白作義

(中鐵二十一局集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 7 30000)

由于受傳統(tǒng)技術(shù)理念、工藝技術(shù)等因素的影響，我國(guó)混凝土攪拌站（樓）目前還存在整體工藝不先進(jìn)、技術(shù)含量偏低、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能自動(dòng)化化程度較弱、綠色環(huán)保性能較差等問(wèn)題。在環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越受到重視的當(dāng)今，如何結(jié)合工程實(shí)際情況采取有效措施消除混凝土攪拌站中的粉塵污染問(wèn)題，就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)用研究意義。

1 混凝土攪拌站的粉塵主要來(lái)源

1.1 物料輸送過(guò)程中的粉塵

混凝土拌制所需的物料在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵，主要表現(xiàn)在裝載機(jī)鏟斗拋料過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵、骨料（如：砂、石等）在上料、稱(chēng)量、以及皮帶輸送過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵、粉料（如:水泥、粉煤灰、礦粉、膨脹劑等）在輸送過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵外泄等。

1.2 向主機(jī)投料過(guò)程中的粉塵

當(dāng)混凝土拌和料均稱(chēng)量完畢后，骨料和粉料就會(huì)通過(guò)相應(yīng)投料口投入到主機(jī)中，此時(shí)粉塵也會(huì)一并帶入到主機(jī)中，其中大部分粉塵會(huì)參與到攪拌過(guò)程中，而少部分粉塵則會(huì)被內(nèi)部氣流揚(yáng)起。當(dāng)主機(jī)除塵系統(tǒng)中的過(guò)濾布袋或?yàn)V芯出現(xiàn)破損等不利現(xiàn)象時(shí)，粉塵就會(huì)出現(xiàn)大量外泄，直接排放到大氣中造成嚴(yán)重的污染。

1.3 向粉料倉(cāng)內(nèi)送料過(guò)程中的泄漏粉塵

散裝物料罐車(chē)在向粉料倉(cāng)送料過(guò)程中，如水泥、粉煤灰筒倉(cāng)的物料運(yùn)輸是以高壓空氣作為主要?jiǎng)恿υ催M(jìn)行輸送，其筒倉(cāng)內(nèi)的壓力要大于外部空氣大氣壓，即會(huì)存在倉(cāng)內(nèi)壓力，壓縮空氣經(jīng)倉(cāng)頂除塵器的濾芯向外釋壓。通常情況下倉(cāng)頂除塵器是采用機(jī)械振動(dòng)方式，以達(dá)到振落濾芯表面粉塵目的。而當(dāng)倉(cāng)頂除塵器的振動(dòng)器出現(xiàn)故障或無(wú)人進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，粉塵就會(huì)在倉(cāng)頂除塵器中大量積累將濾芯堵死，此時(shí)粉料倉(cāng)由于需要進(jìn)行卸壓操作，倉(cāng)內(nèi)壓縮空氣就會(huì)通過(guò)安全卸壓閥進(jìn)行壓力釋放，而安全卸壓閥處并不具備空氣過(guò)濾功能，因此，粉塵將會(huì)隨壓縮空氣排放到大氣中造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

2 除塵系統(tǒng)優(yōu)化選型及參數(shù)設(shè)置

2.1 濾芯材料及結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化選用聚酯無(wú)紡布由于具有截塵能力較小、過(guò)濾精度較高、具有韌性易成型、運(yùn)行維護(hù)較為方便等特點(diǎn)，是混凝土攪拌站應(yīng)用較為成熟且應(yīng)用效果較為良好的優(yōu)秀濾芯材料。混凝土攪拌站（樓）處粉塵主要是由水泥粉、粉煤灰、礦粉、灰塵等組成，其顆粒大多在1.0～500μm之間，即其過(guò)濾特性差異并不是太大，為了便于實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的操作使用和維護(hù)，宜優(yōu)選同一種類(lèi)和結(jié)構(gòu)形式的除塵材料。皺褶式濾芯結(jié)構(gòu)由于其具備占地空間較小、除塵面積較大、綜合除塵能力較高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工程中得到廣泛推廣應(yīng)用。

2.2 除塵器類(lèi)型的優(yōu)化選型

工程中應(yīng)用較為成熟且應(yīng)用效果較為良好的是選用脈沖反吹除塵器，即通過(guò)文丘里管將壓力范圍為0.5～0.6MPa的高壓壓縮空氣，以脈沖方式周期間歇式地吹入到倉(cāng)頂除塵器濾芯內(nèi)部，將粘附在濾芯外表面上的灰塵（塊）等吹落清理。脈沖反吹除塵器其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中除塵效率通?？梢赃_(dá)到99.6%，可以大大延長(zhǎng)混凝土攪拌站除塵設(shè)備的綜合維護(hù)保養(yǎng)周期，提高工作效率。

2.3 儲(chǔ)料料倉(cāng)除塵器面積的優(yōu)化選型儲(chǔ)料料倉(cāng)除塵器面積可以按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算，即：

式（1）中：K為安全系數(shù)，通常取1.2~1.4；Q 為 空氣流量，Q=以散裝粉料罐車(chē)的風(fēng)量來(lái)計(jì)算，其大約為600～1300m3/h;M為集料體積，m3；T為物料投放時(shí)間，s；為過(guò)濾速率，m/min。

