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2020年7月27日 · 設計原則. 集氣罩的形式，根據產生廢氣源的設備、工作環境的要求不同，可以是多種多樣的，但無論是哪種形式的集氣罩在設計時都應該遵循「通、近、順、封、便」的原則。 通：就是廢氣能暢通地被吸走。 通常物料從高處落地時，會向四面散發，此時，廢氣的散發速度稱為飛揚速度。 物料落點處的廢氣飛揚速度最大。 隨著廢氣散發距離的增加，達到一定距離後，其散發速度為零。 當廢氣散發速度較大時，不容易被捕集。 而散發速度達到零時，廢氣被捕集就容易得多了。 速度達到零點的那一點稱為控制點，控制點到集氣罩口的距離為x，廢氣源至集氣罩口的距離為D，如下圖所示。 在實際工作中，為有效捕集廢氣，應根據廢氣源周圍空氣運動的速度、廢氣的有害程度，使集氣罩在該處造成一個吸收速度 (稱為控制風速)。
- 1.4 粒狀污染物的控制系統粒狀污染物的控制系統粒狀污染物的控制系統粒狀污染物的控制系統
- 1.4.1選擇控制設備的考量因素選擇控制設備的考量因素選擇控制設備的考量因素選擇控制設備的考量因素
- 1. 廢氣收集系統廢氣收集系統廢氣收集系統廢氣收集系統
- 2. 預處理設備預處理設備預處理設備預處理設備
- 2.2微粒在流體中的受力及運動速度微粒在流體中的受力及運動速度微粒在流體中的受力及運動速度微粒在流體中的受力及運動速度
- 3.2.3 粉塵排放系統粉塵排放系統粉塵排放系統粉塵排放系統( 漏斗漏斗漏斗漏斗)
- 3.2.4出氣口出氣口出氣口出氣口
- 3.4.1旋風集塵器之設計準則旋風集塵器之設計準則旋風集塵器之設計準則旋風集塵器之設計準則
- 3.4.3旋風集塵器的設計組旋風集塵器的設計組旋風集塵器的設計組旋風集塵器的設計組合合合合
- 4.3.3濾布處理濾布處理濾布處理濾布處理
- 4.3.4 濾袋損壞的機構濾袋損壞的機構濾袋損壞的機構濾袋損壞的機構
- 4.4袋式集塵器之設計理論基礎袋式集塵器之設計理論基礎袋式集塵器之設計理論基礎袋式集塵器之設計理論基礎
- 3. 集塵效率集塵效率集塵效率集塵效率
- 6.2.1氣相接觸式洗塵系統氣相接觸式洗塵系統氣相接觸式洗塵系統氣相接觸式洗塵系統
- 7.1旋風集塵器旋風集塵器旋風集塵器旋風集塵器
- 7.1.1旋風集塵器之旋風集塵器之旋風集塵器之旋風集塵器之操作操作操作操作
- 7.1.2旋風集塵器之旋風集塵器之旋風集塵器之旋風集塵器之維護維護維護維護
- 4. 緊急操作緊急操作緊急操作緊急操作
- 功能查核與故障緊急應變整備功能查核與故障緊急應變整備功能查核與故障緊急應變整備
- 維護門7. 維護門維護門維護門
- 腐蝕8. 腐蝕腐蝕腐蝕
- 平行校正9. 平行校正平行校正平行校正
- 7.4濕式洗塵器濕式洗塵器濕式洗塵器濕式洗塵器
一般「控制系統」的範圍包含廢氣的收集設施如集氣罩、輸送風管、風車、前處理設施、溫度與濕度的調理設施、集塵機的本體和集塵機所收集粉塵的輸送設施及儀控等,另包括提升控制設備效能及排除操作困難等的各種附屬設備與監控系統。 各工廠環境、資源及可利用的場地均不相同,故選用控制設備的同時,必先考慮到廠內的空間及既有的公共設施與資源,才能以最經濟的成本與最簡便的方式, 獲得最有效的處理效率。
在選擇合適的空氣污染控制設備之前,考慮因素大致分為工程、經濟及空間等三方面。 工程方面的考量因素工程方面的考量因素工程方面的考量因素工程方面的考量因素 污染物的特性 物理及化學性質 最大允許排放濃度及排放量 微粒的粒徑分佈 微粒的化學反應性、吸濕性、潮解性、腐蝕性、磨蝕性及毒性 廢氣的特性 處理風量 處理溫度 排放型態( 管道或逸散, 批次或連續) 溫度與壓力 可燃性/腐蝕性 黏度 密度 毒性 其他工程因素 考量設備大小及重量 壓力降 操作的可靠性 考量處理能力的裕度 能量的耗用量 公共設施的配合需求 溫度的極限 廢熱的回收再利用 I. 保養維護的需求 J. 因應未來更嚴格標準時之處理彈性 K. 美觀的考量( 如白煙及可見水蒸氣) L. 衍生性污染物之處理( 如廢水、廢棄物及噪音) 經濟方面...
