工業除塵（chén）器排放空氣 - 需（xū）要引起（qǐ）注意的 幾個原因
發（fā）布時間 : 2020-01-14 瀏覽次數 : 次作者：河南蜜桃视频環保設備有限公司（sī）， http://www.asgj.net
在設計除塵係統的（de）過程中，注意力往往（wǎng）都放在過濾裝置（除塵器）上。 因此，係統設計人員可能會忽略其他因（yīn）素，例如，關（guān）於（yú）除（chú）塵器（qì）排出的空氣可考慮選擇哪些處理方式。 本文對與過濾設備（bèi）排出的空氣相關的一些機遇和挑戰進行了說明。 舊式塵係統采用非常簡單的（de）方法處理（lǐ）除塵器排出的空氣，即直接將其（qí）排放到外麵的大氣中。 放置在室（shì）內或室外的除塵器都采用這種方法。 雖（suī）然此方式在某些應用中仍然有效，但當前對能源節約、易（yì）燃粉塵和環境法規遵從性等問題的關注都表明需（xū）要審慎的額外考慮。
1. 節能（néng） – 必須替換排出的（de）空氣
在除塵係統運行過程中，用於將粉（fěn）塵（chén）吸入除塵器的空氣會留下真空，必須用（yòng）補換空氣進行補充。 如果您生活在氣候溫和的地區，這個問題解決起來可能會很簡單，但許多工廠（chǎng）不得不（bú）投入（rù）精力和金錢，才能使其工廠變得舒（shū）適。 這（zhè）意（yì）味著將調節好的空氣排放出去（qù）並以新鮮（xiān）空氣（qì）進行補換，這會增（zēng）加補充空氣處理器的負荷（hé）和運行成本。
為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（chén）器處理後，將其再循環至建築物內。 這種處理方式一般應用於高性（xìng）能濾材，因其可確保有效去除粉塵顆粒，從而實現空氣再循環。 如（rú）果您（nín）的工廠受極端天氣的困擾，那麽此方式將（jiāng）有可能節約大量成本，但在（zài）開始將空氣再循環至工廠設施之前，您可能需要評估一些額（é）外的資本成（chéng）本（běn）。
許（xǔ）多設計實踐都建議在用（yòng）於將空氣再循環到被占用空間的係統中配置監控係（xì）統，以保證返還到（dào）被占用空間的氣流量。 一種相對常見的方式（shì）是加裝達到 HEPA（高效過濾）標準（zhǔn）或 ASHRAE（製冷和空調工程師協會）標準的濾芯，作為除塵器（qì）與將空氣重新循環至建（jiàn）築物（wù）的排氣裝置（zhì）之間的監控濾（lǜ）芯。 HEPA 濾芯和 ASHRAE 濾芯在捕獲相（xiàng）對少（shǎo）量粉塵時，往往顯示出較快的壓降上升速（sù）度。 將它們安裝在初級除塵器的下遊位置，就可以監控回流（liú）空氣中的粉塵量並（bìng）顯示壓降上升情況，以提醒操作人員初級濾芯出現明顯的漏風現象。 通過初級濾芯的粉塵仍然會被高效過（guò）濾（lǜ） (HEPA) 濾芯捕獲（huò），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 濾芯中的（de）粉塵很少，壓降會（huì）較低且穩定，且濾芯使用壽命會保持在合理範圍。 因此可最大限度地減少監（jiān）控濾芯的維（wéi）護費用。
再循環空氣節約的成本能否抵消其他資本投資？ 在（zài）威斯康星州麥迪遜市，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）的除塵係（xì）統，以每周運行 168 hours 小時計算，預計可節約的能源如下所示：
使用以下公式可估算補充空氣所需的加熱成本：
節約的成本 = (0.154 x Q x T x D x C) ÷ q
所以在我們的示例中，年加熱成本將為：
= (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（zhōng）... | |
|---|---|
| 0.154 是換算係數 | |
| Q 指設計氣（qì）流（liú）量，單位是立方英（yīng）尺（chǐ）/分鍾 (cfm) | 10,000 cfm 立（lì）方英尺（chǐ）/分（fèn）鍾（1 立方（fāng）英尺 = 0.0283 立（lì）方米） |
| T是每（měi）周運行小時數 | 168 小時（shí）/周 |
