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典型建筑外墙涂料生产线有机废气收集系统优化应用研究

典型建筑外墙涂料生产线有机废气收集系统优化应用研究

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作者：王友臣西安建筑科技大学

学位级别：硕士

建筑外墙涂料生产过程中VOCs挥发点位多、无组织排放的VOCs浓度低、排放量较大。部分建筑外墙涂料生产企业存在VOCs废气净化设备进口浓度低于排放标准要求的现象。主要原因在于废气收集净化系统的收集效率未达到设计要求。提高建筑外墙... 详细信息

建筑外墙涂料生产过程中VOCs挥发点位多、无组织排放的VOCs浓度低、排放量较大。部分建筑外墙涂料生产企业存在VOCs废气净化设备进口浓度低于排放标准要求的现象。主要原因在于废气收集净化系统的收集效率未达到设计要求。提高建筑外墙涂料生产线有机废气收集净化系统的收集效率,有利于加强对工业源VOCs无组织排放的控制,确保车间岗位劳动卫生条件的达标。此外,建筑外墙涂料生产订单受季节影响,生产淡季时废气收集净化设备的全开导致能源浪费。节能模式下的废气收集净化系统收集效率的提高,对降低企业运维成本、延长设备使用寿命有着重要意义。本论文以某丙烯酸外墙涂料生产线为研究对象,利用CFD软件,对卸料口处侧吸罩的罩口倾角、罩口形式两方面进行优化设计。通过在支路管道增设圆形导流板的措施来降低丙烯酸外墙涂料生产线废气收集净化系统各支路间的阻力不平衡率,使整个系统达到设计条件下的全负压平衡运行。研究结论如下:(1)卸料口处侧吸罩控制点附近的甲苯气体未被侧吸罩有效捕集,该部分甲苯气体在近地面处沉积。管道风速范围在2m·s～3m·s时,增大管道风速可以提高侧吸罩收集效率,继续增大管内风速将导致远离罩口处流场涡旋现象加剧,侧吸罩收集效率下降。在管道设计风速3m·s下,罩口倾角存在最优值10°,此时侧吸罩收集效率达到70.18%。采用环形罩口侧吸罩可以提高罩口处汇流源强度,提升罩口控制点风速,进而提高收集效率。设计条件下,环形罩罩口控制点风速0.54m·s、收集效率72.3%;普通罩口控制点风速0.51 m·s、收集效率70.18%。(2)原收集系统各支路的模拟风量与设计风量偏差范围在-28%～95%,本研究在支路1、支路2、支路3上分别增设开度为36°、58°、32°的圆形导流板,各支路模拟风量与设计风量偏差值为支路一 2.56%、支路二-1.7%、支路三3.41%、支路四-3.03%、支路五-2.37%,各支路偏差均在5%以内,满足设计要求。(3)数值模拟方法可以给建筑外墙涂料生产企业废气收集净化系统侧吸罩参数优化选型、收集系统风量调节提供依据,对提高整个系统收集效率有一定指导意义。

关键词：建筑外墙涂料生产线废气收集侧吸罩参数优化全负压阻力平衡

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