中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)的概念

一、傳統(tǒng)中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)簡介

（一）概念：

采用中央除塵模式，通過管路輸送系統(tǒng)建立生n個(gè)終端吸口（其中m個(gè)同步使用終端吸口），達(dá)到1個(gè)車間或x個(gè)車間y條生產(chǎn)線及附近的粉塵和雜質(zhì)獲得快速清理和清除的目的。

（二）4個(gè)特點(diǎn)（訴求）：

便捷性、高效性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。

（三）組成：

1、n個(gè)終端吸口：

（1）均布于1個(gè)車間或x個(gè)車間內(nèi)，數(shù)量較多為n個(gè)，也可按照需要布局。

（2）每個(gè)終端吸口一般由：異形吸口+引導(dǎo)管+軟管3個(gè)部分組成。

異形吸口：根據(jù)需要設(shè)計(jì)，圓口、扁口、尖口、老叭口……

引導(dǎo)管：人工握住控制異形吸口，一般直管、彎管、異形……

軟管：連接分支管路，提供異形吸口位移操作便利。

（3）同步使用的終端吸口數(shù)量一般為m個(gè)，m＜n。

2、管路輸送系統(tǒng)：

2-1、管路呈樹枝狀分級均布，一般3-5級。

2-2、控制空間面積大、距離遠(yuǎn)。

2-3、每一個(gè)樹枝狀分級之處即均風(fēng)節(jié)點(diǎn)，配置均風(fēng)裝置。

2-4、2種均風(fēng)模式：

2-4-1、傳統(tǒng)分配站均風(fēng)模式：

（1）在每一個(gè)分級節(jié)點(diǎn)處配置傳統(tǒng)分配站。

（2）傳統(tǒng)分配站的特征如下：

（2）-1、將分配站斷面的風(fēng)速控制在v≤3.0m/s，這樣，就可以將風(fēng)量均衡分配到x個(gè)抽風(fēng)口，實(shí)現(xiàn)均風(fēng)的目的。

（2）-2、傳統(tǒng)分配站的主抽風(fēng)管一般位于分配站的一側(cè)、上部、中部3個(gè)部位，x個(gè)分支抽風(fēng)管均衡位于分配站中部，分配站的底部一般用于堆積聚塵。

（2）-3、傳統(tǒng)分配站具有均風(fēng)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、占用空間小等等優(yōu)勢。   

2-4-2、多級變徑管均風(fēng)模式：

（1）在每一個(gè)分級節(jié)點(diǎn)處配置多級變徑管。

（2）多級變徑管的特征如下：

（2）-1、設(shè)定主抽風(fēng)管路風(fēng)速不變，每增加一個(gè)分支管路，就將主抽風(fēng)管路斷面面積縮小，縮小的面積等于分支抽風(fēng)管路的斷面面積，如此，分支管路愈多，多級變徑管路就愈長。

（2）-2、分支抽風(fēng)管路和主抽風(fēng)管路之間夾角：15°-45°。

（2）-3、分支抽風(fēng)管路呈大弧彎。

3、中央除塵器：

3-1、3級串聯(lián)組合模式：

1級旋風(fēng)除塵器+2級濾袋除塵器+3級濾袋除塵器的串聯(lián)組合模式。

其中，3級濾袋除塵器的主要功能是預(yù)防2級濾袋除塵器出現(xiàn)布袋破損引發(fā)的

粉塵泄漏事故，因?yàn)椋醒氤?fù)壓抽風(fēng)機(jī)對空氣的粉塵濃度有比較高的要求。

3-2、耐負(fù)壓外殼：

除塵器的外殼一般采用圓柱錐形，用于抗擊超高負(fù)壓力。

3-3、在線清灰模式：

和傳統(tǒng)外濾袋式除塵器一樣，采用在線高壓氣脈沖噴吹清灰。

3-4、濾布機(jī)械場一元除塵結(jié)構(gòu)：

除塵器的過濾精度主要依靠濾布的過濾精度，即濾布一元過濾模式。

4、中央超負(fù)壓抽風(fēng)機(jī)：

（1）主要為多級離心風(fēng)機(jī)或者羅茨鼓風(fēng)機(jī)，提供超高值的負(fù)壓力和抽風(fēng)量。

（2）其提供的系統(tǒng)負(fù)壓值一般為：2.5-5.0×10KPa。

5、排風(fēng)管：

引到車間外，環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。

（四）4個(gè)方面的缺陷點(diǎn)：

1、管路容易堵塞、清理十分困難：

   傳統(tǒng)中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)的終端吸口和管路之間，是直接連通的。

中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)主要工作是清潔車間生產(chǎn)線上及附近的粉塵，終端吸口難免抽吸到各種各樣的大顆粒雜質(zhì)：