| D 指每年的（de）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（以美元計算）（2013 年 11 月） | 6.11 美元/燃料單位 |
| q 是指每單位燃料的有效熱量 BTU（英熱（rè）單位） | 824 千英熱單位/每單位燃料（1 英熱單位 = 1.731瓦） |
另外，也可以使用以（yǐ）下公式估算製（zhì）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（chéng）本將為：
= (0.0000258 x 10,000 x 168 x 293 x 0.0804) = 1,021 美元年（nián）製冷成本
| 其中... | |
|---|---|
| 0.0000258 是換算係數 | |
| Q是氣流量，單位是立方英尺/分鍾 (cfm) | 10,000 cfm 立方英尺/分鍾（1 立方英尺 = 0.0283 立（lì）方米） |
| T是每（měi）周運行小時數 | 168 小時/周 |
| H 指等效（xiào）額定全負荷製（zhì）冷小時數 | 293 個製冷小時 |
| C是每千瓦時的（de）電力成本（以（yǐ）美元計算）（2013 年 11 月） | 0.0804 美元/千瓦時 |
| q 是指每單位燃料的有效熱量 BTU（英熱單位（wèi）） | 824 千英熱單位/每單位燃料（1 英熱單位 = 1.731瓦） |
通過將過濾後的空氣再循環，從而避免替換過濾設備排放的、調節好（hǎo）的空氣，每年總共可在針對必（bì）要（yào）數量的補充空氣的加熱和製冷成本上節（jiē）約將近 16,000 美元。 隻要繼續使用同一過濾設（shè）備，每年都可（kě）節約這個數量的（de）成本。
安裝帶有變速驅動器的自（zì）動氣流量控製係統，還額外可（kě）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係統的負荷均衡。 通過使用該係統，再加上壓降較低的表麵過濾（lǜ）濾料，節約更多（duō）成本將不成問題。 假設該係統（tǒng）的處理氣流量為 10,000 cfm 立方英尺/分鍾（1 立（lì）方英尺 = 0.0283 立（lì）方米），並且在 2 in. 英（yīng）寸水柱（1 英（yīng）寸水柱 = 25.4 毫米水柱）的低壓降下運行，將（jiāng）為該係（xì）統（tǒng）配（pèi）備（bèi）增（zēng）強型（xíng）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（zhě）因壓降較低，每年可節約的（de）能耗（hào）成（chéng）本為 2,262 美元。
上述節約金額並未將補充空氣係統需要的低成本計算在內。 如果（guǒ）是新項（xiàng）目，請與當地（dì）公共（gòng）事業公（gōng）司聯係，以了解適（shì）用（yòng）的、旨在鼓勵在節能係統上（shàng）進行額外投資的補貼和（hé）激勵計劃。
2. 易燃粉塵注意事項
處理（lǐ）易燃粉塵的除塵係統可能需（xū）要額外的資本投（tóu）入，以避免來自火源的能量或煙霧（wù）再次返回到（dào）建築（zhù）物中。 中止門是降低除塵器中的燃燒事件（jiàn）重回被占用空間之風險的（de）集中緩解措施之一。 （請參見圖 1）
中止門接收除塵器上或其附近安裝的某些類型的傳（chuán）感器發送的（de）信號。 當傳感器觸發中止門時，中（zhōng）止門會迅速（sù）轉至閉合位置。 中止門處於閉（bì）合位置時，除塵器排放的空氣會轉為流向外（wài）部（bù），而不是返回建築物中。 用（yòng）來觸發中止門的傳感器有很多種，但通常會選擇用於在除塵器下遊位置監測火花或煙霧的（de）檢測器。
如果您（nín）的工廠所在地（dì）的（de）天氣是一個不可（kě）忽視的因素，您在一年（nián）中的某些（xiē）時期可能不希望將排出的空（kōng）氣再循環至建築物中。 您的（de）生產環境可（kě）能較熱，所（suǒ）以在夏季更希望將熱氣（qì）排放到外麵。 在上述情況下，往往需（xū）要手動觸發中止門，使熱氣排（pái）放到外麵（miàn）而不是排回建築物中。 請記住，運行除塵器時將空氣（qì）排放到外麵會增加對補充空氣係統的需求。
