镍电积槽尾气吸收方式的改造
2014-02-17闫杰
闫杰
(新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500)
镍电积槽尾气吸收方式的改造
闫杰
(新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500)
通过对镍电积厂房通风系统的设计,改变了电积厂房酸雾大、冬季天车轨道湿滑的现状。改善了现场职工的作业环境。
酸雾鼓、引风机双酚A型环氧乙烯基树脂
1 前言
镍电积工艺采用不溶性阳极电积镍工艺,在电积过程中,阴极液失去镍离子,释放大量的硫酸根离子,在70℃左右,极易挥发。万吨镍扩产项目中,采用南北两侧送、引风方式换气。厂房分南北两跨,间距36 m,电积槽敷设厂房长度66 m,层高15.2 m,夏季供风还勉强,冬季挥发酸气遇室温20℃左右,凝结成大量的酸雾,与天窗低温区冷空气共同凝结,弥漫整个厂房,能见度不足10 m,天车轨道湿滑,经常出现打滑现象,配电箱爬电、短路,时常高空检修,天车工吊装极架时视线不清晰。存在极大的安全隐患,经常停车检修,影响电镍出槽,更不符合职业健康的标准要求。
2 设定技术改造目标
⑴南北两侧单独鼓、引风换气,设施安装因地制宜,不妨碍天车工出装、人工操作;
⑵风管主材:双酚A型环氧乙烯基树脂(国内优质品牌),加工工艺优良,无气孔、质密、无毛刺、表面光滑,风管壁厚度不小于6 mm,结构形式便于更换损坏段管路;
⑶冬季进风温度>20℃,置换后空气含量<5 mg/ m3(电解槽上方1.5 m处检测),确保冬季厂房上空12 m处(天车轨道处)无酸雾凝结。
3 设计技术方案
3.1排风量的相关计算
考虑酸雾较空气重,空气密度1.773g/L,10%的酸雾密度约2.040 g/L,风速确定为12 m/s,相当于气象标准的6级强风。
理论换气空间:66 m×36 m×10 m=23 760 m3
实际换气空间=理论换气空间×1.45(顶、侧部窗户及吊装口进入风量)
=23760 m3×1.45=34452 m3
3.1.1 方案一
5 min置换一遍新鲜空气(12次/h)。
实际换气空间×12=34 452 m3×12次/h=413424 m3/小时,厂房四周各放置一台引风机,每台风量= 413424 m3/小时÷4=103356 m3/h。需配置电机功率200 kW,叶轮直径1 200 mm风机。
3.1.2 方案二
10 min置换一遍新鲜空气(6次/h)。
实际换气空间×6=34 452 m3×6次/h=206 712 m3/ h,厂房四周各放置一台引风机,每台需风量=206712 m3/h÷4=51 543 m3/h。标准型玻璃钢离心式风机F4-72 12#风机基本可满足。
3.2风压计算
3.2.1 动压
0.5 ×γ×V2=0.5×2.04×122=146.88 Pa
3.2.2 阻力
⑴沿程摩擦阻力:
λ=0.0125+0.0011/D=(0.0125+0.0011/0.75)×1.2(玻璃钢管阻力比)=0.01676
R=(λ/D)×(V2×γ/2)=(0.01676/0.75)×(122×2.04/ 2)=3.283 Pa
H=RL=3.283×66m/2=108.339Pa
沿程摩擦阻力=1.5H=1.5×108.339=162.509 Pa
式中,D为管道直径(M);V为风速(m/s);γ为酸雾密度2.04;R为每米管道沿程摩擦阻力(Pa);L为管道总长度(m);H为管道总阻力(Pa)。
⑵系统内各段阻力:回风段、变径、表冷段、引风机段组成,各功能段阻力分别为:20 Pa、50 Pa、80 Pa、120 Pa。
各段阻力=20+50×3+80+120=370 Pa
阻力和=370+162.509=532.509 Pa
风机压力=动压+总阻力+余压
净化空气排风风机余压一般选500 Pa以上,此处选1 000 Pa。可确保置换空气流通效果。
风机压力=146.88+532.509+1 000=1 679.389 Pa
3.3风机的选型
每5 min和每10 min换气,两种方案比较,第二种运行比较经济,风机易于操作、保养、检修等。因此风机选型:4-72-12风机4台,每台性能参数:引风量51 065~57 557 m3/h,风压1 399~1 767 Pa,电机功率37 kW,转速900 r/min。
3.4风管布置设计
南北两跨单独换气,共四趟引风管,安装在南北侧窗户上方,中部两趟进风管。冬季,关闭窗户,中部进热风,两侧抽风。夏季开窗,中部管道连接两台引风机,变进风为抽风,其余机组停。
4 项目实施
图1 风管布置图
⑴配合供应商施工,每日巡视制作现场,及时提出施工中发现问题,确保工程进度及质量。
⑵组织外协人员对原设施及基础进行拆除。
⑶组织安装人员、生产运行及维修人员全面验收。
5 结论
该机组投入运行,厂房内挥发酸雾浓度明显降低,检测电解槽上方1.5 m以上酸浓<5 mg/m3。通蒸汽加热后进风温度,11月中旬检测得35~37℃,室外0℃左右。12月底检测得30~32℃,室外-15℃左右。冬季厂房内酸雾弥漫情况明显较以往有所改观。
收稿:2014-06-12