廢氣收集系統是整個控制流程中最重要的單元,收集效率的好壞是影響污染控制系統效能的關鍵。如收集效率不佳,縱使後續設置一套高效能的處理設備,也僅能處理被收集進入處理設備內的粉塵,但其他從收集氣罩旁逸散的粉塵,則仍繼續對作業環境造成污染。
空氣污染控制流程的規劃,須先考慮到被收集粉塵的特性,如果粉塵的顆粒太粗或過於尖銳,或有火星等可能對後續處理設備造成損害或超負荷者,這些粉塵在進入處理設備前都應先經一預處理設備後再進入後處理設備,以避免造成危害或降低其效能。
一個微粒在流體中運動時會遭遇到拖曳力或黏滯阻力(drag force)而改變其運動速度。 假設一個直徑為DP的圓球形微粒在一維的空間上運動,則它在瞬間所遭受的拖曳力Fd 可以利用史脫克斯定律(Stokes’ law)計 算:
除非在圓錐底部和漏斗之間加裝一些零件阻止旋渦進入,否則旋渦可能會直接進入漏斗內攪動且揚起粉塵。漏斗有漏氣現象時,由於旋渦內的空氣有輕微負壓之故, 粉塵也會被吸入旋渦中。 防止粉塵再揚起問題發生的辦法之一是在圓錐底部與漏斗之間的管子加裝整流翼或軸向圓盤,以消除旋渦;或是將漏斗之體積加大加深,使旋渦無法低於收集粉塵之高度。加裝旋轉氣鎖閥可有效的防止氣流進入漏斗之中,同時粉塵也可連續或週期性的被排出,這也是較為實際可行的辦法。
出氣管也是重要的設計項目之一,它的管子必須伸入旋風器內且低於進氣口的底部,以防止在進口亂流處的粉塵排入出氣管。排出氣體一部份的能量可以在出口處設置出口鼓,以較大的空間降低流速,減少壓降。
旋風集塵器常用於去除大粒徑微粒或是做為其他處理設施之前處理設備, 在設計時應先收集相關資料,並依循一般設計程序即可完成。 首先應收集廢氣之基本資料,要設計旋風集塵機應具備下列資料: 氣體組成、溫度、密度及黏滯度等。 氣體流量、粉塵特性及粒狀污染物的粒徑分佈。 排放標準及最大容許排放量。 再依以下例題的各步驟進行旋風集塵器之設計。
由以上的設計討論得知,小的旋風器比大的旋風器之集塵效率高,但壓降也升高。因此若將數個小的旋風器串聯或並聯起來即可達到高效率、低壓降的效果。但這種組合之旋風器易於堵塞,增加了維護上的困難,因為。此外, 若僅使用一般的漏斗, 粉塵再揚起也是一個困擾。
濾布在使用前通常需經過預先處理,如水洗、烘乾及熱固加工,以增進機械及尺寸方面的穩定性, 避免使用時尺寸縮小;另外,表面也須經加工處理,如樹脂加工、牙光加工、燒毛加工等,以提高過濾及洗袋之性能,延長濾布的壽命。例如用矽脂處理過的濾布在粉塵餅去除時效果較佳。
濾袋破損更換佔了濾袋屋操作成本的最大比例。縮短濾袋壽命的原因主要有三種:刮損、熱損及化學侵蝕。選擇濾袋時最主要的設計參數是廢氣溫度,它決定了濾袋的材質。有時降低氣體溫度以防止熱損雖然可行,但是要注意濕氣及酸霧凝結所造成的腐蝕問題。 濾袋最常碰到的另一個問題是刮損。刮損是由於布管的距離太近,導致濾袋在洗袋時互相摩擦或是濾袋與支撐物間摩擦。例如在振盪洗袋時,若振盪太劇烈, 濾袋連接支持物之處容易破裂; 若採脈衝噴氣洗袋,濾袋可能因不斷與鐵籠作微小的摩擦而導致損壞。因此若是濾袋屋設計不當,使用太高的過濾速度, 使得粉塵餅形成很快, 需經常洗袋時,濾袋刮損的情形就會很嚴重, 濾袋壽命會大幅縮短。在正常的設計及操作狀況下,濾袋應可使用一年以上或是更長的時間。
