胶带机转运点收尘环节的优化

2022-03-04张志朋滕焕银

建材世界 2022年1期

张志朋，滕焕银

(南京西普水泥工程集团有限公司，南京 210000)

目前，随着国家对环境污染问题的重视，国内环保监管愈发严格，环保部门已对重点排放点进行动态检测监控。其中，在各类空气污染物中，悬浮粉尘颗粒已经成为关注的焦点，未来必然淘汰环保治理水平较低的化工企业。在工厂的环境问题整治中，除碳氮氧化物以外，粉尘污染最为严重。部分工厂由于设计的不合理等原因，胶带机输送干燥物料的转运点扬尘浓度过高，环保部门多次要求停业整顿。因此，采用合理的技术措施减少转运点的粉尘污染尤为重要。

1 胶带机转运点存在的扬尘问题及原因分析

1.1 胶带机转运点存在的扬尘问题

胶带机转运站的收尘环节涉及很多细节，如若处理不好，很容易出现扬尘问题，既污染环境，又影响工程质量及进度。例如，某5 000 t/d新型干法水泥生产线EPC项目，在项目调试期，许多熟料输送胶带机转运点扬尘较大，对环境造成一定影响，引发周围居民对环保问题的投诉。

1.2 胶带机转运点扬尘问题的原因分析

除尘设备存在的问题主要为以下两方面：首先是设计选型的脉冲式袋式除尘器的净过滤面积不足，实际工作时净过滤风速过高，收尘效果不理想；其次，袋式除尘器袋笼质量缺陷阻力过大，造成风机压力不足，导致收尘器的效率低下。

2)收尘管道及收尘罩设计不合理

第一，部分管道及收尘器设计中，扬尘点分布太多，汇到同一袋式除尘器入口时，造成各收尘管道间阻力不平衡、收尘点分风不均，达不到收尘效果。第二，一些非标设计中，连接在胶带机导料槽上的除尘罩截面面积偏小，本应集中后回落的粉尘被带入袋式除尘器入口，增大了除尘器工作负荷。非标管道设计倾斜角度较小，造成管道内积灰。第三，非标设计时管道的选型不尽合理。选型过大，管道风速过低使粉尘掉落后沉积；选型过小，管道风速过高，高速粉尘磨蚀管道，造成系统漏风，高风速使管道阻力指数级增大。第四，接溜子高差大、角度设计不合理等造成落料的粉尘浓度增大。

3)收尘器及管道未做保温施工

部分设计中未考虑收尘器及管道的保温问题，保温施工不规范，造成收尘器结露，导致滤袋堵塞、水解，粉尘沉积，收尘管道截面减小，严重影响除尘效率和滤袋寿命。

4)收尘器设备问题

部分扬尘问题是由于收尘器设备存在如下问题：第一，脉冲阀安装位置垂直误差较大，倾斜喷吹管道时使起滤袋破损，降低除尘效率。第二，脉冲阀PLC控制系统不合适，无法适应滤袋清灰周期进而影响设备除尘效率。第三，袋笼的制造质量差、破损较快，影响收尘器收尘效率。

第三，建立家长轮岗制。本着“集大家之所长，避大家之所短”、协商处理一切问题的原则，老师给予适当指导和引导，让家长参与到学生的学习、生活中来，这有利于学生与家长、学生与老师、老师与家长的感情培养，也让大家都有一份参与感和存在感。让班级群成为大家的交流平台。

5)压缩空气影响

首先，接自厂区空压站的压缩空气压力不足，无法将滤袋吸附的粉尘清除。其次，厂内空压站车间内油水分离器效果不理想，压缩空气中油水含量较高，喷射时堵塞滤袋，使袋式除尘器阻力增大[1]。

2 胶带机转运点扬尘问题的改进建议

胶带机转运点出现扬尘的原因千差万别，很难找到完全一样的规律。解决问题应根据不同尘源点出现的问题具体分析，采取切实有效的改造方法，才能达到良好的处理效果。总结以上原因，有以下普遍性问题：除尘器选型不合理；管道选型不合理；收尘罩设计不合理；胶带机导料槽结构设计不合理。故文章改进建议只讨论一些普遍问题。

2.1 正确选取转运点除尘器选型理论计算公式

1)通过查询相关资料，胶带机转运点涉及到的两种相关经验公式如下

(1)

式中,Q为所需收尘风量，m3/min;F为密闭罩开口面积，m2。

Q=700B(V+H)

(2)

