VOCs收集系统要素、效率参数选择及收集保障

一.收集系统三大要素 

1.风机

常用的工业风机类型主要有离心式、轴流式。混流风机、斜流风机、排烟风机、风机箱等其他风机均为上述两种的派生。离心风机的进、出风气流方向成90°夹角，轴流风机的进、出风气流方向是同方向)。VOCs 治理设施带净化设备的，应选用离心风机，不能采用轴流风机。轴流风机仅适用于大流量和较低压头的场合。

风机的主要参数有风量(m³/h)、风压(Pa)、转速(rpm)、功率(kW )、噪声(dB(A))等。与国际标准单位不一致的参数，换算后使用。

两台同型号风机并联运行，其风量并非两台风机风量之和，经验显示至多达到两台风机风量之和的80%。两台同型号风机串联运行，风量不增加，可增大风压；不同型号风机不宜串联使用，尤其是不同风量的风机不可串联使用。

离心风机

2.风管

常用的风管材质类别主要有金属风管、玻璃钢风管、塑料风管和软管，VOCs收集系统以金属风管为主。金属风管常用的连接方式有焊接和法兰连接。金属风管采用法兰连接方式时，推荐使用角钢法兰、焊接法兰，不建议使用共板法兰。当腐蚀性物质和VOCs共有时，可采用玻璃钢风管、塑料风管；有移动要求时，可采用软管，且软管长度不宜过长，不能出现软管缠绕、弯折的情况，避免局部阻力过大，导致软管连接的外部排风罩排风量不足甚至无风。

VOCs收集风管的断面风速推荐值如下:

①不含尘风管:支管风速5~6 m/s，主管风速8~12 m/s；

②粉尘和VOCs共有的风管:风速14~23 m/s。如收集系统涉及有特殊要求的粉尘，则参照相关的行业及安全标准执行。

VOCs废气收集系统的输送管道应密闭，其系统应在负压下运行，若处于正压状态，对输送管道组件的密封点进行泄漏检测。

3.风阀

VOCs收集系统常用的风阀类型有插板阀、蝶阀、多叶阀和防火阀等。其中，粉尘和VOCs共有的收集系统采用插板阀；通风等其他宜采用蝶阀；长边或直径大于630 mm 的大截面风管采用多叶阀；穿越防火分区及必要处需安装防火阀。

对于应急排口，阀门泄漏率不应大于0.5%，应处于常闭状态，要定期检查确保风阀开关动作有效性；阀门宜采用电动或气动，具有信号输入功能，远端控制中心输出电信号使阀门动作，具有信号输出功能，反馈阀门状态信号到控制中心，阀门关闭到位才可输出阀门关闭的电信号。

蝶阀

二.提高VOCs收集效率的参数选择 

1.风机参数选择如下:

①风机风量取值为系统设计风量的1.1~1.2倍，末端治理设备或系统漏风率大时取上限值，漏风率小时取下限值。

②风机全压取值为系统设计阻力的1.2倍，系统阻力按照系统最不利点(管道最远点、末端治理设备最大阻力工况)进行计算。

风机选型时应结合VOCs处理系统的输送介质特点。常用的特殊类型包括防爆风机、防腐风机和耐高温风机等，分别适用于输送有爆炸危险性、有腐蚀性或潮湿气体以及高温的VOCs废气。一般地，按照通用的风机命名方式，风机常用用途代码含义:防腐型风机铭牌标识为F(如F4-79);防爆型风机铭牌标识为B(如B4-79 )。

实际工程中，风机铭牌标识的风量不一定是实际运行的风量，风量或监测风量应该以计算风量为准。监测风量取用时应该判断监测的可信度包括监测口位置、工况或标况的转换等。系统风量的确定需根据各个排风罩的形式、与VOCs散发源的距离等确定每个排风点的风量，再由每个排风点的风量叠加，得到系统总风量。废气收集的管路系统宜设置用于调节风量平衡的调试阀门。局部排风的支管路与全室排风的百叶风口不宜在同一管路进行汇集(如下图)，可避免万向吸风罩等阻力较大的局部排风点位出现排风风量不足现象。

2.全室排风与局部排风的相对位置示意图

 

三.收集保障 

1.使用前调试

VOCs净化系统安装完毕，在投入使用前，需对VOCs收集系统进行调试以确保各点位达到设计排风量。调试的时候，需对调整后的阀门进行刻度标识。日常使用中，应定期进行系统调试，建议调试周期为一年一次。

每个收集罩的置口风速、开口断面风速通过检测，不偏离控制风速要求，并具有均性。采用多联罩、楔形罩，在罩内设置导流板等措施，可提高罩口风速、开口断面风速的均匀性(如下图 )。

2.提高控制风速

提高断面风速、罩口风速或系统排风量，可以提高VOCs的收集效率，断面风速、罩口风速可取上限，但不宜超过上限值。风速增加太多会造成更多物料随着排风损失，增加环境负荷；排风量增加直接增大了排风系统的规模，也对末端治理设备提出了更大处理能力的要求，不能在有效收集的同时做到经济性。

3.优化排风罩

排风罩对VOCs 的收集效率排序为:密闭罩、半密闭罩、接受罩、外部排风罩。整体通风由于涉及职业卫生和安全要求，不在此排序中。结合实际工程现状，最适合采用半密闭罩。在收集设计中，应尽可能将各种复杂情况转化成半密闭罩。

对于外部排风罩，使用软帘、软罩、挡板，使排风罩延长无限接近VOCs散发源，可提高废气收集效果。使用塑料材质的软帘、软罩应选择阻燃防静电型。其中，软帘如下图所示。

 

灵活结合设备的开启形式设置风量可调的排风罩。例如，对于加料过程不连续的分散缸、搅拌罐，打开翻盖时，需要较大的风量；关闭翻盖时，仅需要较小的风量即可维持微负压。采用风量可调的末端收集方式在末端风管上设置风阀，风阀与翻盖连锁，打开翻盖时，风量自动调节变大，关闭翻盖时，风量自动调节变小。分散缸风景可调的吸风口如下图所示。

4.防止气流干扰

排风罩的设置应避免气流干扰，易产生干扰气流的因素有风扇、外窗、外门、频繁开启的内门等。上述因素产生的干扰气流其流速往往远大于控制点风速，易将VOCs 吹离排风罩控制范围。

为防止干扰气流影响，整体通风宜设置缓冲区，采用双层门+门斗的形式(如下图)。