脈沖袋式除塵器在攪拌站主機(jī)粉塵治理上的應(yīng)用

摘要：針對(duì)攪拌站主機(jī)粉塵污染源產(chǎn)排情況，分析了袋式除塵器和濾筒式除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了脈沖袋式除塵器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能特點(diǎn)和選型應(yīng)用，同時(shí)列舉了該產(chǎn)品在混凝土攪拌行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：攪拌主機(jī)；粉塵污染治理；脈沖袋式除塵器  選型應(yīng)用

1  引 言

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，混凝土需求日益增長，混凝土企業(yè)得到了長足發(fā)展。但是，混凝土企業(yè)粉塵污染也一直困擾著該行業(yè)的發(fā)展。混凝土攪拌站主要由攪拌主機(jī)、物料稱量系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、物料貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等5大系統(tǒng)和其他附屬設(shè)施組成，粉塵污染主要有料場(chǎng)、物料筒倉和攪拌主機(jī)。針對(duì)這些污染源，應(yīng)選擇不同的技術(shù)路線和適合污染源的除塵設(shè)備，方能達(dá)到理想的治理效果。今年來，筆者采用脈沖袋式除塵技術(shù)路線來治理攪拌主機(jī)粉塵，粉塵捕集率高，排放達(dá)標(biāo)，收到了好的效果。

2  脈沖袋式除塵器的基本原理、結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)

2.1  脈沖袋式除塵器基本原理

脈沖袋式除塵器主要由上箱體、中箱體、灰斗、卸灰裝置、噴吹裝置和控制系統(tǒng)等幾部分組成。含塵其他進(jìn)入箱體下部，在擋風(fēng)板形成的預(yù)分離室內(nèi)，大顆粒因慣性作用落入灰斗，煙氣沿?fù)躏L(fēng)板向上達(dá)濾袋，粉塵被阻隔在濾袋外面，干凈煙氣進(jìn)入袋內(nèi)，并經(jīng)袋口和上箱體由排風(fēng)口排出。當(dāng)濾袋表面的粉塵不斷增加，導(dǎo)致設(shè)備阻力上升到設(shè)定時(shí)值時(shí)，脈沖控制器便發(fā)出信號(hào)，使噴吹系統(tǒng)工作，此時(shí)壓縮空氣從氣包經(jīng)脈沖閥和噴吹管上的噴嘴向?yàn)V袋內(nèi)噴射，在濾袋膨脹產(chǎn)生的加速度和反向氣流的作用下，附于袋外的粉塵脫離濾袋落入灰斗，粉塵由卸灰閥排出，噴吹一次的時(shí)間為0.15-0.2s，噴吹結(jié)束后，濾袋立即恢復(fù)過濾狀態(tài)。

2.2  脈沖袋式除塵器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

    脈沖袋式除塵器由箱體、灰斗、噴吹裝置、氣路系統(tǒng)及附件等組成，具體見圖2-1。

2.2.1 箱體部分：包括清潔室、過濾室、分室隔板、檢修門及殼體結(jié)構(gòu)。清潔室內(nèi)設(shè)有提升閥與花板，噴吹短管：過濾室內(nèi)設(shè)有濾袋及其骨架。

2.2.2 灰斗及卸灰機(jī)構(gòu)：卸灰斗可按不同系列、不同進(jìn)口粉塵濃度，分別設(shè)置螺旋輸送機(jī)、空氣輸送斜槽和卸灰閥。

2.2.3 脈沖清灰裝置：包括脈沖閥、氣包、提升閥用氣缸及其電磁閥等。

2.2.4 氣路及減壓裝置、油水分離器、油霧器等。

2.2.5 其他附件，包括鋼支架、爬梯、頂部欄桿等。

圖2-1  脈沖袋式除塵器結(jié)構(gòu)簡圖

2.3 脈沖袋式除塵器的性能特點(diǎn)

脈沖袋式除塵器是一種高效、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的新型除塵設(shè)備，已廣泛用于水泥建材、鋼鐵冶金、電力化工等行業(yè)。該除塵器配備了阻力低、啟閉快和清灰能力大的脈沖閥，該善了噴吹管的動(dòng)力特性，以縫在袋口的彈性漲圈嵌在花板上，拆裝方便。用控制儀進(jìn)行清灰和運(yùn)行參數(shù)控制。其主要特點(diǎn)如下：

