一种散货码头料斗喷雾抑尘控制系统

倪 鑫

泰州港务集团泰州永安港务有限公司

1 引言

散货码头装卸过程中扬尘问题是环保整治中的一个难题，为尽可能减少扬尘，提高码头环境空气质量，我公司配备了雾炮机、洒水车，在作业过程中不定时进行洒水、喷雾抑尘，取得了一些效果[1]。但在抓斗作业过程中货物进料斗时会产生大量的粉尘，必须采取有效措施进行控制。市场上目前无成熟配套的设备可选用，因此研制喷雾抑尘系统，以减少扬尘的产生。

2 系统结构及控制原理

2.1 系统组成结构

料斗喷雾抑尘系统主要由低压水管、储水箱、电机驱动的高压柱塞泵、高压出水管、喷雾嘴组成(见图1)。

图1 系统组成示意图

自来水通过软管接入储水箱，由储水箱浮子阀控制自动进水。电动机驱动高压柱塞泵，高压柱塞泵进水管接储水箱出水口，回水管接储水箱回水口。高压出水管沿料斗立柱敷设至料斗口外沿，居中布置，通过三通向两边供水。喷雾嘴管路三面布置(抓斗进料边除外，避免碰坏)，喷雾嘴间距1.2 m，每边5只居中均布，喷雾嘴垂直料口内表面，水平方向向上倾斜约40°并藏于槽钢槽内，避免抓斗碰撞损坏喷头。

2.2 自动喷雾控制原理

门座起重机(以下简称门机)中心滑环室内安装有料斗区域接近开关，开关信号接入门机PLC输入端备用端子(地址0.13)。料斗位置检测区域示意图见图2。

图2 料斗位置检测区域示意图

每个料斗上安装从站喷雾控制箱，门机上主站控制箱放置在门机行走机构上，采用防水电缆快速接头与门机连接，实现快速配对。同一组无线I/O模块的站号、通讯信道、控制模式需设置一致，可实现同一区域内多组模块无干扰通讯[2]。同时同一组模块中能实现一对多通讯，可满足2台门机进同一个料斗的自动喷雾控制。

PLC程序见图3。当门机抓斗运行至料斗上方时，料斗位置区域检测开关发出信号；司机开斗时，PLC控制程序发出喷雾指令。程序中调整定时器TIM99的设置值，可调整喷雾时间，时长根据现场扬尘状况设定，避免抑尘效果不良或过喷。一般设定时间为10 s。

图3 喷雾控制PLC程序

PLC控制程序发出喷雾指令(KA继电器闭合)给门机侧主站无线I/O模块，料斗侧从站无线I/O模块接收到信号后接通喷雾电机接触器KM，实现远程自控控制，按照设定时间进行喷雾。

电路控制原理见图4。图中，SB1为停止按钮，SB2为手动、自动旋钮，SB3为手动按钮，FR为热继电器，FY为储水箱液位传感器。

图4 电路控制原理

3 系统优点

该料斗喷雾抑尘系统具有以下优点。

(1)自动喷雾，门机PLC自动控制，稳定可靠，与抓斗联动，无需人员操作。

(2)无线传输，减少门机与料斗间的控制接线，能够实现门机与料斗一对一、二对一控制。

(3)雾化效果好，覆盖面积大，门机作业过程中的扬尘得到有效控制，点抑尘率达到90%以上。

(4)节能节水，每运行一次耗水约10 L(10 s)，喷雾后货物含水率增加不超过0.1%，基本不影响货运质量。

(5)喷雾时间可以根据料口扬尘程度调整。

(6)造价低，运行维护简单。

4 结语

针对散货码头抓斗进料斗卸料作业过程中的扬尘问题设计的可有效抑制扬尘的系统，可以减少码头空气中的粉尘颗粒物，有利于打造绿色港口。该项技术可广泛使用在散货码头、堆场、建筑工地，对类似的喷雾降尘设计有一定的借鉴意义。