設計濾袋屋時需考慮多項變數:壓力降、過濾阻力、空氣-濾布比、除塵效率以及廢氣調理等。設計時參照-製造商所累積的經驗,或類似生產過程使用濾袋屋的經驗, 都可得到相當大的助益。
為了要進一步的了解ESP 的除塵過程及控制機制,必須瞭解靜電集塵器之除塵效率的計算方法。 在理想狀況下,ESP之除塵效率可以使用德安(Deutsch-Anderson) 方程式計算:
利用製程排出的廢氣提供微粒及液體接觸能量者稱為氣相接觸洗塵系統。當氣流通過一個液面時,液體被剪力打碎變成液滴。氣體中的微粒被液滴收集,最後液體被旋風或重力方式除去。剪力的產生方法有許多種,氣體可以強行通過自平板流下之液體,或氣體從覆有液體之平板上的小洞吹出或文氏管(venturi tube)等均能產生液滴。這類洗塵器包括平板洗滌器(plate scrubbers) 及文氏洗滌器(venturi scrubbers)。
旋風集塵器對微細粉塵的處理效率雖低,但能夠處理高濃度含塵量的氣體。一般設計上旋風集塵器經常被選用為其他更高效率集塵器的前處理設備, 一方面可降低後處理設備的負荷, 一方面又可提升收集效率,延長使用壽命,一舉數得。
旋風集塵器的除塵性能幾乎是依其形狀、尺寸、比例而決定,在一般操作情形下,最常遭遇到的問題不外是磨損、腐蝕及堵塞等。操作時常會遭遇廢氣中含高硬度的粉塵或屬於高濕度的氣體,對付這種高速氣流所攜帶的粉塵, 必須採用極堅硬的合金導片,才能獲得滿意的使用壽命。導片一經磨損,旋風集塵器的效率就會降低,必須定期更換,以維持其應有的效能。 正常選用的設備,壽命可維持五年以上。 處理附著性較強的粉塵時,一開始若已有粉塵附著於器壁,隨之就會愈來愈多, 並且由於受到離心力的強力壓縮,粉塵不容易脫落終造成阻塞現象。此時如果全面堵塞而影響到抽吸作用時,就能夠迅速發現,但如果只有圓錐下堵塞就不容易發現,因此必須隨時檢查捕集粉塵的排出狀況加以防患。以上這些異狀都可由壓力損失變化觀察出來,檢查既方便又簡單。 粉塵附著所造成...
旋風集塵器使用一段時間後,效能可能會降低,其原因大半是由於器壁的磨損。 在幾乎不施行機器保養的工廠裡,常常會發現有些旋風集塵器的圓錐部份早已磨穿成孔,卻仍繼續使用。因器壁磨損或粉塵排出裝置氣密性不良所引起的洩氣,會造成上吹現象而使效能降低,因此在發現後應即時修復再行使用。 處理高溫氣體的旋風集塵器,若其外側設有保溫裝置,通常不易發現是否已經磨損,因此要特別注意。雖然腐蝕也是器壁磨損的原因之一,但是仍以粉塵的磨損最為嚴重,這也是旋風集塵器所無法避免的宿命。選擇適當的耐磨材料,可以降低磨損速度,粉塵粒子高速運行且受到強勁的離心力時,所造成的磨損現象容易集中於材料組織較弱之處。此種現象與固體間磨擦( 面間磨擦)所發生的磨損性質不同,耐磨材料在金屬材料中除高硬度的特殊鋼以外不易尋得。一般較常使用之材...