2.3.1 清灰效果好

脈沖閥采用雙曲線膜片結(jié)構(gòu)，脈沖阻力低，起閉快和清灰能力大，噴吹裝置各部件均且有優(yōu)良的空氣動(dòng)力特性，當(dāng)噴吹壓力為0.5~0.6MPa時(shí)，對(duì)凈化含塵濃度高和含濕量大的煙塵仍有很好的清灰效果。

2.3.2 除塵效率高

對(duì)凈化含塵濃度≤50g/ m³的氣體，能長期保證排放濃度小于30mg/m³。

2.3.3 占地面積小

占地面積較常規(guī)脈沖和反吹風(fēng)袋式除塵器小。

2.3.4 操作維修方便

a、濾袋袋口采用了彈性漲圈，可直接嵌在花板上，即密封又拆裝方便，減少了維修人員與污袋的接觸。

b、該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)部件少，維修方便。

c、該設(shè)備清灰為強(qiáng)力離線清灰，清灰、過濾、沉降分別進(jìn)行，并實(shí)現(xiàn)三狀態(tài)；清灰無二次楊塵，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于反吹風(fēng)清灰(弱力清灰)。

d、控制技術(shù)為歐姆龍PLC定時(shí)自動(dòng)控制，精確度高，開起后不需專人管理。

3  攪拌主機(jī)粉塵污染產(chǎn)排情況

攪拌主機(jī)粉塵污染源主要有皮帶機(jī)投料、主機(jī)受料和稱量斗上料，所產(chǎn)生的粉塵粒度細(xì)、揚(yáng)塵大、有一定的濕度。皮帶機(jī)主要運(yùn)輸骨料，骨料配料完畢，由皮帶機(jī)送入斜皮帶內(nèi)，骨料沿斜皮帶上升，將骨料卸入攪拌機(jī)內(nèi)。皮帶機(jī)投料至料斗時(shí)由于物料落差而產(chǎn)生揚(yáng)塵。其揚(yáng)塵量與落差高度、皮帶機(jī)寬度和投料時(shí)間有關(guān)。主機(jī)受料指向主機(jī)投遞混凝土可用的粉料，包括水泥、粉煤灰和礦粉等。粉料往主機(jī)投料時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。螺旋輸送機(jī)將料倉中的粉料輸送至稱量斗時(shí)也會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，其粉塵主要為水泥粉塵、粉煤灰粉塵和礦粉粉塵。

3.1  皮帶機(jī)投料產(chǎn)排計(jì)算

皮帶機(jī)投料時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵，粉塵濃度約5g/m³。收集該粉塵需設(shè)置捕集罩，捕集罩的寬度（B）一般為機(jī)架的寬度（皮帶寬+300m），捕集罩的長度（L）一般為寬度的2倍（工程實(shí)例中一般取1.5-2m），捕集罩的高度（H）一般取500mm。          其抽風(fēng)量（Q）計(jì)算如下：

  Q=L×B×V×3600（m³/h）

式中：V為罩口流速，V= 0.5∽1(m/s）

3.2  主機(jī)受料產(chǎn)排計(jì)算

主機(jī)受料主要是投送水泥、粉煤灰、礦粉等物料產(chǎn)生的粉塵，其濃度約2g/m³。

其抽風(fēng)量（Q）計(jì)算如下：

Q=3600×V÷H×K（m³/h）

式中：V----一次投物料的體積（m³）

       H----投物料持續(xù)時(shí)間(S)

       K----野風(fēng)系數(shù)，一般取1.3∽1.5

3.3  稱量斗產(chǎn)排計(jì)算

粉料稱量計(jì)重后卸料時(shí)會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，其濃度約2g/m³。其抽風(fēng)量計(jì)算如下：

Q=3600× G÷P÷H×K

式中：G----稱量斗最大需求量(Kg)

      P----物料密度（Kg/m³）

      H----投料時(shí)間（S）

      K----野風(fēng)系數(shù)，一般取1.1∽1.3

4  粉塵污染治理系統(tǒng)

