘收集口，尽可能靠近粉尘产生源点；

根据粉尘的特点和散发情况，以最少的风量充分地收集粉尘；

根据生产设备的结构和使用操作的特点，在不防碍生产操作，以及设备检修的情况下，确定收集罩的形式和位置；

排出的气流尽量不经过人的呼吸区；

应采取强压负压吸风的形式进行对粉尘的收集，为防止工件进行抛光的时候抛光的粉尘进行不规则的扩散运动；

3.2 风机

选用大风量压力高的专用透浦吸尘风机

3.3电仪控制及联锁

对粉尘制品机械加工防爆技术安全规范要求。

相关设备应联锁设定开启关停顺序，当中间有故障时，全部联锁停止工作；完善剩余电流动作保护装置。

3.4防雷及防静电

打磨作业在多单层独立建筑，为砖混结构厂房，厂房设置整体防雷措施；

设备金属外壳、机座、金属管道等均采用静电接地措施，防静电接地采用就近接地的方式，禁止采用串联方式；

作业人员清扫工具采用竹制工具，穿戴防静电劳保用品；

四、方案说明

4.1平面布置

1、粉尘通过原有工作台上部的吸尘罩收集，再通过光滑铁管统一收集到室外处理。

2、湿式除尘，避免沉降、堆积的粉尘扬起形成粉尘云达到爆炸极限导致爆炸发生。

4.2工艺确定

收集→工作台吸尘罩→光滑防爆吸尘风管→风机→喷淋水膜除尘器

4.3电气、除尘装置方面

1、供电不管是TN-S、TT系统都要求就近重复接地，二级漏电保护。电气开关设备、插座布置在爆炸危险环境有实体墙分隔的打磨、抛光车间之外，减少大量使防爆电气设置所需成本；

2、针对初始事故多在20区（风槽、排风管道、除尘装置区域内），要选用性能、叶片安全系数高的离心电机外置风机，让电机放置在1、2级除尘系统后外，可以有效避免电气方面的安全隐患，防止叶片上粉尘堆积，让电机及电力线路布置在20区之外。

3、除尘管道采用圆弧形光滑的非轻金属设计，减少粉尘在管道里面积聚，并不得有产生气体滞留的死角。风机功率大小可以按同类型车间经验设计安装，以启动风机后，全部抛光、打磨工位正常作业时，管道内无粉尘积聚为标准；（末端风速应不低于21米/秒）

4、粉尘和废气通过水帘（幕）实现除尘；

5、固定的吸尘（罩）喇叭口加上不大于打磨工件网罩，防止工件吸入管道，以免与风叶碰撞损坏风机或引发事故；

6、在电气控制箱安装电机的缺、错相保护、过电流及漏电保护装置。至各用电设备用铠装电缆或穿钢管保护；

7、风槽、除尘装置等全部金属外壳单独重复防静电接地；

8、除尘装置设置在车间厂房外部，不宜向上排放，防止风机突然停止时粉尘自然沉降，避免管道内局部区域粉尘浓度突然增加。

9、车间不准使用移动式的电气设备。

五、粉尘排风量

根据贵公司提供的有关资料及我司处理同类粉尘的相关工程经验，以及《严防企业粉尘爆炸五条规定》（国家安全监管总局令第68号）、（粤安办〔3046〕56号）关于印发《广东省粉尘涉爆企业专项治理行动方案》的通知等相关要求，支风管风速设计为20-23m/s,主风管风速设计为25m/s。核算处理总风量为282000m3/h，按照贵司要求，共设计5套粉尘处理系统，其中2套处理系统的每套设计风量60000m3/h，另外3套处理系统的每套设计风量50000m3/h。设计采用喷淋水膜除尘器处理工艺。风管利用车间原有进行进行整改。

六、设计标准

抛光粉尘治理后，达到《广东省大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二时段最高允许排放标准要求：

贵司抛光除尘系统项目改善后，必须满足以下要求和标准： 

1、符合环境相关方组织的检测；排放气体符合环保相关的法规检测

的标准；

2、改善车间内的粉尘飞扬，提高抽尘的风速；（目前风速约5m/s-12m/s；目标改善后约＞ 15m/s-25m/s)

3、设备具有自动/半自动清灰功能，安装电机具有防爆措施或功能。

4、风管/尘管和整体的系统，具有防火检测装置；具有报警和自动防火、灭火功能。

5、除尘系统的喷淋，使用贵司污水站处理后的清洁水，达到循环利用、节能的目的。

七、高效水膜除尘器除尘原理

水膜除尘器原理是通过离心风机的吸力把含尘气体吸入设备，其内的冲击水浴会把一部分灰尘吸附在水中。经均布喷淋分流后，含尘气体从下往上流动，而高压喷头则由上向下喷洒水雾，捕集剩余部分的尘粒。尘水经离心或过滤脱离，因重力经塔壁流入循环池，净化气体从上部出风口排出。废水在循环池中经沉淀处理后循环使用，沉渣定期清捞、外运。而达到除尘的目的。

八、高效水膜除尘器结构组成

主要由主筒体、进风管、喷淋层、填料层、除雾层、水泵、循环水槽、检修口（观察窗）、泄爆门等组成。塔体用不锈钢、材质。

九、高效水膜除尘器适用范围

主要适用于：五金、建材、陶瓷、电子、化工、铸造、铝制品、治金、机械加工、有色金属等各工业领域的粉尘净化。

十、高效水膜除尘器特点

（1）.除了具有除尘作用，还有烟气降温和吸收可溶性有害气体的多种功效。
（2）.适应性强，适用于处理高温、易燃易爆和有害、有粘性的含尘气体；
（3）.运行正常，净化效率高；
（4）.可用于雾尘集聚之粉尘、气体；                             