例如硬雜質(zhì)：機(jī)械零配件（螺絲、螺母等）、破損的加工件（電池殼體、破損部件等）等；

例如軟雜質(zhì)：布塊、手套、塑料膜、機(jī)油等。

這些軟和硬的大顆粒雜質(zhì)，一旦進(jìn)入高速高負(fù)壓的管路系統(tǒng)，特別是管路拐彎處和管路升級匯聚處，極易形成堵塞。

而且，一旦管路被堵塞，一方面，由于管路呈多級樹枝網(wǎng)狀，極難找到堵塞的具體之位置；另一方面，即使找到堵塞的具體之位置，清理也十分困難。

因此，傳統(tǒng)的中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)對于管路堵塞問題一直缺乏有效的解決辦法。

2、均風(fēng)裝置技術(shù)不完善、性能差：

（1）傳統(tǒng)分配站均風(fēng)模式：

在傳統(tǒng)分配站的進(jìn)風(fēng)管路中，粉塵是高速運(yùn)行的，其風(fēng)速v：平均≥33 m/s。當(dāng)粉塵到達(dá)分配站時(shí)，風(fēng)速迅速降低到v≤3.0m/s，此時(shí)，大部分粗-中-細(xì)-微細(xì)粉塵和比重較大的超微細(xì)粉塵在重力作用下，會(huì)迅速發(fā)生沉降而聚集于傳統(tǒng)分配站的下部，因此，分配站由于存在巨大的速度差，必然存在嚴(yán)重的聚塵問題。

傳統(tǒng)分配站嚴(yán)重的聚塵問題會(huì)快速將分配站有限空間占據(jù)，使分配站無法正常工作，引發(fā)均風(fēng)性能差或者無法均風(fēng)的問題。

一般通過人工定期清理或者通過卸灰閥自動(dòng)卸灰來解決傳統(tǒng)分配站嚴(yán)重的聚塵問題。

目前，一般通過卸灰閥自動(dòng)卸灰，由于分配站一般處于中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)的中間段，即車間生產(chǎn)線的密集段，因此，清灰及其管理顯得及其不方便。

（2）多級變徑管均風(fēng)模式：

傳統(tǒng)多級變徑管均風(fēng)模式存在造價(jià)高、安裝不便、實(shí)際均風(fēng)功能差的問題。

多級變徑管的制作難度大，因此造價(jià)高；一字排開，占用空間體積很大，因此，安裝和使用均極其不方便；理論上可以有效均風(fēng)，但是，實(shí)際使用過程，往往由于沿程阻力差異化，造成均風(fēng)功能差。

（3）因此，2種傳統(tǒng)的均風(fēng)模式均存在嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，而且，一直得不到有效解決。

3、管路輸送系統(tǒng)因?yàn)?/span>風(fēng)速高能耗大：參見表1

   傳統(tǒng)中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)為了克服管路堵塞和不穩(wěn)定均風(fēng)等缺陷，通常采用提高管路風(fēng)速的辦法，比如將管路風(fēng)速提高到平均≥33 m/s，甚至更高，由此導(dǎo)致管路輸送系統(tǒng)的能耗值增加。

4、3級傳統(tǒng)中央濾袋除塵器能耗高、耗損大、效果差：

4-1、傳統(tǒng)濾袋除塵器的4個(gè)顯著缺陷點(diǎn)：

（1）清灰效率低：粉塵要經(jīng)過n次高壓氣脈沖噴吹，才能被清除。

（2）過濾精度低：除塵器的過濾精度明顯低于濾布自身過濾精度的1.0-3.0%。

（3）除塵器阻力值大：總阻力值1200-1600Pa，甚至更高。

（4）濾袋使用壽命短：在粉塵和高壓氣雙高頻沖擊破壞作用之下，濾袋的使用壽命一般只有1-2年。

4-2、在巨大負(fù)壓（2.5-5.0×10KPa）之下，傳統(tǒng)中央濾袋除塵器的4個(gè)缺陷點(diǎn)則更加顯著：

（1）清灰效率更加低：

粉塵要經(jīng)過n×10次（壓差倍數(shù)）高壓氣脈沖噴吹，才能被清除。

（2）過濾精度更加低：

除塵器的過濾精度明顯低于濾布自身過濾精度的（1.0-3.0%）×6（效率倍數(shù)）。

（3）除塵器阻力值更加大：

總阻力值平均≥2600Pa，甚至更高。

（4）濾袋使用壽命更加短：

在粉塵和高壓氣雙高頻沖擊破壞×20次（沖擊倍數(shù)）作用之下，濾袋的使用壽命一般≤3個(gè)月。

4-3、小結(jié)：

傳統(tǒng)3級濾袋除塵器存在能耗高、耗損大、除塵效果差的缺陷，而且，一直得不到有效解決。

（五）小結(jié)：

傳統(tǒng)中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了清潔衛(wèi)生的便捷性和高效性目標(biāo)。

但是，穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)尚有欠缺。

同時(shí)，除塵效果還比較差，通常是高排放（30-100mg/m3）。

二、新型中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)

（一）5個(gè)方面的技術(shù)創(chuàng)新：

1、“空氣雜質(zhì)隔離器”：

在中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)的終端吸口和分支管路之間，配置“空氣雜質(zhì)隔離器”。

