棉紡車間空氣污染造成煤灰紗的成因分析與防治

摘要： 煤灰紗嚴(yán)重影響紡織產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也是難以解決的技術(shù)問題。本文通過對(duì)煤灰紗成因的分析，試圖找到煤灰紗形成的特征性規(guī)律，從而找到切實(shí)可行的技術(shù)解決途徑。
關(guān)鍵詞： 棉紡車間 煤灰紗 煤灰紗是指被空氣中煤煙塵污染的細(xì)紗。由于煙塵型污染，空氣進(jìn)入紡紗車間后，生產(chǎn)出來的潔白管紗會(huì)變成灰黑色，在管紗下部猶為嚴(yán)重。用煤灰紗織出的白坯布面上形成有不規(guī)則的黑條，不能用于漂白和淺色加工。煤灰紗的發(fā)生具有以下特點(diǎn)：1、時(shí)間長(zhǎng)，春秋季節(jié)會(huì)不同程度地發(fā)生，霉雨天氣，霧天最為厲害。2、影響面積大，如不采取有效防治措施，往往會(huì)出現(xiàn)大量的煤灰紗。3、 產(chǎn)生機(jī)理復(fù)雜，影響因素多，至今還無十分有效的防治措施。 1 產(chǎn)生原因 1.1 室內(nèi)空氣中煙塵顆粒的存在 室內(nèi)空氣中存在的煙塵顆粒由室內(nèi)外兩個(gè)污染源產(chǎn)生，即侵入室內(nèi)的室外空氣中煙塵顆粒和紡織機(jī)械滋生的油煙顆粒。 室外空氣中的煙塵顆粒未經(jīng)有效過濾即進(jìn)入車間是煤灰紗的形成的條件之一。侵入途徑有：當(dāng)室外新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)間時(shí)，大氣中的煙塵在沒有經(jīng)過有效過濾的情況下就與回風(fēng)混合進(jìn)入車間；由于風(fēng)壓和熱壓的作用使車間呈負(fù)壓，室外含煙塵空氣經(jīng)過門窗縫隙直接滲透進(jìn)入車間。 處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的紡織機(jī)械零件所產(chǎn)生的高溫，會(huì)使機(jī)油析出細(xì)小顆粒甚至炭黑，造成室內(nèi)環(huán)境污染。 1.2 靜電吸附作用 被排放出來的煤煙灰，在其產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)過程中，由于相互摩擦、碰撞、接觸帶電體等原因，幾乎總帶有一定的電荷。另一方面，由于紡織纖維均為不良導(dǎo)體，在牽伸、卷繞過程中，纖維與纖維之間、纖維與皮輥之間、纖維與鋼絲圈之間的摩擦極易產(chǎn)生靜電。再則，紗穗在細(xì)紗機(jī)上，由于加捻和纏繞的需要，線速度很高，與空氣形成一對(duì)等值的反向摩擦力，它的荷電性和粘附性更強(qiáng)。正負(fù)電荷相互作用形成煤灰紗。紗的支數(shù)越高，紗穗在機(jī)上與空氣接觸的時(shí)間愈長(zhǎng)，線速度愈大，因而媒灰紗現(xiàn)象也愈嚴(yán)重。一般紡40支以上產(chǎn)品時(shí)，容易產(chǎn)生煤灰紗。 總之，煤灰紗的產(chǎn)生是煙塵顆粒存在和靜電吸附共同作用的結(jié)果。 2 大氣對(duì)煙塵顆粒的輸運(yùn)作用 煤灰紗形成時(shí)大氣背景的惡化究其原因，與大氣對(duì)流層出現(xiàn)逆溫層，風(fēng)力輸運(yùn)，氣壓分布，日照時(shí)間等條件有關(guān)。因此，分析煙塵顆粒在大氣層中的流動(dòng)情況，即可清楚地了解煤灰紗形成的氣象條件。 2.1 逆溫層中的熱泳作用 由于煙氣內(nèi)含有水汽，屬濕絕熱膨脹，有汽化熱放出，并繼續(xù)上升，以湍流形式流向高空。這樣煙塵顆粒擴(kuò)散良好，附近紡織工廠紡紗過程中形成煤灰紗的幾率不大。若至夜晚，由于地面不再受到陽光照射，地表溫度逐漸下降，而地面上空的空氣由于接近完全透明體，沒有多少輻射能散失，這樣會(huì)形成地表溫降快，而高空溫降慢，地表溫度低于其上面空氣的溫度。所以在晴朗的夜晚，會(huì)形成離地高度愈高，溫度亦愈高的現(xiàn)象，即形成逆溫層。一旦逆溫層高于煙囪排氣口一定距離，因?yàn)闊焽枧懦鰺煔饨^熱膨脹發(fā)生溫降，而其上空氣溫度比煙囪煙氣溫度高，則煙囪排出的煙氣不能很好的擴(kuò)散，由于熱泳作用溫度較低的煙氣發(fā)生下沉。加上未燃盡的炭粒和煤灰較空氣重，亦向下沉，故煙囪附近空氣污染嚴(yán)重，易發(fā)生煤灰紗。 在氣候惡劣時(shí)，如冷空氣與熱濕空氣交鋒時(shí)，熱濕空氣爬到上方亦會(huì)形成逆溫層。在這種情況下，也易形成煤灰紗。清晨時(shí)，陽光照射地面，地面吸收太陽輻射能溫度上升，但近地面一部分空氣溫度低于地表面溫度，煙囪口上部仍為逆溫層，煙氣不能擴(kuò)散，往下沉，產(chǎn)生漫煙流，對(duì)周圍空氣的污染最為嚴(yán)重，紡織工廠此時(shí)煤灰紗亦最嚴(yán)重。 2.2 風(fēng)力輸運(yùn)作用 風(fēng)對(duì)煙塵顆粒有極強(qiáng)的裹挾輸運(yùn)作用， 總是將與空氣密度大體相近的煙塵輸送到遠(yuǎn)方。風(fēng)向決定了被煤煙灰污染的區(qū)域（總是在污染源的下風(fēng)方向）。風(fēng)向是忽上忽下、忽左忽右的，風(fēng)速也是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的，這種大氣湍流運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，造成流場(chǎng)各部分之間強(qiáng)烈的混合。風(fēng)速愈大，湍流愈強(qiáng)，煤煙灰擴(kuò)散的速度就越快，稀釋的就愈好，空氣中的濃度也就愈低。但本地區(qū)空氣中煤煙灰的濃度低，即有可能造成其它地區(qū)煤煙灰的濃度升高。反之，即使本地區(qū)空氣質(zhì)量良好，也有可能由于風(fēng)力輸入了其它地區(qū)的煙塵，從而形成煤灰紗。 2.3 氣壓分布的作用效應(yīng) 空氣污染還與大氣壓有著密切的關(guān)系，低氣壓域內(nèi)，空氣有上升運(yùn)動(dòng)，而且通常風(fēng)速較大，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于煤煙灰的擴(kuò)散稀釋；相反，在較高的大氣壓域內(nèi)，天氣晴朗，風(fēng)速較小，空氣有較大范圍的下沉運(yùn)動(dòng)，形成逆溫，阻止向上湍流空氣的擴(kuò)散。如果有連續(xù)幾天的微風(fēng)和逆溫，便呈現(xiàn)

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