电解质人工清理工段的除尘设计

明志红

摘要：电解质人工清理工段是许多电解铝厂阳极组装车间的重要组成部分，由于传统工艺中，工艺专业的操作性质，造成除尘系统收尘效果很差，不能达到环保要求，随着工艺专业清理设备的改进，除尘系统的设计做出了相应的优化，大大提高了收尘的效果，为操作者创造了良好的工作环境。

关键词：电解质；人工清理；除尘系统；收尘罩

Abstract：Electrolyte artificial cleaning is a lot of aluminum electrolysis anode assembly workshop main component, because the traditional process, process operation of professional nature, the dust removing system of dust collecting effect is poor, can not meet the requirements of environmental protection, with the technology improvement of professional cleaning equipment, dust removal system design to make the corresponding optimization, greatly improving the dust collecting the effect, for the operators to create a good working environment。

Key words：Electrolyte; Manual cleaning; Dust removal system; Dust hood

中图分类号: O645.17 文献标识码：A文章编号：

概述

电解铝厂阳极组装车间的电解质清理工段作为电解质自动清理的补充，在许多电解铝厂得到广泛的应用。电解质的主要成份为冰晶石和氧化铝，附着在残极块上，其清理过程中会产生大量的扬尘。

在传统的工艺中，由于电解质的清理是由操作工人手持清理工具，在残极块四周对附着在残极上表面的电解质进行清理。致使除尘设计时无法在残极块的周围设置收尘罩，只能在隔栅下部设收尘口。这样做的结果是：不能很好的控制含尘气体的气流方向，尤其是法理过程中产生的粉尘，更是处于无组织的状态，导致无法达到理想的收尘效果，工人的工作环境受到严重污染。

除尘设计改造方案

2.1、收尘罩设置方案

近年来，随着清理工艺的改进，一些厂家采用了小型移动式清理设备，这种设备可在残极块的一侧完成全部残极块的清理工作。这样的操作方式，给除尘系统的设计创造了方便条件，使得除尘系统的收尘罩可以在操作平台上占有一席之地。改善了从前含尘气体的无组织状态，大大的提高了收尘效果，创造了一个洁净的工作环境。与此同时，除尘系统的风量大大的减少，除尘设备亦随之减小，无论在初期投资还是在运行费用上都节省了很多，实现了环保与节约双赢的目标。

2.2、收尘罩风量计算

除尘系统风量的大小，决定着除尘设备的选型。下面通过电解质清理单个工作的除尘风量计算，对改造前后的除尘系统风量做出对比。

2.2.1 除尘系统改造前

除尘系统的收尘罩设于工艺下料斗侧壁上部（如图1所示），在下料斗的两侧分设两个收尘罩，每个罩口长2.2m,高0.3m。由于收尘罩安装在下料斗的侧壁上，可将收尘罩视为有挡板的收尘罩，图中箭头所示为气流方向，弧线为等速面。

收尘罩口的长宽比为：

a/b=2200/300=7.3

式中 a—收尘罩口的长度，mm

b—收尘罩口的宽度，mm

料斗中心点至收尘罩口的距离与罩口宽度比为 ：

x/b=1100/300=3.6

式中 x—料斗中心点至收尘罩口的距 离，mm

由矩形排风口速度计算图查得：

vx/v0=0.04

则v0=vx/0.04=0.3/0.04=7.5 m/s

单侧收尘罩口排风量：L=3600v0F= 3600×7.5×2.2×0.3=17820 m3/h

式中 L—收尘罩口排风量，m3/h

v0—罩口的风速， m/s

vx—距罩口xm处的控制风速，m/s 取v0=0.3 m/s

F—罩口面积，m2

该工位的总收尘风量为：

17820×2=35640 m3/h

且由图1可见，此种收尘方案只对电解质落料过程中的含尘气体进行处理，而无法对人工清理过程中产生的粉尘进行有效的控制回收。

2.2.2 系统改造后

如图2所示，由于工艺专业清理设备的

改进，除尘系统的收尘罩可设置在地面上。收尘罩为上吸式排风罩，三面设置挡板，罩口长2200mm,高1200mm。电解质的清理工作可在罩口处进行。在除尘系统的负压作用下，使清理及落料过程中产生的含尘气体均得到很好的控制。收尘罩的风量计算如下：L=3600K•C•H•v0m3/h

L—收尘罩口排风量，m3/h

C—尘源的周长，m，当罩口设有挡板时，C为未设挡板部分的有尘源的周长；

v0—罩口上平均风速， m/s 取v0=0.6 m/s

K—取决于伞开罩几何尺寸的系数， 通常取K=1.4。

由图示得：C=（1.2＋2.2）×2=6.8 m

计算得：L=3600×1.4×6.8×0.65×0.6=13366 m3/h 此为改造后单个工位除尘总风量。

3、设备选型对比

通过改造前后单个工位的除尘风量计算对比，我们可以清楚的看到，改造后的风量仅为改造前的除尘风量的37.5%。按照4个工位同时工作计算，取除尘器的过滤风速为1 m/s。除尘系统改造除尘器的过滤面积为2376 m2；面系统改造后所需除尘器的过滤面积仅为892 m2。且做为除尘系统动力设备的离心风机的功率也由原来的200kW减少至75kW。

结论

通过对除尘系统收尘罩的改造，大大提高了除尘效率，并在实际运行中达到了满意的效果，创造了洁净的工作环境。与此同时，由于除尘设备选型的改变，降低了设备的初期投资与运行费用，实现了节约与节能的目标。为以后的除尘设计工作提供了有益的经验。

参考文献

[1]《除尘工程设计手册》化学工业出版社

[2]《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社

[3]《简明通风设计手册》中国建筑工业出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。