“空氣雜質(zhì)隔離器”對大顆粒硬、軟雜質(zhì)的隔離率可以達(dá)到100%，而細(xì)小顆粒粉塵則可以100%順暢通過。

在確保終端吸口處于正常工作狀態(tài)的同時(shí)，有效阻隔大顆粒硬和軟的雜質(zhì)，因此，比較徹底解決了管路的堵塞問題。

“空氣雜質(zhì)隔離器”相當(dāng)于中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)前端的一個(gè)安全閥門。

2、“自吸式均風(fēng)器”：

在樹枝狀分級均布的管路輸送系統(tǒng)中，其中的每個(gè)分級分支之處配置“自吸式均風(fēng)器”。

當(dāng)“自吸式均風(fēng)器”的斷面風(fēng)速≤3m/s時(shí)，抽風(fēng)總管的抽風(fēng)量可以均衡地分配給n條分支進(jìn)風(fēng)管，實(shí)現(xiàn)高效的均風(fēng)目的。

與傳統(tǒng)分配站不同之處，“自吸式均風(fēng)器”的抽風(fēng)口位于底部端口，所有聚塵會(huì)立刻被高速運(yùn)行的風(fēng)速（v≤22m/s）從均風(fēng)器的底部端口抽吸，進(jìn)入上一級抽風(fēng)管或者抽風(fēng)總管。   

“自吸式均風(fēng)器”在實(shí)現(xiàn)均風(fēng)目的的同時(shí)，很好地解決了聚塵問題。

3、管路輸送系統(tǒng)風(fēng)速低能耗?。?/span>參見表1、2

   由于新型中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)解決了管路堵塞和不穩(wěn)定均風(fēng)這2個(gè)大問題，因此，管路風(fēng)速可以從傳統(tǒng)中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)的平均≥33 m/s顯著降低為平均≤22 m/s，管路輸送系統(tǒng)的能耗獲得顯著減少。

4、“一種超負(fù)壓除塵器”和“三級超負(fù)壓除塵器”：

是中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)的中央除塵器，其中“三級超負(fù)壓除塵器”由1級高效旋風(fēng)除塵器+2級“一種超負(fù)壓除塵器”+3級“一種超負(fù)壓除塵器”串聯(lián)組合而成。

   “一種超負(fù)壓除塵器”與“低排放的垂直式濾筒除塵器組”結(jié)構(gòu)一樣，具有4個(gè)顯著優(yōu)勢點(diǎn)：

（1）離線清灰效率高：

一次高壓氣脈沖噴吹清灰即可以清除全部無益粉塵，提升n×10倍。

（2）過濾精度高：

明顯高于濾布自身過濾精度，提升（0.013-3%）×6倍。

（3）除塵器阻力值?。?/span>

總阻力值600-800Pa，甚至更低，與傳統(tǒng)的≥2600Pa相對比，降低≥73%。

（4）濾袋使用壽命雙倍增：

平均壽命≥5年，提升20倍以上。

（二）6個(gè)優(yōu)勢點(diǎn)：

1、系統(tǒng)運(yùn)行超級穩(wěn)定：

（1）系統(tǒng)運(yùn)行的故障率幾乎為零，一般可以穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行時(shí)間≥5年，一直到更換耗材濾筒為止。

（2）系統(tǒng)的均風(fēng)能力優(yōu)異，穩(wěn)定均風(fēng)。

2、系統(tǒng)運(yùn)行的能耗低：

（1）輸送管路系統(tǒng)風(fēng)速由傳統(tǒng)的平均≥33 m/s顯著降低為平均≤22 m/s，大致相當(dāng)于管路輸送系統(tǒng)的能耗節(jié)省率：≥54%。

（2）三級除塵器能耗值從≥6200Pa顯著降低到≤2400Pa，減少阻力值3800Pa，相當(dāng)于三級除塵器的能耗節(jié)省率：≥61%。

參見案例1附表1，系統(tǒng)能耗從25.5Kw顯著降低到13.8 Kw，減少能耗值11.7 Kw，相當(dāng)于系統(tǒng)的能耗節(jié)省率：≥45.8%。

3、系統(tǒng)運(yùn)行的耗損小：

新型中央除塵器的布袋或者濾筒耗材，使用壽命從≤3個(gè)月增加到≥5年，耗損降低20倍以上。

4、系統(tǒng)運(yùn)行的人工維護(hù)費(fèi)用小：

   如上所述，穩(wěn)定性優(yōu)異、耗損小意味著系統(tǒng)運(yùn)行的人工維護(hù)費(fèi)用小。

5、除塵效果好：

如上所述，新型中央衛(wèi)生清潔系統(tǒng)的中央除塵器，其除塵效果從≥30.0mg/m3提升到≤5.0mg/m3，提高5倍以上。

6、新型只需要傳統(tǒng)中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用的21%（參見案例1附表2）。

（三）總結(jié)：

新型中央清潔衛(wèi)生系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了便捷性、高效性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性4個(gè)目標(biāo)，同時(shí)，還顯著提高了系統(tǒng)的除塵效果。