工業（yè）除塵器排放空氣 - 需要引起注意的 幾個原因
發布時間 : 2020-01-14 瀏覽次數 : 次作者：河南飛（fēi）博環保設備有限公司， http://www.asgj.net
在設計除塵係統的過程中，注意力往往都（dōu）放在過濾裝置（除塵器）上。 因此，係統設計（jì）人員可能（néng）會忽略其（qí）他因素，例如，關於除塵器排出的空氣可（kě）考慮（lǜ）選擇哪（nǎ）些處理方式（shì）。 本文對（duì）與過濾設備排出的空氣（qì）相關的一些機遇和挑戰進（jìn）行了說明。 舊式塵係（xì）統采用非常簡單的方法處理除塵器排出的空氣，即直（zhí）接將其排放到外麵的大氣（qì）中。 放置在室內或室外的除塵器都采用這種（zhǒng）方法。 雖然此方式在某（mǒu）些應用中仍然（rán）有效，但當前對能源節約、易燃粉塵和環境法（fǎ）規遵從性等問題的關（guān）注都表明需要審慎的額外（wài）考慮。
1. 節能 – 必須（xū）替換排出的空氣
在除塵係統運行過程中，用於將粉塵吸入除塵（chén）器的（de）空氣（qì）會留下真空，必須用補（bǔ）換空（kōng）氣進行補充。 如果您生活在氣候溫和的地區，這（zhè）個問題解決起來可（kě）能會很簡單，但許多工廠不得不投入精力和金錢，才能使其工廠變（biàn）得舒適。 這意（yì）味著將調（diào）節好的空氣排放出去並以（yǐ）新鮮空氣進行補換，這會增加（jiā）補充（chōng）空氣（qì）處理器的負（fù）荷和運行成本。
為避免在加熱或製（zhì）冷方麵的投資損失，可以選擇在調節好的空氣經（jīng）除塵器處（chù）理後，將其再循環至建築物內。 這種處理方式一般應用於高性能濾材，因其可確保有效去除粉塵顆粒，從而（ér）實現（xiàn）空氣再循環。 如果您的工（gōng）廠受極端天氣的困擾，那麽此方式將有可能節約大量成本，但在開始將空氣再循環至工廠設（shè）施之前，您可（kě）能需要（yào）評估一些額外的資本成本。
許多設計實踐都建議在用（yòng）於將（jiāng）空氣再循環到被占用空間的係統中配置監（jiān）控係統，以保證返還到被占用空間的氣流量。 一種（zhǒng）相對常見（jiàn）的方式（shì）是（shì）加裝達到 HEPA（高（gāo）效過濾）標準或 ASHRAE（製冷和空調工程師協會）標（biāo）準的濾芯，作為除塵器與（yǔ）將空氣重新循環至建築物的排氣裝置之間的監控（kòng）濾芯（xīn）。 HEPA 濾芯和 ASHRAE 濾芯在捕獲相對少（shǎo）量（liàng）粉塵時，往往（wǎng）顯示出較快（kuài）的壓降（jiàng）上升速度。 將它（tā）們安裝在初級除塵器的下遊（yóu）位置，就（jiù）可以監控回流空氣中的粉塵量並（bìng）顯示壓降上（shàng）升情況，以提醒操作人（rén）員初（chū）級濾芯出現明（míng）顯的漏風現象。 通過初級濾芯的粉塵仍然會被高效過濾 (HEPA) 濾芯捕獲，從而避免重新回（huí）到被占用空間。 在正（zhèng）常情況下，高效過濾 (HEPA) 濾芯或 ASHRAE 濾芯（xīn）中的粉塵很少，壓降會較低且穩定，且濾芯使用壽命（mìng）會保持在（zài）合理範圍。 因此可最大限度地減（jiǎn）少監控濾芯的維護費用。
再（zài）循環空氣（qì）節約的成本能否抵消其他資（zī）本（běn）投資？ 在威斯康星州麥迪遜市，一個處理氣流（liú）量為 10,000 cfm 立方英（yīng）尺/分鍾（1 立方（fāng）英尺（chǐ） = 0.0283 立方米）的除塵係（xì）統，以每（měi）周運行 168 hours 小時計算，預計可節約的能源如下所示：
使（shǐ）用以下公式（shì）可估算（suàn）補充空氣（qì）所需的加熱成本：
節（jiē）約（yuē）的成本 = (0.154 x Q x T x D x C) ÷ q
所以在我們的示例（lì）中，年加熱成本將（jiāng）為：
= (0.154 x 10,000 x 168 x 7673 x 6.11) ÷ 824,000 = 14,720 美元年加熱成本（běn）
| 其中... | |
|---|---|
| 0.154 是換（huàn）算係數（shù） | |
| Q 指設計（jì）氣流量（liàng），單位是立方（fāng）英尺/分鍾 (cfm) | 10,000 cfm 立方英尺/分（fèn）鍾（zhōng）（1 立方英尺（chǐ） = 0.0283 立方米） |
