铸造车间砂再生工部的除尘改造

郝志江，秦洪建，马茂源

（机械工业第六设计研究院有限公司，郑州 450007）

铸造车间砂再生工部的除尘改造

郝志江，秦洪建，马茂源

（机械工业第六设计研究院有限公司，郑州 450007）

在对某铸造车间砂再生除尘系统存在的问题进行实测和分析的基础上，更新了除尘器，并对管路及除尘器进行了系统的重新分配和组合改造，取得了明显效果，改善了车间环境及工人的劳动条件。

铸造车间;砂再生;除尘系统

1 引言

山西某公司始建于20世纪70年代初期，是目前国内最大的发动机缸体、缸盖供应商之一，公司目前由四大生产工部组成，生产工艺和设备均为国内外先进水平，其除尘设备皆由国内配套。砂处理各主要设备间的物料输送均采用皮带运输机。整个砂处理生产线根据需要设多套除尘系统，均为气箱式脉冲布袋除尘器。因设备运行时间太长，管道破损严重，再加上维修管理不到位，其中几台除尘器的除尘效果不理想，各扬尘点捕集效果差、除尘器清灰能力弱、除尘效率低，造成车间内粉尘浓度及室外排放浓度均超标，严重影响了员工身体健康和公司区域空气质量。为此，公司对砂再生系统的除尘系统进行了技术改造，收到了很好的效果。

2 原有除尘系统存在的问题

（1）砂再生2#除尘系统过分庞大，结构不合理

砂再生2#除尘系统设计得过分庞大，所带的除尘点达27处之多，且管线长、弯头三通多，这无疑增加了系统的局部压力损失和管道摩擦压力损失。由于刚经振落下来的型砂具有一定的温度和湿度，而该除尘器收尘管道弯头较多，很容易在弯头处板结堆积，造成管道截面减小、系统阻力增加。砂再生线产生的粉尘主要成分为MgO、SiO2等（游离SiO2＜10%），尘粒细、黏附力强、容易受潮板结，使得滤袋上粉尘清除不下导致阻力升高[1]。系统中各个集尘罩因多次检修设备而密封不严，各集尘点无抽力，造成粉尘自由飘散，使得粉尘排放超标。2#除尘系统如下图所示。

2#除尘系统示意图

（2）砂再生3#除尘系统的除尘器和风机设计不合理

砂再生3#除尘系统设计不合理，压头小、管道风速、过滤风速偏大。设计采用气箱脉冲袋式除尘器，系统风量60,100m3/h，系统干管直径Ф800mm，管道内设计风速高达33m/s，除尘器阻力1600Pa，总过滤面积305m2，过滤风速高达3.28m/s，选用4-73No.11D型离心风机，额定风量42,000～80,570m3/h，额定压头2659～4003Pa，风机功率75kW。

（3）砂再生4#除尘系统清灰作业不到位

砂再生4#除尘系统的各项设计参数如表1所示。该系统只有一个除尘点且风量、风机压头都很高，但除尘效果很差。经现场检测，除尘器前后的压力损失高达4200Pa，原因是该系统负责沸腾床的除尘初始含尘浓度高、布袋损坏较快，再加上清灰不及时，导致粉尘二次黏挂，使除尘器阻力大大增加，严重影响了除尘效果。

表1 4#除尘设备主要参数

（4）除尘系统日常检修、维修管理不到位

经现场观察，发现系统中绝大多数除尘器的布袋自从安装运行以来几乎没有更换过，再加上没有定时除灰，造成除尘器堵塞和二次污染。管道长时间被磨损，除尘器因腐蚀出现缝隙后没有及时更换密封，造成漏风损失，影响除尘效果。除尘器的关键零部件脉冲阀等无法正常工作而没有及时更换，也对除尘效果带来了很大影响。

3 改造方案

（1）砂再生2#除尘系统改造

首先对管道进行减负，将多角筛除尘单独摘出来，新增一套应用防水滤料的除尘系统。其次是将远处的扬尘点根据附近除尘器能力重新分配系统。这样共减少水平方向弯头5处，垂直方向弯头7处，估算减少阻力360kPa。对粉尘溢散严重的扬尘点增设了2×2×2（m）的整体密闭罩，加强了捕集效果，同时不影响设备检修。经检测，除尘器的压力损失高达2600Pa，对除尘器布袋进行更换并对反吹清灰的脉冲阀进行检修更换。

（2）砂再生3#除尘系统改造

一个除尘系统的总阻力包括三部分：吸尘罩的入口阻力，风管及其部件的摩擦阻力、局部阻力以及除尘器的阻力[2]。经计算，管道系统阻力约为2344Pa，经实测除尘器的阻力为1600Pa ，系统阻力总计3944Pa，24个扬尘点所需风量约60,000m3/h，考虑到管道漏风系数，除尘风量为60,900m3/h，而4-73No.11D型离心风机在满足设计风量达到60,900m3/h，其全压约为3700Pa，如满足压头，则风量只有42,000m3/h，除尘风机能力略显不足。如改换4-73No.11D风机则功率达到132kW，浪费能源。故考虑对管路系统进行优化设计，对生产线上扬尘小的地方进行密封，减少除尘风量，并对整个管路管径系统重新设计，更换除尘器，增加布袋过滤面积。改造后，既利用了原有设备，又满足了生产要求，经济效益明显。3#除尘系统原有参数和设计改造参数见表2。

表2 3#除尘设备主要参数

（3）砂再生4#除尘系统改造

对整个除尘管道和除尘器进行清灰工作，更换所有布袋。除尘器布袋更换周期不要超过8个月，否则会造成系统阻力大、除尘效果差。在弯头、三通等异型管附近应设清扫孔，便于定期清扫。

4 结语

在除尘改造中，除尘系统的设计要根据粉尘的性质选用相应的除尘器和除尘布袋的材质，同时要加强工人的环保意识，做好系统的日常维护工作，加强管理，定期检查、专人维修，并要做好粉尘的后处理工作，防止二次污染。

[1] 段红林.砂再生工部除尘系统改造[J].铁道劳动安全卫生与环保，2007，34（02）：91-93.

[2] 张国玲，陈金宝.铸造砂处理工部多点除尘系统设计[J].环境工程，2003，21（03）：34-36.

Dust Removal Reformation of Gravel Recycling Workshop in Foundry

HAO Zhi-jiang, QIN Hong-jian, MA Mao-yuan

X701.2

A

1006-5377（2014）03-0014-02