050教材棉纺车间通风设计中防治煤灰纱形成污染物因素解析正文.pdf

棉纺车间通风设计中防治煤灰纱形成 污染物因素分析 *1，2 *1 王迎辉 沈恒根 1 东华大学 2 河南纺织高等专科学校 摘要 煤灰纱是长期困扰纺织工厂的一大生产难题，本文针对通风设计中的主要污染物对煤灰纱形成的 主要影响因素进行分析，得出煤灰纱的产生受大气污染程度、气象条件作用（包括风力与湍流作用、逆 温层作用等）、生产过程中的静电作用及工艺有害物的产生等众多因素的影响，具有时间长、影响面积 大、产生机理复杂、影响因素众多的特点，总结了煤灰纱产生的规律，并从生产工艺改进、新（回）风 过滤、空调喷淋室的改进、通风系统正压设计、预警值班制度等方面分析了煤灰纱的防治措施。 关键词 煤灰纱 规律 过滤 喷淋室 1 前言 含烟尘较多的空气进入棉纺织厂细纱车间后，就会使管纱粘上灰尘颗粒变成灰黑色，形成所谓的“煤 灰纱”。不但影响半成品成纱，坯布的外观质量，且不能用于漂白和浅色加工,严重影响纺织产品质量， 给纺织企业造成很大的经济损失。经粗略统计，有厂家每年由此造成的损失近百万元之多[1]。“煤灰纱” 现象是长期困扰纺织厂产品质量的一大生产难题,尽管国内纺织行业多年来对此进行了大量研究,采取 了一些治理措施,但至今没有得到彻底解决。 煤灰纱的形成与传统空调喷淋室不能有效去除细小颗粒，新、回风过滤效果不佳及车间通风调节不 当造成车间负压有关，尤其是环境空气污染的影响。 2 煤灰纱形成的影响因素 2.1 环境空气状况及车间卫生标准 随着现代工业的迅猛发展，对空气的污染也日趋严重。我国的大气污染以煤烟型为主，少数城市为 煤烟型与汽车尾气污染并重。北方城市大气污染程度高于南方，冬季高于夏季，早晚高于中午和下午， 产煤区及重工业区、化工区更为严重。大颗粒的煤尘为降尘，微细的油烟和碳黑颗粒则会长时间的悬浮 在空中，这些颗粒会随空调系统的新风或经门、窗缝隙进入细纱车间，被吸附在高速运转的管纱表面， 达到一定量时就会形成煤灰纱。我们应加强环境保护，改善能源结构，严格执行室外环境空气质量控制 标准，以从环境根源上防治煤灰纱。 我国现行《工业企业设计卫生标准》所规定的工作地点生产性粉尘的最高容许浓度中，纺织车间空 气最高容许浓度按“含10％以下游离SiO 3 2 的无毒性矿物性与动植物性粉尘（最高容许浓度10mg/m ）”执 行。但近年来测试发现车间SiO2含量有的已达到20％～30％，远在10％以上。所以棉纺织厂空气含尘浓 3 3 [2] 度应按中国纺织工程学会召开的除尘会议上建议采用的含尘浓度（老厂3.5mg/m ，新厂2.5mg/m ） 。 2.2 室外气象条件的影响 煤灰纱一般产生于夜晚或早晨10点以前，或某些气候条件变化时。从煤烟灰排放到降落，要经过大 气的传输扩散。这种扩散与稀释能力主要与风和湍流有关[3]，另外还与大气对流层出现逆温层有关。 2.2.1 风力输运与湍流作用 风对烟尘颗粒的输运作用主要是将与空气密度大体相近的烟尘输送到远方。风向决定了被煤烟灰污 染的区域。若纺织厂的细纱车间在污染源的下风向，煤灰纱现象会更严重。风亦有对污染烟尘的冲淡、 稀释作用，烟尘浓度与风速成反比。风向、风速变化形成大气湍流运动，造成流场各部分之间强烈的混 合。风速愈大，湍流愈强，煤烟灰扩散的速度就越快，稀释就愈好，空气中的浓度也就愈低，煤灰纱现 象也就越不明显。其它气象因子都是通过风和湍流的作用问接影响空气污染的。凡是有利于增大风速， 加强湍流的气象条件都有利于烟尘的扩散稀释。 2.2.2 逆温层作用 在晴朗的白天，大气温度呈干绝热递减状态，而烟气内含有水汽，上升发生湿绝热膨胀，温降小于 大气，故较周围大气温度高，烟气会继续膨胀上升，形成不稳定湍流流向高空。这样污染物扩散效果良 好，附近纺织厂纺纱过程中形成煤灰纱的几率不大。 在晴朗无云或少云、风速不大的夜晚，地面辐射冷却快，较高气层温降慢，地表温度低于其上面空 气的温度。出现离地高度愈高，温度亦愈高