| T是每周運（yùn）行小時數 | 168 小時/周（zhōu） |
| D 指每年的度日數（shù） | 7,673 采暖度日數 |
| C 指加熱每單位燃料所需的成本（以（yǐ）美元計算）（2013 年 11 月） | 6.11 美元/燃料單位 |
| q 是指每單（dān）位燃料的有效（xiào）熱量 BTU（英熱單位） | 824 千英熱單位/每單位燃料（1 英熱（rè）單位 = 1.731瓦） |
另外，也（yě）可以使用以下公式估算製冷成本（běn）：
製冷成本= (0.0000258 x Q x T x H x C)
所以在我們的示例中，年製冷（lěng）成本將為：
= (0.0000258 x 10,000 x 168 x 293 x 0.0804) = 1,021 美（měi）元年製冷成本
| 其中... | |
|---|---|
| 0.0000258 是換算係（xì）數 | |
| Q是氣流量，單位是立方英（yīng）尺/分鍾 (cfm) | 10,000 cfm 立方（fāng）英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立（lì）方米） |
| T是（shì）每周運行小時數 | 168 小時/周 |
| H 指等效額定（dìng）全負荷製冷小（xiǎo）時數 | 293 個製冷小時 |
| C是每千瓦時的電力成本（以美元計算）（2013 年 11 月） | 0.0804 美元/千瓦時 |
| q 是指每單位燃料的（de）有（yǒu）效（xiào）熱量 BTU（英熱單位） | 824 千（qiān）英熱單位/每（měi）單位燃料（1 英熱單位 = 1.731瓦） |
通過將過濾後（hòu）的空氣（qì）再循環，從而避免替換過濾設備排放的、調節好的空氣，每年總共可在針對必要數量的補充空氣的（de）加熱和製冷成本上節約將近 16,000 美（měi）元。 隻要繼續使用同一過（guò）濾設（shè）備，每年都可節約這（zhè）個數量的成本。
安裝帶有變速驅（qū）動器的自動（dòng）氣流量控製係統，還額外可以節約成本。變速驅動器的作用是保持設計氣流量和保證空氣補充（chōng）係統的（de）負荷均衡。 通（tōng）過使（shǐ）用該係統，再加上壓降較低的（de）表麵過濾濾料，節約更多成本將（jiāng）不成問題（tí）。 假設該係統的（de）處理氣流量為 10,000 cfm 立方英（yīng）尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米），並且在 2 in. 英寸（cùn）水柱（1 英寸水柱 = 25.4 毫米水柱）的低壓降下運行，將（jiāng）為該係（xì）統配（pèi）備增強型表麵過濾濾料和為該係統配備商用濾料這兩種情況做對比，預計前者因壓降較低，每年可節（jiē）約的能耗成本為 2,262 美元。
上述節約金額（é）並未將補充空氣係統需要的低成本計算在內。 如果是新項目，請與當地公共事業（yè）公司（sī）聯係，以了解適用的（de）、旨在鼓勵在節能係統（tǒng）上進行額（é）外投資的補貼和激勵計劃。
2. 易燃粉塵注（zhù）意（yì）事項
處理易燃粉塵的（de）除塵係（xì）統可能需要額外的資本投入，以避免來（lái）自火源的能量或（huò）煙霧再次返回到建築物中。 中止門是降（jiàng）低除塵器中的燃燒事件重回被占用空間之（zhī）風險的集（jí）中緩解措施之一。 （請參見圖 1）
中止門接（jiē）收除塵器上或其附（fù）近安裝的某（mǒu）些類型的傳感器發送的信號。 當傳（chuán）感器觸發中止門時，中止門會迅（xùn）速轉至閉合位置。 中止門處於閉合位置時，除塵器排（pái）放的空（kōng）氣會轉為流向外部，而不是返回建築物中。 用來觸發中止門的傳感器（qì）有很多種，但（dàn）通常會選擇用於在除（chú）塵器下遊位置監測（cè）火花或煙霧的檢測器。
如果您的工廠所在地（dì）的天氣是一（yī）個不可忽視的因素，您在一年中的某些時期可能不希（xī）望將排出的空氣再循環至建築（zhù）物中。 您的（de）生產（chǎn）環境可能較（jiào）熱（rè），所以在夏季更希（xī）望將熱氣排放到外麵。 在上述情況下，往往需要手（shǒu）動觸發中止門（mén），使熱氣排放（fàng）到外麵（miàn）而不是排回建築物中。 請記住，運行除塵器時將空氣（qì）排放到（dào）外麵會增加對補充空氣係統的需求。