無論是要在排氣管道中安裝監控濾芯、中止門，或是兩者都要安（ān）裝，都要記得：除設備的成本費用外，還需要承（chéng）擔將空氣吹（chuī）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（néng）量（靜壓）消耗成（chéng）本時，需要（yào）包括加速設備周圍空氣流動並將其吸（xī）入設備集塵罩以便將粉塵吸入（rù）除塵器所需的能耗成（chéng）本（běn）。 還要加（jiā）上使空氣和粉塵通過管（guǎn）道中的彎管、接頭和直（zhí）管，直到到達除塵器所需的靜壓消耗成本。 還要包括除塵器到排氣點之間管道的（de）阻力所導致的能耗成本。 最後，需要包括使空（kōng）氣通過除塵器和濾芯需要的靜態能耗（hào）成本。 上（shàng）述除塵器能量損耗應包括足以使空氣即使在濾芯髒到必須予以更換的情況（kuàng）下也能穿透濾（lǜ）芯的靜壓容量。 將上述所有能耗成本加到一起，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（de）靜壓容量，以提供使空氣（qì）通過（guò）這些設備需要的（de）能量。 請檢查並確定您是否需要改造或更換現有風機以保證符合設計流量條件。
有關（guān）易燃（rán）粉塵的另一個注意事項是各類標準的相關要求，比如 NFPA 標準中（zhōng）有關工藝設備之間或者將空氣輸送回被占（zhàn）用空（kōng）間的管道上的隔離裝置要求。 這些隔離裝置備有助於降（jiàng）低將能源和火焰輸送回（huí）被占用（yòng）空間的除塵器（qì）中發生（shēng）爆燃事件（jiàn）的風險。 隔離裝置利（lì）用（yòng）除塵器（qì）附近的傳感器（qì）檢（jiǎn）測除塵器中是（shì）否有發生爆燃（rán）事件的趨勢。 傳（chuán）感器一旦發現有此類趨勢，就會觸發隔離裝（zhuāng）置以關閉管道，使火焰（yàn）和能量無法回到（dào）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置（zhì）（如壓縮氣體）的情況，則（zé）閘門會在瞬間（jiān）關閉。 化學隔離是指使用（yòng）特殊金屬罐或加農炮，使用壓縮空氣將滅火劑（jì）快速噴到（dào）管道中。 隔離裝置不僅可用在從除塵（chén）器出來的回風（fēng）管道中，還可用在通往（wǎng）除塵器的進氣口管道中，以減少能（néng）源（yuán）和火焰返回到加工流程中的（de）可能性。
3. 空氣監控的法（fǎ）規遵從性要（yào）求：
如果您的生產工序涉（shè）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（qì）的質量。 可能需要使用配備警報器的破袋檢測器，來監控除塵（chén）器排出的氣體中的粉塵含量和，提（tí）供除塵器的性能記錄（請（qǐng）參見（jiàn）圖 2）。 這些檢測器安裝在清潔空氣排放管道或（huò）煙囪處，且（qiě）必須按設計氣（qì）流（liú）量進（jìn）行校準。 在安裝並（bìng）校（xiào）準這些檢測器後，就可以對其進行配置。它們不僅可進行監測，而且（qiě）還可按時記錄粉塵（chén）含量以建立除塵器性能的永久記錄。 有幾種破袋檢測器（qì）的設計還允許它們監測除塵器（qì）的脈（mò）衝清灰順序，並將增加的粉塵排（pái）放與特定（dìng）脈衝事件相關聯。 在上述配置中，這些裝置充當預防性維護工具，幫助除塵器操作人員縮小搜索破（pò）損濾芯的範圍。
監控器通常配備（bèi）用於（yú）聲音警報或指示燈電路，以（yǐ）提醒操作人員存在異（yì）常情況（kuàng）。 另外，當（dāng）顆粒含量急劇增加時，比如（rú）在由過濾器上的陰燃（rán）火產生的濃煙條件下，這些監控器還（hái）可用於觸發中止門等裝置。
概（gài）括起來就是：
請（qǐng）避免忽（hū）略除塵器所排放氣體的錯誤。 您會希望積極主動地確保除（chú）塵器排放（fàng）符合所（suǒ）有（yǒu）聯邦、州或當地的規定。 您還會希（xī）望通（tōng）過節約加熱或製冷成本的方式，或（huò）者通（tōng）過更（gèng）好的監控和維護來提高除塵器可靠性的方（fāng）式，抓住所有可增加除塵器價值的機會。 說到（dào）除塵器排（pái）出的（de）空氣，輕率地將其排放到外部會麵臨高昂的代價。
