基于混凝土预搅拌过程中绿色除尘工艺的探析

胡赛科

(恒尊集团有限公司，浙江 舟山 316000)

0 引言

随着建筑行业的迅速发展，预拌混凝土行业的发展也如火如荼，但由于混凝土送料过程容易出现粉尘，以及预搅拌过程存在搅拌不均匀、搅拌效率低下、无法知晓搅拌质量等问题，严重影响了工人的工作环境及相关器械设备的使用寿命，同时对环境造成的污染越来越严重，致使能源消耗也越来越大，为此，急需开发一种既可以环保节能、降低粉尘，又可以实时监控混凝土搅拌过程，提高混凝土搅拌质量的特色工艺[1-5]。

1 混凝土预搅拌过程中绿色除尘工艺的要求分析

在混凝土输送以及搅拌过程中会产生大量的粉尘，严重影响工人的工作环境和周围的空气质量，而且散落的粉尘落在正在运作的器械上，长久的积累、摩擦会逐渐增大器械零部件的磨损，直接影响现场相关机械的使用寿命[6-10]。针对此，查阅并参考其他工艺，最终确立了混凝土预搅拌过程中绿色除尘工艺的设计要求[11-13],具体如下：

(1) 操作简单，实用方便。

(2) 设置自动喷雾系统，有效降低粉尘。

(3) 实时监控混凝土预搅拌过程，并设置自动报警系统，有效地提高预搅拌质量。

2 混凝土预搅拌过程中绿色除尘工艺的设计

混凝土预搅拌过程中绿色除尘工艺系统原理框图如图1所示。与混凝土预搅拌绿色除尘工艺主机控制系统相连的数据储存模块、数据处理模块、反馈处理模块、报警系统、喷雾系统、无线射频识别器用于保证系统各部分能够正常工作。当预搅拌混凝土进入系统工作区后，无线射频识别器可以通过无线电讯号识别预搅拌混凝土生产、运输过程中的相关空气质量数据，并存储相关数据，在运行过程中，射频天线发出无线电信号被激活，同时，收发模块将不断产生的电信号经射频天线发射出去，进而对进入该读识器识别区域的预搅拌混凝土空气质量情况进行监控以及数据采集,读识器将采集到的监测信息进行预处理，并将采集的信息反馈给无线射频识别器，最后将处理后的结果通过无线信号传送至混凝土预搅拌绿色除尘工艺主机控制系统；混凝土预搅拌绿色除尘工艺主机控制系统经运算处理后，同时生成三部分控制信号，并分别传输至数据储存模块、数据处理模块和反馈处理模块，数据储存模块主要用于储存所采集的生产信息，并汇总监理数据库，数据处理模块主要对所采集到的预搅拌混凝土信息与原始数据进行分析处理，反馈处理模块主要用于将处理过的监测信息进行及时反馈；当空气中粉尘浓度超过环保要求设置的阈值时，报警系统就会发出报警，同时反馈处理模块将所监测的预搅拌混凝土质量信息通过混凝土预搅拌绿色除尘工艺主机控制系统显示屏进行显示，喷雾系统自动启动开始作业，直至将空气中粉尘浓度降低至环保要求的阈值时，停止工作，报警系统解除报警提示。

图1 绿色除尘工艺系统原理框图

本绿色除尘工艺的喷雾除尘系统原理框图如图2所示。报警系统与空气质量检测仪相连，可以通过空气质量检测仪内部感受器直接测量出空气中粉尘的质量分数，根据环保标准即可判断粉尘质量是否超标，若超标，报警系统会自动报警；报警系统报警后，直接启动喷雾系统工作，喷雾系统与自来水接口和空气压缩机直接相连，自来水接口喷射的自来水和一定比例的压缩空气协同工作，使压缩空气和水在喷雾系统的喷嘴内部混合雾化，少量的水就形成了浓密的干雾，通过喷射的干雾来捕捉粉尘，由于形成的干雾具有很大的动能，极大地增大了与空气中粉尘颗粒的结合概率，同时粉尘和干雾极容易积聚形成团聚物，随着粉尘和干雾形成的团聚物慢慢积聚，在重力的作用下团聚物加速下落，即可达到喷雾除尘的效果，不但耗水量小，而且运行维护成本也比较低，大大改善了工作环境。

图2 喷雾除尘系统原理框图

3 可行性分析

3.1 结构可行性分析

粉尘的消除主要通过喷雾系统来完成，通过将水与压缩空气混合形成干雾，由于干雾的质量较轻，且本身又在一定的压力下喷出，因此增加了干雾与空气中粉尘的接触面积，在粉尘与干雾接触的过程中，极容易积聚形成团聚物，在重力的作用下，团聚物会逐渐积聚并下沉，如此即可达到喷雾除尘的效果。此方法运行维护成较低，可大大改善工作环境。

预搅拌混凝土的生产质量情况均可以通过无线射频识别器进行实时监控，将监控信息数据反馈给混凝土预搅拌绿色除尘工艺主机控制系统，根据主机控制系统的显示屏观察预搅拌混凝土生产情况，并对生产数据实时分析，不但可以做到对混凝土预搅拌质量的全面管理，而且还可以在第一时间内发现问题，针对问题提供可靠、有效的对策。

3.2 技术可行性分析

本工艺设置有报警系统和喷雾系统，报警系统可以通过空气质量检测仪内部感受器直接测量出空气中粉尘的质量分数，根据环保标准，即可判断粉尘质量是否超标，若超标，则会自动报警，报警信号反馈给喷雾系统，喷雾系统可以使压缩空气和水在喷嘴内部混合雾化，进而加大与粉尘的接触面积，使粉尘凝聚下沉。此外，本工艺采用无线射频识别技术对预搅拌混凝土搅拌质量进行监控，并对实时搅拌情况建立数据库，可以清晰地知晓预拌混凝土的生产情况。

3.3 经济可行性分析

该工艺采用的无线射频识别器、喷雾系统和报警系统均为自动化控制，便于操作，大大降低了人工成本。这些仪器的总费用与每年治理粉尘污染、器械维修以及相关损耗的费用相比减少了很多，且环保节能，符合绿色环保要求。

4 结语

本文根据混凝土预搅拌过程中会产生大量粉尘以及预搅拌过程无法得知生产情况等问题，采用无线射频识别器对送料及混凝土预搅拌过程实时监控，并反馈给主机控制系统，主机控制系统发布指令，利用喷雾系统来降低生产过程中粉尘所造成的空气污染，利用报警系统来检测空气中粉尘含量是否超标，若超标则会报警提示，喷雾系统启动除尘，直至空气中粉尘含量低于环保要求，报警提示解除。该工艺环保节能，可以有效地降低空气中粉尘产生的污染，同时提高混凝土的搅拌质量。

本工艺设计和理论研究均是在理想的条件下进行的，在工艺设计过程中，针对除尘工艺、预搅拌质量的实时监控存在一些不足，仍需进一步探讨和研究。