無論是要在排（pái）氣管道中安裝監控濾芯、中止門，或是兩者都要安裝（zhuāng），都要記得：除設備（bèi）的成本費用（yòng）外，還需要承擔將空氣吹入設備中所需的能耗成本。 計算用於保持空氣在原始係（xì）統中流動的能量（靜壓）消耗成本（běn）時，需要（yào）包（bāo）括（kuò）加速設（shè）備周圍空（kōng）氣流動並將其吸入設備集塵罩以便將粉（fěn）塵吸入除（chú）塵器所需（xū）的能耗成本。 還要加上使空（kōng）氣和粉塵通過管道中的彎管、接頭和直管，直（zhí）到到達除塵器所需的靜壓消（xiāo）耗成（chéng）本。 還要包括除塵器（qì）到排氣點之間管道的阻力所導致的能耗成本。 最後，需要包括（kuò）使空（kōng）氣通過除塵（chén）器和濾芯需要的靜態能耗成本。 上述除塵器能量損耗應包括足以使空氣即（jí）使在濾芯髒（zāng）到必須予以更（gèng）換的（de）情況下也能穿透濾芯的靜（jìng）壓容量。 將上述所（suǒ）有能耗（hào）成本加到一起（qǐ），就可以作為選擇所需風機的參考。
如果（guǒ）您正在考慮選用監控濾芯或中止門，可能需要額外的靜壓容量，以提供使空氣通過這些設備需（xū）要的能量。 請檢查並確定您是（shì）否需要改造或更（gèng）換現有風機以保證符合設計流量條件（jiàn）。
有關易燃粉塵的另一個注意事項是各類標準（zhǔn）的相關要求，比如（rú） NFPA 標準中（zhōng）有（yǒu）關工藝設（shè）備之間或（huò）者將空氣輸送回被占用空間的管道上的隔離裝置（zhì）要求。 這些隔離裝置備有助於降低將能源和火焰輸送回被（bèi）占用空間的除塵器中發生（shēng）爆燃事件（jiàn）的風險。 隔（gé）離裝置利用除塵器（qì）附近的傳（chuán）感器（qì）檢測除塵器中是否有發生爆燃事件的趨勢。 傳感器（qì）一旦發現有此類趨（qū）勢，就會觸發隔離裝置以關閉管道，使火焰和能量無法回到被占用（yòng）的空間。 機械隔離裝置往往使用各種閘閥，若出現二次使（shǐ）用高能量封（fēng）閉裝置（如壓縮氣體）的情況，則閘門會在瞬（shùn）間關閉。 化學（xué）隔（gé）離是指使用特殊金屬罐或加農炮，使用壓縮空氣將滅火劑快速噴到管道中。 隔離裝置不僅可用在從除塵器（qì）出來的回風管道中（zhōng），還可用在通往除塵器的進氣口管道中，以減少能源和火焰返回到加工流程中的可能性。
3. 空氣監控的（de）法規遵從性（xìng）要求：
如果您的生產工序涉及（jí）處（chù）理或生（shēng）產危險空氣汙染物，當地、聯邦或州法規可能要求（qiú）您監控您排放到大（dà）氣中的空氣的（de）質量。 可能需要使用配備警報器的破袋檢測器，來監控除塵器排出的氣體（tǐ）中的粉塵含量和（hé），提供除塵器的性能記錄（請參見圖 2）。 這些檢測器安裝在清潔空氣排放管道或煙囪處，且必須按設計氣流量進行校準。 在安裝並校準這些（xiē）檢測器（qì）後，就可以對其進行（háng）配（pèi）置。它們不（bú）僅可（kě）進行監測，而且還可按時記錄粉塵含量以建立除塵器性能的永久（jiǔ）記錄。 有幾種破袋檢測器的（de）設計（jì）還允許它們監測（cè）除塵器的脈衝（chōng）清灰順序，並將增加的粉塵排放（fàng）與特定脈衝事件（jiàn）相關聯（lián）。 在上述配置中（zhōng），這些裝置充當預防性維護工具，幫（bāng）助除（chú）塵器（qì）操作人（rén）員縮小搜索破（pò）損濾芯的範（fàn）圍。
監控器通常（cháng）配備（bèi）用於聲音警報或指示燈電路，以提醒（xǐng）操作人員存在異常情況。 另外（wài），當顆粒含量急劇增加時，比（bǐ）如在由（yóu）過濾器上的陰燃火產生的濃煙（yān）條件下，這些監控器還可用於觸發中（zhōng）止門等裝置。
概括起來就是：
請避（bì）免忽略除塵器所排放氣體的錯誤。 您會希望積極主動地確保除塵（chén）器排放符合所有聯邦、州或當地的規定。 您還會希望通過節約加熱或製冷成本的方式，或者通過更好的監控和維護來提高（gāo）除（chú）塵器可靠性的方（fāng）式，抓住所有可增加除塵器價值的機會（huì）。 說到除塵器排出的空氣，輕（qīng）率地將其排放到（dào）外部會麵臨高昂的代價。
