高振華

目前，水泥企業(yè)袋裝水泥裝車主要依靠裝車機(jī)加人工疊包的方式運(yùn)行，雖然國內(nèi)水泥行業(yè)也出現(xiàn)了自動裝車疊包裝置，但由于生產(chǎn)效率偏低等一系列問題，尚不能滿足發(fā)貨需求。袋裝水泥裝車時，經(jīng)裝車工拖拽疊放碼袋，會產(chǎn)生碰撞，散發(fā)揚(yáng)塵污染環(huán)境，同時也影響裝車工人的健康。為改善裝車工人的工作環(huán)境，治理裝車道水泥灰的揚(yáng)塵，裝車道收塵技改刻不容緩。但由于裝車機(jī)需在一定范圍內(nèi)來回移動，揚(yáng)塵也隨之發(fā)生變化，導(dǎo)致一般收塵系統(tǒng)不能很好地達(dá)到預(yù)期的收塵效果。筆者通過對所在集團(tuán)公司多家子公司除塵裝置使用效果進(jìn)行對比，最終選擇了一套效果比較好的技改方案。本文就技改情況進(jìn)行總結(jié)，供參考。

1 現(xiàn)狀

移動式袋裝水泥裝車機(jī)位于袋裝水泥裝車道的上方，裝車機(jī)由小車輸送皮帶、下傾斜皮帶機(jī)、滑包溜板、環(huán)鏈電工葫蘆、電控系統(tǒng)組成。移動式袋裝水泥裝車機(jī)依靠小車前進(jìn)或后退來完成水平移動，環(huán)鏈電工葫蘆通過帶動下傾斜皮帶機(jī)來完成下傾斜皮帶機(jī)的升降變幅，以方便裝車工人疊包裝車。袋裝水泥裝車時，需首先將裝車系統(tǒng)設(shè)備全部開動，然后啟動包裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)備。經(jīng)包裝機(jī)包裝好的袋裝水泥，通過接包機(jī)、正包機(jī)、清灰機(jī)、輸送皮帶至裝車機(jī)，最后由裝車工人人工疊包裝車。整個過程主要有兩部分冒灰點(diǎn)，一部分在包裝機(jī)和接包機(jī)，這部分設(shè)計(jì)有比較成熟的收塵設(shè)施，所以該部分即使冒灰也無揚(yáng)塵；另一部分冒灰點(diǎn)在裝車時的車廂內(nèi)，主要是由于裝車工拖拽疊放碼袋時，因?yàn)楦叨炔睿?.5m左右）因素，袋裝水泥在拖拽下落慣性的作用下碰撞，散發(fā)揚(yáng)塵，污染環(huán)境，同時也給裝車工人的健康帶來不利影響。

2 除塵技改

2.1 收塵罩的選擇

圖1 全包式收塵罩

開始裝車時，揚(yáng)塵主要集中在車廂內(nèi)部，當(dāng)袋裝水泥疊碼到和車廂欄板平齊時，揚(yáng)塵就會水平散開，此時揚(yáng)塵污染目視能至兩米以外。以往的收塵技改都是在疊包位置的頂部安裝一個收塵罩，利用收塵風(fēng)機(jī)使收塵罩形成局部負(fù)壓收取灰塵。該方法在剛開始裝車時，雖然能夠收取部分裝車時產(chǎn)生的灰塵，但當(dāng)袋裝水泥疊碼到和車廂欄板平齊時，收塵效果便不能滿足要求。總結(jié)以前經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過反復(fù)推敲，最終我們選擇了全包式收塵罩（見圖1），前后擋灰簾選用透明式多片掛簾，收塵罩內(nèi)部配置有補(bǔ)光燈。全包式收塵罩主要特點(diǎn)有：（1）利用兩側(cè)板作為收塵支管，在側(cè)板下部，根據(jù)車輛的大小設(shè)置吸塵口，吸塵口配有調(diào)節(jié)板，能夠根據(jù)實(shí)際裝車的需要調(diào)節(jié)吸塵口的位置及大小。（2）吸塵口主要選擇在側(cè)板下部，由于收塵負(fù)壓的作用，工人裝車疊包時所產(chǎn)生的揚(yáng)塵會向下運(yùn)行，不會到達(dá)工人的面部位置而影響到工人健康。（3）該收塵罩前后選用擋灰簾裝置，可以滿足裝車機(jī)上下角度調(diào)整和運(yùn)輸車輛進(jìn)出。在裝車過程中，該收塵罩內(nèi)部由于負(fù)壓作用，空氣流動量比較大。據(jù)在該收塵罩內(nèi)部裝車的工人反映，該收塵罩內(nèi)部裝車工作舒適度比較適宜，不存在憋悶和光線不足等問題。