當突發性高溫,檢測出火花或因製程損壞需緊急停機,此時在停機前可先旁通廢氣,以避免濾袋損壞,但若遇到灰斗內起火或濾袋起火時,可能讓它燃燒比緊急停機要適當,因為不讓廢氣流入而有火存在時極易發生爆炸,更 不可用水滅火,因會導致水在高熱又缺氧的情況下水解生成氫氣,更易造成爆炸。如果是其他製程損壞時僅需旁通廢氣,待恢復正常後再切入即可,若短時間不能處理好的問題則需停機,但同時要注意露點問題。值得一提是鍋爐吹灰時應旁通廢氣,若礙於環保要求則應盡量使用過熱蒸氣或乾燥壓縮空氣吹灰。
靜電集塵器屬於敏感性高且操作因素複雜之除塵設備,故平常及應予以周密詳甚之維護保養,以確保操作時能正常運轉與最佳效率,平時應針對下列各項進行定期之操作維護。
維護門為人員進入ESP內部維護用,維護門平時應保持密閉以避免廢氣洩入集塵器內,但過度的緊迫也會使密封的材料斷裂或破損,若不立即改善,由於維護門局部溫度升降的改變將引起彎曲,或因缺乏適當的維護及使用較差的密封而需更換整個維護門。
腐蝕的原因大都是由於集塵器於露點以下溫度操作,造成酸腐蝕,故最根本的辦法是維持在酸露點以上溫度操作,但是常常因為製程廢氣的限制而無法如願,一般除增設保溫或加熱器維持溫度以外,只有選用適當的材質或於集塵器內部塗敷防腐材料改善。
放電電極線及集塵板的平行度校正是維護程序中重要的工作之一,導致平行度不正的原因包括:建造時材料管理不當、安裝不良、熱膨脹等。將導致放電電極線的懸吊系統偏移及集塵器彎曲等現象。
各種不同的濕式洗塵器,在實際操作上發生的問題都不盡相同,雖然濕式洗塵器是較簡單的空污設備,但仍需適當的維護以確保長期操作壽命與順利運轉。適當的設計與設置雖然有助於集塵系統之完整性及除塵效率的提高,但是仍需做到定期的檢視與維護,以維持最佳的操作效率。不適當的操作性能可由下列各種跡象中發現: 不適當的系統設計或操作。 製造系統改善導致設備功能及效率無法發揮。 設備之機械狀況損壞導致性能無法符合原有要求。 在除塵技術上使用濕式收集法較其他設備有更多的異常現象,其主要問題大部分是由水引起的。例如供水、排水設備的機件磨損、控制不良、水位不夠、排氣管之阻塞、 腐蝕等問題。 尤其是採用噴水或噴霧方式時,常會有噴嘴阻塞現象。此外,所收集之塵粒以污泥狀態排除時需考慮污水及污泥的處理。由於本型式之設備費不高,但...
- 集塵設備。集塵設備是空氣汙染防制設備中之主要項目，被廣泛地應用在各種工業上。一般來說，集塵設備之種類可依作用在粉塵上之作用力而區分為：慣性集塵機、溼式洗滌器、袋濾式集塵機及靜電集塵機等。
- 脫硫設備。從煙道氣中去除 SOx 稱為排煙脫硫系統（Flue GasDesulfurization System，FGD）。FGD 系統可分為：濕式法、乾式法及半乾式法等3種方法。
- 脫硝設備。目前國內常用之氮氧化物處理設備，除了氧化還原濕式法外，主要會選擇無觸媒還原法（SNCR）及選擇性觸媒還原法（SCR）。SNCR 係利用注入 NH3 與煙氣中之 NO 反應成N2 與 H2O，此一反應必須在高溫下進行。
- 揮發性有機氣體處理回收設備。「吸附」係利用固體（如：活性碳及沸石）表面之作用力，將流體中之某些物質捕集於固體表面之一種程序。吸附法之最大特點，係能在經濟條件之下除去氣流中之某種成份，直至吸附劑有效容量飽和為止。
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集氣罩，是煙氣淨化系統污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導入淨化系統，同時防止其向生產車間及大氣擴散，造成污染。 其性能對淨化系統的技術經濟指標有直接的影響。 由於污染源設備結構和生產操作工藝的不同、集氣罩的形式是多種多樣的。 基本介紹. 中文名 ：集氣罩. 外文名 ：Gas collecting cover. 簡介 ：煙氣淨化系統污染源的收集裝置. 分類 ：吸氣式和吹吸式. 結構形式： ：局部密閉罩、整體密閉罩等. 簡介,形式,密閉罩,局部密閉罩,整體密閉罩,大容積密閉罩,排氣櫃,外部氣罩,接受式排氣罩,工作原理,設計方法, 集氣罩是指污染物的吸氣捕集裝置。 多用於密閉設備內部不允許微負壓存在或污染物發生在污染源表面上的場合。
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