對(duì)于一個(gè)HZS180混凝土攪拌站而言，選用公稱(chēng)容積為3m3的攪拌主機(jī)，其集料體積為4.5m3，投料時(shí)間大約為16s，安全系數(shù)取1.2，過(guò)濾速度取1.1m/min，則除塵器的除塵過(guò)濾面積為：

此外，還要結(jié)合工程實(shí)際，從處理風(fēng)量、使用溫度、濾袋的長(zhǎng)徑比、壓力損失等方面，進(jìn)行除塵器優(yōu)化選型設(shè)計(jì)，確保除塵器在工程實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)揮良好的應(yīng)用效果。

3 環(huán)保型混凝土攪拌站除塵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

3.1 攪拌站主體外包裝全封閉設(shè)計(jì)環(huán)保型混凝土攪拌站主體宜采用二層及以上全封閉外包裝，應(yīng)先采用角鋼搭建混凝土攪拌站的骨架模型，然后在采用夾心彩鋼板來(lái)封閉包裝整體主樓框架，通過(guò)全封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效控制攪拌站主樓中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入到空氣中的污染量。

3.2 骨料堆場(chǎng)全封閉設(shè)計(jì)

受建設(shè)投資成本和建設(shè)理念等因素的影響，目前混凝土拌制過(guò)程中采用的碎石通常未經(jīng)有效水洗，其粉塵含量較高，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、堆料、以及裝載機(jī)鏟料等過(guò)程中均很易產(chǎn)生揚(yáng)塵，而砂料尤其是機(jī)制砂料其含塵量更高。為了降低骨料堆場(chǎng)的粉塵對(duì)環(huán)境的污染程度，在環(huán)保型混凝土攪拌站設(shè)計(jì)過(guò)程中宜采用全封閉骨料堆場(chǎng)方案，即：料場(chǎng)整體承重骨架宜采用鋼結(jié)構(gòu)，其整體鋼強(qiáng)度較優(yōu)越、內(nèi)部空間較大、光線(xiàn)較好，非承重墻體則可以采用彩鋼板、空心磚砌筑而成。骨料堆場(chǎng)內(nèi)應(yīng)布設(shè)自動(dòng)噴淋水裝置，這樣可以對(duì)骨料內(nèi)部揚(yáng)塵起到較好抑制作用。

3.3 骨料配料和上料環(huán)節(jié)全封閉設(shè)計(jì)

骨料配料和上料等環(huán)節(jié)中，會(huì)產(chǎn)生大量粉塵和揚(yáng)塵。因此，在環(huán)保型混凝土攪拌站優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)論是采用皮帶機(jī)還是采用提升機(jī)進(jìn)行骨料輸送上料時(shí)，宜設(shè)計(jì)成全封閉結(jié)構(gòu)，即對(duì)配料站和輸送上料系統(tǒng)進(jìn)行全封閉設(shè)計(jì)，采用鋼結(jié)構(gòu)搭建配料站和輸送上料系統(tǒng)骨架，采用彩鋼板進(jìn)行全封閉外包裝，有效降低骨料配料、上料等輸送環(huán)節(jié)中外泄到環(huán)境中的粉塵含量，將粉塵污染降低到最小。

3.4 粉料筒倉(cāng)除塵設(shè)計(jì)

粉料筒倉(cāng)除塵系統(tǒng)宜在倉(cāng)頂上設(shè)計(jì)強(qiáng)制式除塵機(jī)，這樣一方面可以提高濾料綜合除塵效率，增大粉塵過(guò)濾面積；另一方面考慮到粉料倉(cāng)中粉塵含水量普遍較低，濾料應(yīng)優(yōu)選空隙較小的濾紙，其將濾紙外形設(shè)計(jì)成褶皺圓筒狀結(jié)構(gòu)，這樣可以進(jìn)一步增加單位空間內(nèi)的粉塵過(guò)濾面積。應(yīng)采用振動(dòng)方式來(lái)抖動(dòng)掉濾芯上的粉塵，也可以采用氣體脈沖反吹方式利用壓縮空氣循環(huán)吹掉濾芯上的粉塵，確保除塵器具有較好的除塵效果。

3.5 優(yōu)化主機(jī)蓋布水管結(jié)構(gòu)形式及進(jìn)水方式

在主機(jī)蓋布水管結(jié)構(gòu)形式及進(jìn)水方式優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了增加主機(jī)除塵效果，宜增設(shè)加壓水泵系統(tǒng)，來(lái)提高進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)水的壓力，以達(dá)到壓塵作用。另外，主機(jī)宜增設(shè)高壓自動(dòng)清洗系統(tǒng)，以形成霧化水來(lái)清洗主機(jī)攪拌軸上粉料的作用，確?；炷翑嚢杈哂休^高質(zhì)量水平。

結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際混凝土攪拌站優(yōu)化選型設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10172-2005《混凝土攪拌站（樓）》中的相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行，確?；炷翑嚢枵境龎m系統(tǒng)具有較好應(yīng)用性能。

[1]陳家慶.環(huán)保設(shè)備原理和設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2005.