2.2 管道選擇

（1）管道形式。由于裝車機(jī)行走小車水平來回運(yùn)動和水泥粉塵細(xì)小等特點(diǎn)，我們選用伸縮式鋼管設(shè)計(jì)管道（魚竿式）。該設(shè)計(jì)利用管道內(nèi)壁光滑的特點(diǎn)，能夠有效避免水泥粉塵在風(fēng)管內(nèi)堆積，有利于內(nèi)部粉塵在風(fēng)機(jī)作用下運(yùn)動。

（2）管徑計(jì)算。根據(jù)水泥灰塵的性質(zhì)和管道的走向布置等因素，管道內(nèi)部風(fēng)速控制在18～25m/s。根據(jù)式（1）可以計(jì)算出管道的橫截面積，最終推算出管道直徑。

式中：

S1——管道橫截面積，m2

Q1——處理風(fēng)量，m3/h

V1——管道內(nèi)部風(fēng)速，m/s

當(dāng)V1=24m/s時，推算出風(fēng)管直徑約600mm。

2.3 收塵器及風(fēng)機(jī)的選擇

（1）濾袋過濾風(fēng)速及系統(tǒng)阻力計(jì)算。因?yàn)檐嚨朗諌m系統(tǒng)是在常溫下工作，所收集的粉塵是水泥粉塵，因此濾袋材料可以選擇普通滌綸針刺氈，收塵器濾袋過濾風(fēng)速應(yīng)控制在1.0～1.5m/min?？梢愿鶕?jù)式（2）計(jì)算：

式中：

S2——收塵器過濾面積，m2

Q2——處理風(fēng)量，m3/h

V2——收塵器濾袋過濾風(fēng)速，m/min

袋收塵器一般采用就地安裝的方式，收塵阻力一般在1.47～1.77kPa，收塵管道阻力一般在1.0kPa，收塵罩口負(fù)壓最低考慮0.5kPa，據(jù)此可算出整個裝車道收塵系統(tǒng)阻力共計(jì)有3.3kPa。

（2）收塵器及風(fēng)機(jī)的選型。為確保收塵罩的使用效果，按照GB 4915-2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，包裝車間的顆粒物排放限值是20mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)是10mg/m3，參考相關(guān)《除塵工程設(shè)計(jì)手冊》和其他水泥廠的車道收塵技改使用情況，我們選擇收塵罩的風(fēng)速為0.8m/s。依據(jù)設(shè)計(jì)公式（3）：

式中：

Q3——處理風(fēng)量，m3/h

V′——控制風(fēng)速，m/s

X——收塵罩到揚(yáng)塵點(diǎn)距離，m

F——收塵罩吸風(fēng)口面積，m2推算：Q3≈25 000m3/h

由于收塵器和風(fēng)機(jī)均是在常溫環(huán)境下工作，所收集的主要為水泥粉塵，收塵濾袋選用普通滌綸針刺氈即可滿足需求。當(dāng)凈過濾收塵風(fēng)速選擇1.2m/min、收塵罩所需風(fēng)量選擇26 000m3/h時，經(jīng)過計(jì)算可得收塵器過濾面積S2=26 000/60×1.2≈347m2。經(jīng)查閱收塵器的相關(guān)資料參數(shù)，確定選用PPC64-6型號的脈沖袋式收塵器、4-68-NO.10D型號的收塵風(fēng)機(jī)，收塵風(fēng)機(jī)功率55kW、轉(zhuǎn)速1 450r/min、流量35 420～61 179m3/h、全壓3 442～2 422Pa。

為減少天氣對裝車道的影響，裝車道兩端也用透明掛簾做了密封，彩鋼瓦頂棚也安裝了無動力通風(fēng)機(jī)，盡可能地降低裝車道揚(yáng)塵，改善現(xiàn)場環(huán)境。

2.4 除塵罩移動設(shè)計(jì)

（1）由于該除塵罩為全包式收塵罩，不需要上下移動，收塵口設(shè)計(jì)有小閘板，可供裝車工人根據(jù)車廂高低選擇適當(dāng)?shù)氖諌m口。

（2）除塵罩水平移動是借助于移動式袋裝水泥裝車機(jī)的動力來完成的，為確保除塵罩與移動式袋裝水泥裝車機(jī)同步移動，我們將除塵罩與裝車機(jī)硬連接?？紤]到硬連接后，裝車機(jī)的行走機(jī)構(gòu)負(fù)載增加，我們對移動式袋裝水泥裝車機(jī)的行走機(jī)構(gòu)的動力系統(tǒng)做了改進(jìn)，將驅(qū)動電機(jī)功率由1.5kW改為2.2kW。

3 結(jié)語

雖然該裝車道收塵方案投資52萬元/套（一拖二，配一臺包裝機(jī)、兩個裝車道），但徹底改善了裝車工人所處的高揚(yáng)塵作業(yè)環(huán)境，有效抑制了裝車道內(nèi)的揚(yáng)塵，該收塵系統(tǒng)正常使用時，裝車工人基本可以不帶口罩疊包。裝車道收塵技改投資雖不能直接為公司帶來經(jīng)濟(jì)效益，但對工人的身體健康意義重大。

[1]張殿印，等.除塵工程設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.■