（5）.结构简单、占地面积小。投资低；
（6）.运行安全、操作及维修方便。

十一、管道消防灭火系统

1、感温探测及消防灭火系统原理与组成：主要由控制柜、感温探测系统、喷淋灭火系统、增压系统组成，另外还包括报警系统。管道内出现明火时，感温探测系统的探头探测温度，当温度超过设定值时，通过信号传输给控制系统，控制系统发出声光报警，同时除尘系统马上停止运行，消防增压泵马上运行，同时消防喷头及时打开，喷淋水把管道内的明火熄灭，起到有效消除火灾的作用。

2、控制柜：是感温探测及消防灭火系统的核心部分，接收、记录、分析、处理感温探测系统输送来的信号。

3、感温探测系统：采用温度原理进行测量， 探头内的高敏感温度仪，并将信号放大后传输给控制柜，保证可以探测到整个粉尘输送管道，截面范围内的明火。

 4、消防熄除系统：主要包括电磁阀、球阀、过滤器、喷嘴和管道，电磁阀接受控制柜信号，完成喷水熄火，过滤器滤除水中的杂质，确保电磁阀的正常工作，喷嘴配有阀板结构，防止粉尘堵塞喷嘴，流量探测仪确保温度探测系统正常工作，避免系统出现有报警，系统无水喷出或报警已结束，缺仍有水喷出的情况的出现。

5、增压系统：由于系统的火灾熄除过程需要有高压水，所以当系统用水小于7BAR时，需要采用增压系统，系统主要包括：增压离心泵，开关柜，蓄压罐、球阀、电磁阀、截止阀，过滤器、压力开关、安全阀等。

6、温度探测及消防灭火系统功能示意图

十二、设备选型

一：2#、4#除尘系统：风量60000m3/h,2套

  1、主风管设计

风量：60000m3/h，过滤风速：25m/s

根据风量公式计算管径：

支风管：φ100-300mm，风速≥20-23m/s

主风管取：φ900mm，

材料：风管采用0.8-1.2mm镀锌螺旋管道,

2、高效水膜除尘器设计

设计处理风量Q=60000m3/h，

尺寸：长3500mm*宽3000mm*高6000mm。

材质：不锈钢材质，

备注：安装检修观察窗，爬梯等

数量：2台

3、沉淀过滤循环水箱设计

结构：3层过滤循环水箱

材质：不锈钢

备注：安装自动补水装置1套，自动排泥气动阀3个，

喷淋水膜除尘器与过滤循环水箱合计总重量为7吨，占地面积22平方；平均每平方楼面承受重量318公斤；

数量：2个

4、吸尘风机

风量：60000m3/h。

功率：75KW

材质：碳钢材质

形式：中压吸尘风机

电机：防爆电机

极数：4P，备注6个减震器

重量：1.5吨，占地4平方，平均每平方承重375公斤

数量：2台

5、循环水泵设计选型

功率：3.7KW

材质：耐腐蚀化工泵

数量：6台

6、自动清灰阀

材质：钢板材质

数量：2套

7、其他

安装防水电控柜2套。

每条主管均安装消防喷淋管，相隔6米的位置安装一个消防喷头。

二：1#、3#、5#除尘系统：风量50000m3/h,3套

  1、主风管设计

风量：50000m3/h，过滤风速： 25m/s

根据风量公式计算管径：

支风管：φ100-300mm，风速≥20-23m/s，

材料：风管采用0.8-1.2mm镀锌螺旋管道

2、高效水膜除尘器设计

设计处理风量Q=50000m3/h，

尺寸：长2700mm*宽2700mm*高6000mm。

材质：不锈钢材质，

备注：安装检修观察窗，爬梯等

数量：3台

3、沉淀过滤循环水箱设计

结构：3层过滤循环水箱

材质：不锈钢

备注：安装自动补水装置1套，自动排泥气动阀3个，

喷淋水膜除尘器与过滤循环水箱合计总重量为6吨，占地面积19.44平方；平均每平方楼面承受重量308公斤；

数量：3个

4、吸尘风机

风量：50000m3/h

功率：45KW

材质：碳钢材质

形式：中压吸尘风机

电机：防爆电机

极数：4P，备注6个减震器

重量：1.3吨，占地3.5平方，平均每平方承重371公斤

数量：3台

5、循环水泵设计选型

功率：3.0KW

材质：耐腐蚀化工泵

数量：9台

6、自动清灰阀

材质：钢板材质

数量：3套

7、其他

安装防水电控柜3套。

每条主管均安装消防喷淋管，相隔6米的位置安装一个消防喷头。

  十三、运行成本分析

一.除尘系统运行成本概况：

A.电费计算：系统均按每天运行12小时工作时间计算，其中用电设备为功率为2台75KW与3台45KW抽风机，与6台功率为3.7KW与9台3KW循环水泵，风机采用变频器控制，根据实际使用数量的多少可以自动调节风机频率和功率，机器平均按70%使用量计算，则风机平均运行功率按70%计算，当机器开70% 时，每套系统只需要开2台水泵喷淋即可，这些设备每天运行12小时，每月运行28天，用电量计算如下：〖（75*2+45*3）*70%+（4*3.7+6*3）〗 *12小时=2787度/每天，工业用电每度电按0.6元计算，每月按26天计算，即2787*0.6*26=43477元/每月，即每年的电费是43477*12=521724元/每年。

B.人工成本

系统设备操作由电工兼职，操作简便，故人工费可忽略不计。

综合以上，得设备年运行成本为:521724元。