工業除塵器（qì）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（hé）南MD传媒视频環保設備有限公司， http://www.asgj.net
在設計除塵係統的過程中，注意力往往都放在過濾裝置（除塵器）上。 因此，係統設計人員可能（néng）會忽略其（qí）他因素，例如（rú），關於除塵器排出的空氣可考慮選擇哪些處理方（fāng）式。 本文對與過濾設備排出的空氣相（xiàng）關的一些機遇和（hé）挑戰進行了說明。 舊式塵係統采用非常簡單的方法處理除（chú）塵器排出（chū）的（de）空（kōng）氣，即直接將其排放到外麵（miàn）的大氣中。 放置在（zài）室內或室外的除塵器都采用這種方法（fǎ）。 雖然此方式在某些應（yīng）用中仍然有效，但當前對能源節（jiē）約、易燃粉塵和環（huán）境法規遵從性等問（wèn）題的關注都表明需要審慎的額外考慮。
1. 節能 – 必須替換排出的空氣
在除塵係統運行過程中，用於將粉塵吸入除塵器的（de）空（kōng）氣會留下真空，必須用補換空（kōng）氣進行補充。 如果您（nín）生活在氣候溫和（hé）的（de）地區，這個問題解決起來可能會（huì）很簡（jiǎn）單，但許多工廠不得不投入精力和金錢，才能使其工廠變得舒適。 這意味著將調節好的空氣排（pái）放出去並以新鮮空氣進行補換，這會（huì）增加補（bǔ）充空氣（qì）處理器的（de）負荷和運行成本。
為（wéi）避免在加熱或製冷方麵的投資損失，可以選擇在調節好的空氣經除塵器處理後，將其再循環至建築物內。 這（zhè）種處理方式一般應用（yòng）於高性能濾材，因其可確保有效去（qù）除粉塵顆粒（lì），從而實現（xiàn）空氣再（zài）循（xún）環。 如果您的工廠受極端天氣的困擾（rǎo），那麽此（cǐ）方式將有可能節約大量成本，但在開始（shǐ）將空氣（qì）再循環至工廠設施之前，您可能需要評估一些（xiē）額外的資（zī）本成本。
許多設計實踐都建（jiàn）議在用於將空氣再循環到被占用空間的係統中配（pèi）置監控係（xì）統，以保證返還到被占用空間的氣流量。 一種（zhǒng）相對常見的方式是（shì）加裝達到（dào） HEPA（高效過濾）標準或 ASHRAE（製冷和空調工程師協（xié）會）標準的濾芯，作為除塵器（qì）與將空氣重（chóng）新循環至建築物的排氣裝置之間的監控濾芯。 HEPA 濾芯和 ASHRAE 濾芯在捕獲相對少量粉塵時，往往顯示出較快的壓降上升速度。 將它們安裝在初級除（chú）塵器的下遊位置，就可以監控回（huí）流空氣（qì）中的粉塵量並顯（xiǎn）示壓降（jiàng）上升情況，以提醒操（cāo）作人員（yuán）初級濾芯出現明顯的漏（lòu）風現象（xiàng）。 通過初級（jí）濾芯的粉塵仍然（rán）會被高效（xiào）過濾 (HEPA) 濾芯捕獲，從而避免重新回到被占用（yòng）空間。 在正常情況（kuàng）下（xià），高效過濾（lǜ） (HEPA) 濾芯或 ASHRAE 濾芯中的粉塵很少（shǎo），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少監（jiān）控濾芯的維護費用。
再循環空氣節（jiē）約的成本能否抵消其他資本（běn）投資？ 在威斯康星州麥迪遜市（shì），一個處理氣流量為 10,000 cfm 立方英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米）的（de）除塵係統，以每周運行 168 hours 小時計算，預計可節約的能（néng）源（yuán）如下所示：
使用以下公式可（kě）估算補充空（kōng）氣（qì）所需的（de）加熱成本：
節約的（de）成本（běn） = (0.154 x Q x T x D x C) ÷ q
所以在我們（men）的示例中，年（nián）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
| 其（qí）中... | |
|---|---|
| 0.154 是換算係數 | |
| Q 指設計氣流量，單（dān）位是立方英尺/分鍾 (cfm) | 10,000 cfm 立方英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米） |
| T是每周運行小時數 | 168 小時/周 |
| D 指每年的度日數 | 7,673 采暖度日（rì）數（shù） |