   攪拌主機(jī)各污染源相對(duì)較近，可采用一套集中除塵系統(tǒng)來進(jìn)行治理。

4.1  工藝流程

在引風(fēng)機(jī)作用下，各揚(yáng)塵點(diǎn)產(chǎn)生的含塵氣體經(jīng)密閉罩捕集后由進(jìn)風(fēng)管道進(jìn)入脈沖袋式除塵器進(jìn)行過濾除塵，收集下來的粉塵經(jīng)流管進(jìn)行在利用。凈化后的干凈氣體通過風(fēng)機(jī)達(dá)標(biāo)排入大氣。其工藝流程見圖4-1。

圖4-1  除塵系統(tǒng)工藝流程圖

4.2  主要技術(shù)參數(shù)

4.2.1  處理風(fēng)量

   處理風(fēng)量(Q)也為抽風(fēng)量，包含皮帶機(jī)投料抽風(fēng)量（Q₁）、主機(jī)受料抽風(fēng)量（Q₂），稱量斗下料抽風(fēng)量（Q₃）。

   Q=（Q₁+Q₂+3×Q₃）×K

   式中：K----漏風(fēng)系數(shù)，一般取1.1

4.2.2  系統(tǒng)阻力

   系統(tǒng)阻力包括除塵設(shè)備阻力H₁（一般小于1500Pa）、系統(tǒng)管道阻力損失H₂和密閉罩罩所需負(fù)壓H3(一般200Pa).其總阻力為：H=（H₁+H₂+H₃）×1.1

    系統(tǒng)管道阻力計(jì)算公式為：

  H₃＝1/2fV²【∑§＋（γ／D）L】

式中： H₃――系統(tǒng)阻損（Pa）

      V――流速（m/s），一般取15∽20m/s

      γ／D――單位長度摩镲阻力系數(shù)（Pa/m）

      L――最長管道長度（m）

4.3、設(shè)備選型

4.3.1  過濾面積的計(jì)算

除塵器過濾面積由處理風(fēng)量、過濾風(fēng)速等參數(shù)來確定，計(jì)算公司為：

S=Q÷60÷V（m²）

式中：Q----處理風(fēng)量（m³/h）

      V----過濾風(fēng)速（m/min），一般取1.2-1.6

4.3.2  除塵設(shè)備選型

對(duì)照除塵設(shè)備產(chǎn)品樣本，以過濾面積為主要指標(biāo)，選擇除塵器型號(hào)規(guī)格。

4.3.3、風(fēng)機(jī)選型

    對(duì)照風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本，以系統(tǒng)的處理風(fēng)量、系統(tǒng)阻力（全壓）為主要指標(biāo)，選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)。

5  應(yīng)用實(shí)例

2013年8月，重慶畢威環(huán)保工程設(shè)備有限公司總包了重慶中冠混凝土工程有限公司3條生產(chǎn)線（120t/d生產(chǎn)線2條、240t/d生產(chǎn)線1條）的攪拌主機(jī)除塵系統(tǒng)工程。經(jīng)過計(jì)算后，其設(shè)備選型如表5-1。該項(xiàng)目經(jīng)設(shè)計(jì)施工后，其收塵效果好，排放濃度低，肉眼看不到粉塵。

表5-1  中冠攪拌站主機(jī)除塵設(shè)備選型參數(shù)表

此外，該設(shè)備還通過攪拌站主機(jī)生產(chǎn)廠家的推廣，已在重慶富皇混凝土有限公司、重慶華誼混凝土有限公司、璧山慶華混凝土有限公司、梁平吉龍混凝土有限公司、重慶三圣特種建材有限公司、遵義奧克建材有限公司、重慶漢信建材有限公司等企業(yè)得到了推廣應(yīng)用。

6  結(jié)語

脈沖袋式除塵器是一種高效除塵設(shè)備，具有清灰效果好、除塵效率高、占地面積小、操作維修方便、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理的條件下，其捕集效率大于95%，排放濃度小于30mg/m³，是混凝土攪拌行業(yè)主機(jī)除塵的可靠選擇。

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