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防止粉尘危害的具体措施同其他事物一样不是孤立的,而是与其有关事物密切相关。因此,必须从设计、设备制造到施工安装,尤其是使用和维护管理等各个方面积极主动配合,采取综合性防尘措施,才能使除尘设施充分发挥效能,真正起到防止粉尘危害、保护劳动者健康的作用。否则就难于发挥除尘设施的作用,就不能达到国家有关标准规定的要求,必须给予足够的重视。根据我国的实践经验,综合防尘措施,基本上归纳为以下几个方面。
一、厂房位置和朝向的选择
(1产尘车间在工厂总平面图上的位置,对于集中采暖地区应位于其他建筑物的非采暖季节主导风向的下风侧;在非集中采暖地区,应位于全年主导风向的下风侧。
(2厂房主要进风面应与夏季风向频率最多的两个象限的中心、线垂直或接近垂直。即与厂房纵轴成690°角。
(3对L,Th11形平面的厂房,开部分应朝向夏季主导风向,并在0。45°之间。
(4在考虑风向的同时,应尽量使厂房的纵墙朝南北向或接近南北向,以减少西晒,在太阳辐射热较强及低纬度地区尤须特别注意。
二、工艺方法和工艺布置合理化
(1采用新工艺、新设备、新材料,达到机械化、自动化来消灭尘源或减少粉尘飞扬是最重要的措施。在工艺改革中,首先应当采取使生产过程不产生粉尘危害的治本措施,其次才是产生粉尘以后通过治理减少其危害的治标措施。例如,用压力铸造、金属模铸造代替型砂铸造,用磨液喷射加工新工艺取代沿用近一个世纪的磨料喷射加工方法,可以从根本上消除粉尘的污染和对人体的危害;采用配备有气力输送设备的密闭罐车和气力输送系统储运、装卸和输送各种粉粒状物料,用风选代替筛选,能避免在储运、装卸、输送和分级过程中粉尘的飞扬;采用高效的轮碾设备可以减少砂处理设备的台数,从而减少了扬尘点;采用高压静电技术对开放性尘源实行就地抑制,可以有效地防止粉尘扩散,使作业点的含尘浓度大大降低;以不含或少含游离二氧化硅的物料或工艺代替游离二氧化硅含量高的物料或工艺也是从根本上解决粉尘危害的好办法,如用游离二氧化硅含量很低的石灰石砂代替游离二氧化硅含量很高的石英砂制作型砂,可以大大减轻粉尘对人体的危害。
(2)工艺布置必须合理,在工艺流程和工艺设备布局时,应使主要操作地点位于车间内通风良好和空气较为清洁的地方。一般布置在夏季主导向风的上风侧。严重的产尘点应位于次要产尘点的下风侧。
在工艺布置时,尽可能为除尘系统(包括管道敷设、平台位置、粉尘的集送及污泥处理等方面)的合理布置提供必要的前提条件。
三、粉尘扩散的控制
.密闭控制
这是对产尘点的设备进行密闭,防止粉尘外逸的措施,它常与通风除尘措施配合使用。所有破碎、筛分、清理、混碾、粉状物料的运输、装卸、储存等过程均应尽量密闭。密闭装置必须做到不妨碍操作,并以便于拆卸检修、结构严密坚固等为原则。根据不同的扬尘特点,采取不同的密闭方式。一般分为局部密闭、整体密闭和密闭小室。例如,某耐火材料厂的硅砖车间原设有整套通风除尘装置,由于密闭不好,车间内含尘浓度仍高达
4mg/m3。设备
进行严格密闭后,含尘浓度降到23mg/m3。国外玻璃行业的粉料加工、称量、配料、混
合等工序,广泛采用电子计算机控制,在密闭通风的条件下进行,不但提高了产量和质量,而且粉尘危害也得到控制。目前,一些技术发达的国家(如英、美、瑞士等国)已出现无人车间、无人生产线。在粉尘浓度很高、劳动条件十分恶劣的作业中,使用机械手或机器人隔离操作,从而避免了粉尘与人体的直接接触、防止了发生肺尘埃沉着病的可能。
.消除正压