| C 指加熱（rè）每單位燃料所需的成本（以美元計算）（2013 年 11 月） | 6.11 美元/燃料單位（wèi） |
| q 是指每單位燃料的有效熱量（liàng） BTU（英熱單位） | 824 千英熱單位/每單位燃料（1 英熱單位（wèi） = 1.731瓦（wǎ）） |
另外，也可以使用以下公式估算製冷成本：
製冷成本= (0.0000258 x Q x T x H x C)
所以在我們的示例中，年製冷成本將為：
= (0.0000258 x 10,000 x 168 x 293 x 0.0804) = 1,021 美元年製冷成本（běn）
| 其中... | |
|---|---|
| 0.0000258 是換算係數 | |
| Q是（shì）氣流量，單位是立方英尺/分鍾 (cfm) | 10,000 cfm 立方英（yīng）尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米） |
| T是（shì）每周運行小時數 | 168 小時/周 |
| H 指等效額定全負荷製冷小時（shí）數（shù） | 293 個製冷小（xiǎo）時 |
| C是每千瓦時的電力成本（以美元（yuán）計算）（2013 年 11 月） | 0.0804 美元/千瓦時 |
| q 是指（zhǐ）每單位燃料的有（yǒu）效熱量（liàng） BTU（英熱單位（wèi）） | 824 千英熱單位/每（měi）單位燃料（1 英熱單位 = 1.731瓦） |
通（tōng）過將過濾後的空氣（qì）再循環，從而避免替換過濾設備（bèi）排放（fàng）的、調節好（hǎo）的空氣，每年總共可在針對必要數量的補充（chōng）空（kōng）氣的加熱和製冷（lěng）成（chéng）本上節約將（jiāng）近 16,000 美元。 隻要（yào）繼續使用（yòng）同一過濾設備，每年都可節約（yuē）這（zhè）個（gè）數量的成本。
安裝帶有變速驅動器的自動氣流量控製係統，還額外可以節約成本。變速（sù）驅動器的作用是保持設計氣流量和保證空氣補（bǔ）充係統（tǒng）的負荷均衡。 通過使用該係（xì）統，再加上壓降較低的表麵過濾濾料，節約更多成本將不成問題。 假（jiǎ）設（shè）該係（xì）統（tǒng）的處理氣流量為 10,000 cfm 立方英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立方米），並且在 2 in. 英（yīng）寸水柱（zhù）（1 英寸水柱 = 25.4 毫米水柱）的低壓降下運行，將為（wéi）該係統配備增強型表麵過濾（lǜ）濾料和為該（gāi）係統（tǒng）配備商用濾料這兩種情（qíng）況做對比，預計前者因壓（yā）降較低，每年可節約的能耗成本（běn）為 2,262 美元（yuán）。
上述節約金額並未將補充空氣係統需要的低（dī）成本計算在內。 如果是新項目，請與當地公共事業公（gōng）司聯係，以（yǐ）了解適用（yòng）的、旨（zhǐ）在鼓勵在（zài）節（jiē）能係統上進行額（é）外投資的（de）補貼和激勵計劃。
2. 易燃粉塵注意事項
處理易（yì）燃粉塵的除（chú）塵係統可能需（xū）要（yào）額外的資本投入（rù），以避免來自火（huǒ）源的能量或煙霧再次返回到建築物中。 中（zhōng）止門是（shì）降低除（chú）塵器中的燃燒事（shì）件重回被占用空間之風險的集中緩解（jiě）措（cuò）施（shī）之一。 （請參見圖 1）
中止門（mén）接收（shōu）除塵器上或其附（fù）近（jìn）安裝的某些（xiē）類型的傳感器發送的信號。 當傳感器觸發中止（zhǐ）門時，中止門會迅速（sù）轉至閉合位（wèi）置。 中止門（mén）處於（yú）閉合位置時，除塵器排放（fàng）的空（kōng）氣會轉為流向外（wài）部，而不是（shì）返回建築物中。 用來觸發中止門的傳（chuán）感器有很多種，但通常會選擇用於在除塵（chén）器下（xià）遊位置監測火花或煙霧的檢（jiǎn）測器。
如果您（nín）的（de）工廠所在地的天氣是一個不可忽視的因素，您（nín）在（zài）一年中的某些時期可能（néng）不希望將排出的空氣再循環至建築物中。 您的生產環境（jìng）可能較熱（rè），所以在夏季（jì）更希望將熱氣排放到外麵。 在上（shàng）述（shù）情況（kuàng）下，往往需要手動觸發中止門，使熱氣排放到（dào）外麵而不是排回建築物（wù）中。 請記住，運行除塵器時將空氣排放到外麵會增（zēng）加（jiā）對補充空氣係統的需求。
