整體通風置換除塵
 
本項目針對通風系統，在車間內設置送風系統，在地面高度2m處設置送風口。6-8米處設置回風管道和回風口，將除塵器設置在廠房外，受污染的空氣經風管通到外部除塵器進行處理，并設置15米高的煙囪。焊煙除塵器工作原理為內部高壓風機在吸風管罩口處形成負壓區域，焊接煙塵在負壓的作用下由吸氣臂進入焊煙除塵器主體，進風口處阻火器阻留焊接火花，煙塵氣體進入焊煙除塵器主體凈化室，高效過濾芯將微小煙霧粉塵顆粒過濾在焊煙除塵器過濾室，凈化的空氣純度可達到國家要求的室內氣體排放標準。
 
整體廠房通風除塵系統由回風系統、組合式除塵系統、送風系統組成，其中組合式除塵系統由回風段、高效過濾段、回風機段、排風段、新風調節段、初效過濾段、制冷/熱段(選配)、送風機段和出風段組成。處理后空氣可以通過15m煙囪高空排放，也可以在初效過濾段增加活性碳過濾，以去除焊接煙塵中的NO，O3等氣體異味，重新送風段，通過送風管道送入車間，風機風量28萬m3/h。除塵系統中可以選擇設置空調系統，調節焊接車間內冬季和夏季的溫度。除塵系統預算安裝費560萬元(含空調786萬元)，年運行成本150萬元(含空調250萬元)。
 
該方案優點可以使4m以下的空氣PM2.5控制在250μg/m3以內，系統可以增加空調系統，在冬季和夏季可以調節焊接車間內的溫度，改善作業條件。回風經過高效過濾和活性碳過濾后，將潔凈空氣重新送入焊接車間，起到節能作用。春秋季可以改用全新風系統，減少活性碳的消耗。缺點是一次性投資成本高，能耗大，每年的運行費用高。4米以上的空氣PM2.5濃度較高，但不在人體的呼吸帶，不影響焊接車間內人員的呼吸。
按照現有8 條焊接生產線的布局， 以及新增3 條焊接生產線的布局， 背靠背的焊接線合并成一個隔斷， 將11 條焊接線分隔成8 個隔間。隔斷除塵系統預算安裝費600 萬元， 運行成本65 萬元。
 
該方案的優點：每年的運行成本低， 金屬過濾網可重復使用。缺點：一次性投入成本高， 金屬過濾網的過濾效率低， 雖然能滿足《大氣污染物綜合排放標準》( DB31 / 933 - 2015 ) 標準中20mg /m3 濃度標準， 但隨著環保排放標準的日趨嚴格， 今后改造成本高。如直接選用高效過濾模塊， 則系統壓差將增大， 需要選用功率更高的風機， 則一次性投資成本將進一步增加， 每年需更換過濾模塊， 運行成本也將增加。
點源除塵
 
點源除塵是在距離焊接煙塵產生點周邊一定距離設置吸塵罩口， 將產生的焊接煙塵在源頭吸掉。相比整體除塵和隔斷除塵通過空氣置換的治理方式， 點源除塵屬于源頭治理， 除塵系統使用的風量小， 能耗低的優點。點源除塵系統在每個焊接工位設置萬向吸氣臂，吸氣臂連通除塵管道， 管道末端設置除塵器， 焊接煙塵經高效濾筒過濾后， 通過排放總管進行高空排放。也可以在除塵器尾端增加活性碳除去異味， 經過濾的空氣在室內排放。
 
萬向吸氣臂罩口30cm 處截面捕捉風速為0 .5m/ s ，吸氣臂管徑DN160mm ， 管內風速設計為12 - 15m / s ， 單個萬向吸氣臂的設計吸塵風量為1200m3 / h 。新增3 條線的吸氣臂共16 條， 設計余量10% ， 除塵系統設計風量Q= 16*1200*1 . 1 = 21120m3 / h 。
 
風量Q1 = 22000m3 / h ， 系統全壓：3150Pa ; 按照風機的性能曲線， 選用功率30kW , 的變頻電機。除塵器選型Donaldson DFO3 - 24 ， 由于引入焊接機器人替代人工焊接已提上議事日程， 因焊接機器人自帶除塵系統， 因此原有的8 條焊接線使用的5 套除塵系統繼續沿用。因原有的5 套除塵系統的管路設計問題， 部分管路連接方式采用T 形連接。
根據現場測算管內風速， 目前本套除塵系統實際使用風量為：8000m3 / h ， 其中7 條吸氣臂管內風速低于有效除塵要求12m / s 的管內風速。風量不足， 及管內風速完全達不到設計所需及平衡要求， 管路系統設計不合理， 大部分三通斜插口均為直插， 導致系統阻力增大。
 
因此將原有管路重新設計， 萬向吸氣臂接口與支管的斜插口三通改為30 ° ~ 45 ° 斜插口三通; 管道彎頭使用2D ， 管道系統嚴格按照使用風量進行變徑優化設計如下圖2 所示。
 
經除塵器除塵之后， 匯入總管， 總管尾端設置一臺大功率風機， 在車間中部設置鋼結構平臺和15 米煙囪。受污染空氣經除塵器除塵后， 匯入總管后， 通過總管尾端的風機和煙囪高空排放。
 
預算安裝費160 萬元， 運行成本100 萬元。該方案的優點是安裝成本低， 能耗小。缺點：吸氣臂屬于被動除塵， 需要焊工進行手動調節， 影響到焊工的作業效率。
經過方案討論和對比， 并考慮到今后會引入機器人焊接系統， 因此本次改造采用點源除塵的方式。并與啟脈協商確定了施工方案、驗收標準， 簽訂了項目改造合同。
 
對于廠房焊煙除塵系統設計方案來說可以根據具體情況設置除塵系統的變頻設計， 因為每套除塵系統涉及到較多的操作工位， 多數工作條件下并沒有一直同時使用， 為了節省系統的能源損耗， 可以根據實際情況設計變頻控制系統， 包括電控風閥控制按鈕、電控風閥、西門子變頻器以及系統控制柜、西門子變頻電機等。電控風閥開啟和關停可與操作相關設備控制聯動， 取信號點， 開機電動風閥即開啟， 信號傳送至變頻器， 變頻器計算后信號輸出至變頻電機調控所需要的吸塵風量。

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