隨著國家大規(guī)?;A設施建設,,對混凝土的大量需求,,使得混凝土生產(chǎn)機械——攪拌站得到了空前的發(fā)展并日趨成熟,。但是攪拌站粉塵污染的處理和控制仍然是困擾著許多機械生產(chǎn)廠家的難題。許多攪拌站因為排塵不達標而受到環(huán)保部門的處罰,。有些攪拌站自開始使用效果就不理想,;有些站除塵設備使用了不久就發(fā)生除塵器堵塞問題,造成用戶的投訴,。正確地設計和合理選用除塵設備不僅可以確保攪拌站的整體質量,,而且對降低使用成本和維護費用都有著十分重要的意義。下面將多年處理攪拌站除塵系統(tǒng)的經(jīng)驗與大家交流,。下面以兩方混凝土攪拌站為實例.

1 混凝土站的粉塵來源
1.1 骨料的投料
沙石由皮帶輸送機從骨料倉輸送到稱量斗時,由于皮帶輸送機和集塵料斗之間存在著一定的落差,,皮帶機在拋投骨料時很容易產(chǎn)生粉塵。從成本角度考慮此處應當和其它粉料稱量斗共用一套除塵設備,,不宜單獨設立。
1.2 稱量斗上料
由螺旋輸送機將料倉中的粉料輸送到粉料稱量斗(水泥,,粉煤灰,,膨脹粉等)時產(chǎn)生粉塵。
1.3 混合料往主機投料時產(chǎn)生大量的粉塵污染
1.4 儲料料倉
散裝物料罐車在往料倉打料時,,由于物料的落差產(chǎn)生的粉塵,,同時還伴隨有倉內壓力的產(chǎn)生。對于這種料倉,,不但考慮料倉的除塵問題,,同時還要考慮倉內壓力釋放的問題。
2 除塵設備的選用
2.1 濾芯材料和結構形式的選用
濾芯要求有較好的過濾效果和較高的過濾效率,,使用壽命長,。同時粉塵控制與物料的粒度分布、質量,、顆粒大小和運動速度都有著密切關系,。
目前國內外廣泛采用聚酯無紡布做為濾芯的材料。這種材料具有透氣性好,,粉塵截取能力強,,過濾精度高,,有韌性及易于成型的特點,因而得到廣泛應用,。
因為粉塵大部分是水泥粉,、粉煤灰與沙石中夾雜的礦粉和灰塵,粉塵顆粒都在1.0~500μm之間,,特性差異不大,,宜選用同一類型的除塵材料。皺褶式濾芯由于占地空間小,,除塵面積大,,它是同等直徑圓形濾芯的四倍,而且成型后,,非常容易固定和抽取,,方便維護,應用較多。
2.2 除塵器類型的選擇
目前得到廣泛采用的是脈沖反吹除塵器,,通過文丘里管將高壓空氣(0.5~0.6MPa)以脈沖方式周期間歇式地吹入濾芯內部,,將粘附在濾芯外表面的灰塵(塊)吹落。這種除塵方式在粉塵顆粒最小為1μm時,,除塵效率達99.6%[2],大大地延長了設備保養(yǎng)周期,。另外一種是通過機械振動方式,振落濾芯表面的粉塵,。這種方式結構簡單,成本較低,。
在以上幾種污染中,尤其以主機和皮帶機投料時,產(chǎn)生的粉塵較大,,所以應以這些部位的除塵設計為主,。
除塵器面積選用公式:F=K×Q/(60×VF ) [3]
K—安全系數(shù).一般取1.2~1.4[4].在以下的實例中我們取1.2:
Q—空氣流量.它等于3600×M/T;M為投放物料的體積(m3 ),,T為物料投放所需的時間 s:
VF—過濾速率 m/min:
例如,,一臺2m3的攪拌主機一次所需物料的體積為3.2m3,投料持續(xù)15s,,物料對聚酯濾芯的過濾速率為1.2 m/min,則除塵器需求的面積為:F=1.2×3600×3.2/(60×1.2×15)≈14 m2
對于皮帶機一次投放沙石的體積約為3.0m3.投料持續(xù)時間約為30s. 這種沙石混合料對聚酯濾芯的過濾速率為1.3 m/min,則除塵器需求的面積為6.0 m2,。
對于稱量斗同樣可以計算出所需除塵器面積。例如:當攪拌C50混凝土時,,水泥稱量斗最大需求量為900kg,水泥的堆密度1200kg/m3,。投料時間為30s,水泥對聚酯濾芯的過濾速率為1.2 m/min,,則除塵器需求的面積為2 m2,。
一般來說,一套攪拌站平均有兩個或兩個以上粉料稱量斗,,其中主要以水泥稱量斗除塵為主,,除塵器的總面積F總=F主機+F皮帶機 +F稱量斗=14+6+2=21 m2,。