無論（lùn）是要（yào）在排氣管道（dào）中安裝監控濾芯、中（zhōng）止門，或是兩者都要安裝，都要記得：除設（shè）備的成（chéng）本費用外，還需要承擔（dān）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統中流動的能量（靜壓）消耗成（chéng）本時，需要包括加速設備周圍（wéi）空氣流動並將（jiāng）其吸入設備集塵罩以便將粉塵吸入除塵器所需的能耗成（chéng）本。 還要加上使（shǐ）空氣和粉塵通過管道中的彎管、接頭（tóu）和直管，直到到達除（chú）塵器所需的靜壓消耗成（chéng）本。 還要（yào）包括除塵器到排氣點之間管道的阻力所導致的能耗（hào）成本。 最後，需要包括使（shǐ）空氣通過除（chú）塵器和濾（lǜ）芯需要（yào）的靜態能耗成本。 上述除塵器能量損耗應（yīng）包括足以使空氣即使在（zài）濾芯髒到必須予以更換的情況下也能穿透濾芯的靜壓容量。 將上述所有能耗成本加到一起（qǐ），就可以作為選擇所需風機的參考。
如果您正在考慮選用監控（kòng）濾芯或中止門，可能需要額外的靜壓容量，以提供使空（kōng）氣通過這些設備需要的能量。 請（qǐng）檢查（chá）並確定您是否需要改造或（huò）更換現有風（fēng）機以保證符（fú）合設計流量條件。
有關易燃粉塵（chén）的另一個注意事項是各類標準（zhǔn）的相（xiàng）關要求，比如 NFPA 標（biāo）準中有關工藝設備之間或者將（jiāng）空氣（qì）輸送回被占用空間的管道上的隔離裝（zhuāng）置（zhì）要求。 這些隔離裝置備有助於降低將能源和火焰（yàn）輸送回被占用空間的除塵器中發（fā）生爆燃事件的風險。 隔離裝置利用除塵器（qì）附近的傳（chuán）感器檢測（cè）除塵器中是否有（yǒu）發生爆燃事件的趨勢。 傳感器（qì）一旦發現有此類趨勢，就會觸發隔（gé）離裝置以關閉管道，使（shǐ）火焰和能量無法回（huí）到被占用的空間。 機械隔離裝置往往使用各種閘閥，若出現二次使用高能量封閉裝（zhuāng）置（如壓縮氣體）的情況（kuàng），則閘門會在瞬間關閉。 化（huà）學隔（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（dào）中。 隔離裝置不（bú）僅可用在從除塵器出來的回風管道中，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（huí）到加工流程中的可能性（xìng）。
3. 空氣監控的法規遵從性要求：
如果您的生產工序涉及處理或生產危險空氣汙染物，當地、聯邦或州法規可能要（yào）求您監控您排放到大氣中的空氣的質量。 可能需要使用配備警報器的破袋（dài）檢測器，來監控除塵器排（pái）出的氣體中的粉塵含（hán）量和，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（guǎn）道或煙囪（cōng）處，且（qiě）必須按設計氣流量（liàng）進（jìn）行校準。 在安裝並校準這些檢測器後，就（jiù）可以對其進行配置。它們不僅可進行監（jiān）測，而且還可按時（shí）記（jì）錄粉塵含量以建立除塵器性能的永久記錄。 有幾種破袋（dài）檢測器的設計還允（yǔn）許它們監測除塵器的脈衝清灰順序，並將增加的粉塵排（pái）放（fàng）與特定脈衝事件相關聯。 在上述配置中，這（zhè）些裝置充當預防（fáng）性維護工具，幫助除塵器操作（zuò）人員縮小搜索破損濾芯的範圍。
監控器通常配備用於聲音（yīn）警報或指（zhǐ）示燈電路，以提醒操作人員存在異常情（qíng）況。 另外，當顆粒含量急劇增加時，比如在由過濾器上的陰燃火產生的濃煙條件下，這些監（jiān）控器還可用於觸發中止門（mén）等裝置。
概（gài）括起來就是：
請避免忽略除塵器所排放氣（qì）體（tǐ）的錯誤。 您會希望積極主動地（dì）確保除塵器排放符合（hé）所有（yǒu）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（fāng）式，或（huò）者通過（guò）更好的監控和維護來提高除塵器可（kě）靠性的方式，抓住所有（yǒu）可（kě）增加除塵器價值的機會。 說到除塵器排出的空氣，輕率地將其（qí）排放到外部會麵臨高昂的代價。