粉尘从生产设备中外逸的原因之一是由于物料下落时诱导了大量空气,在密闭罩内形成正压。为了减弱和消除这种影响,各种密闭装置除均应保持有足够的空间外,尚须采取下列措施。
(1挥低落料高差按照物料颗粒尺寸,空气诱导量分别与降落距离的1/2或2/3次幕成比
例,距离越短,物料诱导空气量就越少;
(2厘当减少溜槽倾斜角可以增加颗粒与溜槽壁之间的摩擦或碰撞,以降低诱导空气的能
量;
(3福绝气流,减少呼导空气量在溜槽内采取挡板型溜槽隔流装置。
(4挥低下部正压可采取如下方法。
连通管法。将下部正压区和上部负压区连通。进行泄压,使空气循环流通。
将导料槽的空间增高,形成缓冲箱。
在导料槽上加长缓冲箱,其中设迷宫挡板,使空气可以迅速排出而达到泄压的目的。
.消除“飞溅”现象
如图3-1(a所示。虽然密闭罩内有排风,但由于飞溅作用,含尘空气高速冲击罩壁,结果从孔隙中逸出。采用较大密闭罩时,使得含尘气流在到达罩壁上的孔之前已消耗掉了能量,这样便可减少或不再外逸。如图3-1(b所示。飞溅和诱导空气造成扬尘的区别在于后者会使含尘空气从任何位置的孔逸出,而飞溅仅从发生飞溅处附近的孔向外流动。
(外相同里较小(班雷切审较丈
图3—1从密闭罩内飞溅
为了克服这种现象,首先应避免在飞溅区域内有孔,装置较宽大的密闭罩,如在皮带运输机的受料点下部不采用托辗,而改用钢板,则可以避免皮带因受到物料冲击而下陷,以致在导料槽和皮带之间形成间隙,而这往往是造成粉尘外逸的原因。如果将皮带运输机的受料点的排风罩做成双层,对防止飞溅效果更显著。
.消除空气扰动
造成扬尘的另外一个原因是由于设备的转动、振动或摆动而产生的空气扰动。为解决此类问题,可将设备进行整体密闭或采用密闭小室。这种装置应做得宽大些,并避免把排风设在直接扬尘处。由于空气只是在密闭装置内被搅动,所以风量不必很大,但罩子的气密性要好。其措施有:门斜接触;法兰垫料;砂封盖板;毡封轴孔、柔性连接;堵跟糊缝等。
四、静电消尘与湿法消尘
静电消尘装置是建立在电除尘和尘源控制方法的基础上。它主要包括高压供电设备和电收尘装置(包括密闭罩和排风管)两部分。直接利用生产设备的密闭罩和排风管作为阳极,在其空间中装设电晕线,并接上高压电源,就构成简易的电除尘器。含尘气流通过电场,在高压(601kV)静电场中,气体被电离成正、负离子,这些离子碰到尘粒,使之带电。带正电的粉尘很快回到负极电晕线上。带负电的尘粒趋向正极(密闭罩和风管的内壁),采取简易振打或自行脱落,掉入皮带上或料仓中,净化后的气体经排风管排出。
这种装置的特点是效率高(一般都在99%以上)、设备较简单、施工方便、运行可靠、管理方便、粉尘容易回收。用于产尘点分散的工艺流程之中,显得特别灵活。它无需管网复杂的除尘系统,但必须有一套整流升压的供电设备,造价较高。
在工艺允许的条件下,可以首先采用湿法消尘的措施来达到防尘的目的,这是一种比较简便和有效的措施。水对大多数粉尘有良好的“亲和力”,如将物料的干法破碎、研磨、筛分、混合改为湿法操作,在物料的装卸、转运过程中往物料中加水,可以减少粉尘的产生和飞扬。一般有喷水雾及喷蒸汽降尘两种方法。
(1)喷水雾防尘在工艺允许的条件下,在物料的装卸、破碎、筛分、运转等过程中,在扬尘点采用喷水雾来降尘。采用这种方法时,应注意以下几点。
喷嘴喷水雾的方向可与物料流动方向顺向平行或成一定的角度。
布置喷嘴时应注意防止水滴或水雾被吸到排风系统中去,也不应溅到工艺设备的运转部分,以免影响设备的正常运转。
喷嘴到物料层上面的距离不宜小于3mm,射流的宽度不应大于物料输送时所处空间位置的最大宽度。在排风罩和喷嘴之间应装橡皮挡帘。