因此,對于攪拌站工作樓所有的稱量斗,、攪拌主機和皮帶機應選用21m2脈沖反吹式除塵器,。
2.3 儲料料倉除塵器面積的選擇
根據(jù)公式:F=K×Q/(60×VF)
安全系數(shù)K一般取1.2~1.4。料倉越大,,內部緩解壓力的能力越強,,取值可小些。在以下的實例中我們取1.3,。
Q—過風的風量. 以散裝粉料罐車的風量做為計算依據(jù),一般為每小時600~1300 m3/h,。
例如當料倉是為200t的水泥料倉時,振動式除塵器的面積為24 m2。
有必要在此說明一下,以上只是考慮粉料罐車在間斷性打料的方式下進行的選擇,。對于水泥船長時間打料的情況,,根據(jù)實際處理經(jīng)驗,筆者認為每間隔1.5到2個小時,應停下來,對倉頂除塵器進行振動清理一下,然后再繼續(xù)打料,確保除塵器足夠的通氣性,;或者對該料倉加大除塵器面積,否則會發(fā)生嚴重的爆倉事故,。筆者曾親眼目睹過炸開的料倉和被打落到地上的除塵器。為了確保料倉的安全,必須在倉頂安裝壓力釋放裝置,以備不測,。
3 除塵設備的使用
盡管許多攪拌站選擇了面積合適的除塵器,除塵效果仍然不好,。有些是安裝了除塵器后,稱量斗產(chǎn)生負壓,影響粉料稱量的精確度;有些是使用了沒有多久,除塵效果就變得很差,。應用方案也是一個很重要的問題,。
3.1 關于稱量斗產(chǎn)生負壓的問題
經(jīng)過技術分析和現(xiàn)場試驗,筆者認為出現(xiàn)這些問題最根本的原因是:攪拌主機和稱量斗這兩個密閉的空間,,由于無空氣來源,,當抽風機工作時,其內部空氣只能被單向地抽出,,因此產(chǎn)生負壓。如果選用較小的抽風機,,由于吸力太小,,又不能足以將主機和稱量斗的含塵空氣抽出。
增加一個補氣孔可以解決以上問題,。當引風機工作時,,干凈空氣從補氣孔進入,稱量斗的含塵空氣被引風機吸入除塵室過濾后排出,,空氣形成對流,,這樣就不再會產(chǎn)生負壓問題了。
具體操作如下:
在稱量斗上平面的鋼板上開一個φ250的孔,,焊接一段帶有連接法蘭的φ250×80的短鋼管,,然后用螺栓連接一個φ250×520帶有法蘭的小型骨架濾袋(如圖1),,便于拆卸清理.具體尺寸視現(xiàn)場情況而定。濾袋材料應選用那些透氣性好,、清灰容易,,使用壽命長的除塵布,并且定期清潔。
還可以采用另外一種方法,通過一根φ150的管子將稱量斗和攪拌主機直接連通,稱量斗中的含塵空氣先進入主機,然后再由主機引風管通向除塵器集塵料斗的側面法蘭上,人為延長其工作距離,降低引風機對稱量斗造成的影響.
3.2 關于稱量斗產(chǎn)生正壓的問題
同樣在主機上安裝補氣孔,。在主機的上面開一個φ200的孔,,焊接一段帶法蘭的φ200×80的短管子,連結一個φ200×400帶彎頭的管子,,頭部用卡箍固定一個濾布套即可(如圖 2),。
在補氣孔安裝的平面上,其位置是離含塵空氣排放口越遠,,參與循環(huán)的內部空間就大,,除塵效果就越好。
以上兩種方案經(jīng)過實例采用后效果都非常好,。
3.3 除塵效果減弱的問題
許多用戶為了方便和節(jié)省成本,直接將攪拌主機的引風管接在除塵器集塵料斗的下方,。由于風機的吸力,脈沖吹落的灰塵無法沉降到底部并流向主機,使濾芯始終處于灰塵的包圍之中,灰塵沒有沉降的過程,大大降低了除塵器的工作效率.解決的方法是在集塵料斗底部安裝一個蝶閥,除塵器工作時關閉,所有的引風管都接在集塵料斗側面法蘭上,為脈沖吹落的灰塵提供沉降的空間,,避免濾芯的二次污染(如圖3),。根據(jù)實際情況,每班或4~5個小時定期打開蝶閥清理出收集來的粉塵.也可以安裝一個由混凝土站軟件操作系統(tǒng)自動控制的氣動蝶閥,定期打開,將粉塵排放到攪拌主機中,減輕勞動強度。
綜合上述,,正確設計和合理選用除塵設備,,不僅可以避免粉塵對大氣的污染,同時也提高了攪拌站的整體性能,。