程農(nóng)全

摘 要：風(fēng)電葉片生產(chǎn)，其主要工序有鋪層、灌注、合模、涂裝、配重，其中涂裝工序會(huì)使用到大量油漆，生產(chǎn)過程中會(huì)有部分揮發(fā)性有害有機(jī)物（VOC）逸散到空氣中。為保護(hù)環(huán)境和員工職業(yè)健康，對(duì)涂裝車間VOC治理尤為重要。

關(guān)鍵詞：葉片;涂裝;VOC治理

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國已成為世界第一大能源消費(fèi)國，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不但帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，而且使我國成為世界第一大溫室氣體排放國。黨的十八大提出了將“推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命”，反映出國家轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式的重要性和急迫性，以風(fēng)電為代表的可再生能源迎來歷史性發(fā)展機(jī)遇，使風(fēng)電投資、建設(shè)、并網(wǎng)一系列環(huán)節(jié)不斷加速，同時(shí)對(duì)風(fēng)電葉片的需求也大幅度增長。其中涂裝工序會(huì)使用大量油漆，油漆中含有甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有害物質(zhì)[1-2]。針對(duì)我司涂裝車間VOC治理效果不佳、與行業(yè)先進(jìn)企業(yè)尚有一定差距的現(xiàn)狀，經(jīng)過一段時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪、調(diào)研，本著改善員工工作環(huán)境、揮發(fā)性有機(jī)物達(dá)標(biāo)排放、同時(shí)兼顧降低運(yùn)行成本的原則，我們深入分析、討論、計(jì)算，為葉片涂裝車間設(shè)計(jì)了一套完整的VOC治理方案，具體如下：

總體思路—在風(fēng)電葉片涂裝車間設(shè)計(jì)配置VOC處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)共包含4套能獨(dú)立運(yùn)行的治理設(shè)備，每套設(shè)備配兩臺(tái)大功率風(fēng)機(jī)用于揮發(fā)性有機(jī)物的收集，收集的VOC氣體通過F5、F7兩級(jí)袋式過濾和活性炭吸附后向大氣排放，安裝投入使用后滿足車間揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放標(biāo)準(zhǔn)[3-4]。

1 系統(tǒng)風(fēng)量設(shè)計(jì)

（1）經(jīng)測(cè)量，涂裝車間尺寸：長80 m，寬36 m，高18 m，換氣次數(shù)按照3.8次/小時(shí)計(jì)。

（2）本處理系統(tǒng)共配置4套設(shè)備，根據(jù)車間收集面積測(cè)算，每套設(shè)備處理風(fēng)量25 000? m3/h，總計(jì)算風(fēng)量為100 000? m3/h，

每套設(shè)備共2臺(tái)風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)過程考慮風(fēng)機(jī)損壞情況，做到主風(fēng)機(jī)一用一備，以確保正常生產(chǎn)。

2 系統(tǒng)壓損、功率設(shè)計(jì)

（P：功率kW;Q：風(fēng)量 m3/min;Ps：壓損200 mmAq;0.6為風(fēng)機(jī)效率;1.05為安全系數(shù);6 120為系數(shù)）

系統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率：

P=Q*Ps÷6 120÷0.6*1.05 （25 000 m3/h÷60≈417 m3/min）

=417*200÷6 120÷0.6*1.05=23.85

考慮系統(tǒng)風(fēng)量20%衰減，23.85÷（1-20%）=29.8，故單臺(tái)風(fēng)機(jī)電功率取30 kW，系統(tǒng)總電功率30 kW*8=240 kW。

3 主風(fēng)管設(shè)計(jì)

主管道風(fēng)速V管=10 m/s～20 m/s，本次設(shè)計(jì)取13 m/s。

（Q：風(fēng)量 m3/h;V管：主管道風(fēng)速 m/s;d：風(fēng)管直徑： mm）

風(fēng)管主管直徑取850 mm：

4 吸風(fēng)口設(shè)計(jì)

吸風(fēng)口風(fēng)速V吸取0.5 m/s。

（Q：風(fēng)量 m3/h;V吸：吸風(fēng)口風(fēng)速 m/s;d吸：吸風(fēng)口直徑：mm）

單套系統(tǒng)設(shè)9個(gè)吸風(fēng)口，每個(gè)間距4.5 m。

吸風(fēng)口直徑取1 400 mm。

5 系統(tǒng)工藝流程概要

（1）根據(jù)相關(guān)環(huán)保要求，系統(tǒng)收集的VOC氣體經(jīng)處理后通過2個(gè)15 m高度煙囪排放，煙囪直徑控制在85 cm以內(nèi)。

（2）根據(jù)車間實(shí)際情況，主風(fēng)管長度按160 m設(shè)計(jì)。

6 VOC治理系統(tǒng)布局圖

7 VOC過濾選擇

7.1 預(yù)處理

VOC過濾要求兩道干式過濾器：F5級(jí)過濾以及F7級(jí)過濾，均為袋式過濾。

7.2 活性炭配置計(jì)算

經(jīng)測(cè)算，涂裝車間年產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物約4.768 2噸，活性炭吸附效率按照20%計(jì)算，因車間現(xiàn)有脫附設(shè)備，綜合考慮吸附效果及運(yùn)行成本，吸附3個(gè)月進(jìn)行一次脫附，活性炭吸附箱抽屜尺寸匹配現(xiàn)有脫附設(shè)備。每周期需要處理揮發(fā)性有機(jī)物4.768 2噸÷4=1.192 05噸，活性炭填充量為1.192 05÷20%=5.960 25噸，綜合考慮后取填充總量6噸（約12 m3），每季度進(jìn)行一次脫附。

8 車間氣流示意圖

9 結(jié)束語

通過以上VOC治理方案的實(shí)施，我司葉片涂裝車間漆霧得以較充分收集治理，車間環(huán)境明顯改善，有效保護(hù)了員工身體健康，提高了員工工作積極性，生產(chǎn)效率得以提升，揮發(fā)性有機(jī)物排放達(dá)到當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境主管部門要求，為公司可持續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王捷，許年冰，周惠紅.VOC廢氣治理工程技術(shù)方案研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（08）：239-240.

[2]陳金祖.基于工業(yè)生產(chǎn)VOC的危害分析及治理方案研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019，35（07）：116-117.

[3]寧淼，邵霞，劉杰，等.對(duì)構(gòu)建工業(yè)涂裝VOC全過程管控體系的系統(tǒng)思考[J].涂料工業(yè)，2017，47（12）：42-47+52.

[4]林宣樂.汽車涂裝噴漆室有機(jī)廢氣凈化技術(shù)方案及應(yīng)用[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2017，20（05）：41-46.