喷水管可配置在物料加湿点。水阀应和生产设备的运行实行联锁。
喷水雾除尘对供水的要求如下。
水中不应含有病原菌和腐蚀性物质。
水中固体悬浮物应不致堵塞喷嘴,并应根据喷嘴性能决定允许悬浮物最大颗粒直径。
如对角型等常用喷嘴水中固体悬浮物的颗粒不应大于3pm;含量小于2mg/Lo
水压应保证喷嘴造雾的最低要求,其大小应根据喷嘴的性能决定。
喷水雾除尘的加水方法和喷嘴的选择如下。
用于喷水雾除尘的加水工具统称为喷嘴。喷嘴种类很多,可按需要选用。专门用于物料加湿的,一般采用简单的不易堵塞的丁字形多孔眼喷水管(见图3-2)和砸扁了的鸭嘴形喷水管(见图3—3)o丁字形喷水管适用于固定加水点之用,喷水管的长度、孔眼的数量和直径可根据加水宽度和用水量决定;鸭嘴形喷水管可用软胶管连接,作移动加湿物料之用。
图3-3鸭嘴形H贲水管
为使物料加湿得更均匀,同时对扬起的粉尘有一定的捕获作用,应采用喷射水滴较细的角形
(见图3-4).直形(见图3-5)和圆形(见图3-6)等喷嘴。它们的技术性能见表3-1
图3—4角形喷嘴
图3-5直形喷嘴
图3-6圆形喷嘴
In=
对于矿槽和露天堆放场等大面积产尘地点,可采用压气喷嘴(见图3—7)。由于它是用压缩空气引射造雾,水滴细而密集,喷射距离较大,并且可用调节垫和供气压力来调节。这种喷嘴对水压无严格要求,(;对气压要求不小于
()因雾滴很细可能漂浮于空气中被人吸入体内,故要求用生活用水为宜。它可以用于定点加水,也可装在移动的支架(见图3—8)上,随时调整加水地点。
."5_
枷
图3—7压气喷嘴
1一水套管;2一喷嘴;3一气套管;4—混合管;5—调节垫
In=
图3-8压气喷嘴移动式支架
水
压地空气
图3-9所示为喷嘴喷射特性:图中1为喷耕距罔,简称射程;D为喷射直径;a为喷射
图3—9喷嘴喷射特性
喷水雾除尘喷嘴的布置与计算如下。
为使物料加湿均匀和对扬起的彩(有效射好的捕获效果,合理地布置喷水是很重要的。对局部产尘地点(见图3-10)和大面积产尘地点(见图3-11)5均应按水滴布满整个产尘面且避免水滴喷
至设备上的原则布置喷嘴,同时要符合加水量的要求。
喷嘴的布置和计算可按如下步骤进行。
根据物料加湿的要求初选喷嘴的型号,并从表3T中查出技术性能。
根据加水地点所需加的水量Wi和选定的喷嘴的喷水量W0,按下式确定喷嘴数量
W,
图3—10胶带运输机喷嘴布置
n1:
(3-1)
喷嘴布置的计算。对于局部产尘地点,如胶带运输机(见图3—10)、板式给料机、摆式给
2htan(1/2)
(3-2)
式中n2排喷嘴数量,个;
h喷嘴与料面的距离,m;
b料层宽度,m;
a——喷嘴的喷射角,按表3-1选取,(°)。
根据n1与n2之比确定喷嘴排数。
大面积产尘地点,如翻车机、矿车卸料点等的喷嘴布置如图3-11所示,喷嘴数量按下
式确定:
abD2
nZ2
3二(KD。)(KD。)(3-3)
料机等,喷嘴的布置可按下式确定:
式中n3——喷嘴数量,个;
a,产尘面长度和宽度,m;
D0——喷嘴有效射程的喷射直径,m;
K——喷嘴密度系数,根据加水量的需要在K=
D0按下式计算:
a
D0=2lta—
2(3-4)
式中J喷嘴的有效射程(见表3—1),m;其余符号与前同。
当用式(3—2)和式(3—3)所求得的喷嘴数量与按式(3—1)求得的数值不符时,可用改变喷嘴的型号和调整喷嘴布置的方法,使之满足加水量的要求。
破碎筛分、运输及给料设备水力除尘的喷嘴布置方法如图3—12所小。