式中，Q为所需收尘风量，m3/h;B为胶带宽度，m;V为胶带带速，m/s;H为物料落差，m。

2)对比上述两种理论计算结果

图1为两条输送水泥熟料的800 mm胶带机转运点示意图，图2为胶带机导料槽截面。其中，胶带机能力为300 t/h、带速为1.25 m/s、落料点距带面的总高差为3 200 mm，以此对比两种收尘风量理论计算数据。

代入式(1)

Q=60F(胶带机带速>1 m/s)

式中，F=0.4(导料槽截面积，m2)；Q=60×0.4×60=1 440 m3/h(收尘所需风量)。

代入式(2)

Q=700B(V+H)

式中，B=0.8 m(胶带宽度)；V=1.25 m/s(胶带带速)；H=3.2 m(物料落差)；Q=700×0.8×(1.25+3.2)=2 492 m3/h(收尘所需风量)。

根据设计及现场经验，经验式(1)所得的收尘风量所需值偏小，若按此经验公式选配袋式除尘器难免造成除尘风量不足，扬尘严重。而经验式(2)所考虑参数较全，计算所得值也较贴合实际。不过在利用经验式(2)进行除尘设备选型时仍需考虑不稳定因素的影响，保留适当富裕系数。

2.2 细化收尘风管管径选取

在除尘管道设计时，同一袋式除尘器外接的收尘点往往是多个收尘点并存，形成很多的分支管路。在多个收尘点的管径选取时，一般设计人员会根据不同点所需风量的不同来计算管径，从而忽略了对分支管路进行详细的沿程阻力和局部阻力分析，造成管径选取不合理、除尘点扬尘较大，冒灰严重。为了避免这种情况的出现，接在同一处的分支管道必须进行阻力计算，保证分支管道阻力平衡[2]。

支管系统阻力平衡控制一般采用两种方法：一种是在设计时选择合理的收尘管径或改变风量分配从而达到阻力平衡。这种方法无需在支管上增加阀门控制风量，系统运行也比较稳定。另外一种方法是在现场投产时进行逐点测试，通过控制每个分支管道风阀开度以平衡阻力。这种分配调节方法很难达到要求的理想收尘风量。因此，在非标管道设计时一定要根据管道的走向、弯头和阀门的数量进行阻力平衡计算来确定管径。

2.3 注意收尘点位置及收尘罩的设计

收尘点位置的选取和收尘罩外形设计是收尘系统的设计中容易忽略的关键点。通常的设计理念是在粉尘浓度最高的地方设置一个收尘点，利用风机负压将粉尘最大程度的吸入到除尘器。这种设计虽然操作便捷，但易导致除尘器负荷增大，达不到较好的收尘效果。收尘罩的作用是增大截面积、减小风速，把收尘点布置在一个粉尘相对速度较低的位置，使粉尘在此聚集而不溢出，粉尘达到一定浓度后重新滑落到胶带机上随物料运走，而非将粉尘全部带入除尘器，这样会减小除尘器负荷、延长滤袋寿命，同时避免二次扬尘[3]。根据现场经验将胶带机的下料溜子改为图3形式。此种形式溜子与我们通常设计的下料溜子不同之处在于溜子出口折点处增加一根扁钢，防止折点磨损，溜子中堆积的物料也会起到缓冲作用，降低物料流速。同时，溜子做高后与收尘罩直接相连，使收尘截面面积增大，降低截面风速降低收尘器负荷。

2.4 提高胶带机导料槽的供货要求

胶带机转运点从入料导料槽处冒灰，有时并不是收尘风量风压选配的问题，而是胶带机与导料槽间的密封不够好。国内大多数厂家用的是图4中所示比较传统的导料槽密封方式。此种密封形式中，密封橡胶垂直地固定在导料槽侧面，胶带运行过程中密封橡胶很难与胶带机一直保持接触。同时，物料下落时会对密封橡胶处冲击，密封橡胶受力后会弯曲产生间隙，进而向外溢出粉尘。而且，密封橡胶会磨损较快，需要经常调整密封橡胶深入距离，由于固定方式的限制，调整起来非常不便[4]。国外很多设备厂家已经将此处导料槽密封形式进行了改进，形式见图5、图6。这两种形式有以下特点：①利用能在外侧调整密封橡胶的夹具与导料槽螺栓连接。②密封橡胶条大约以45°倾角方向与底部运行胶带接触，当密封条部分磨损后可以利用自身重力仍保持密封接触。③在不影响物料通过量的情况下，在胶带机带面与导料槽间增加辅助阻挡钢板，使物料在胶带运行方向上分散，物料落在胶带中部，减少对密封条的冲击磨损。同时，还能防止胶带机跑偏。理论上讲，此种密封形式相比传统考虑更为周全，可以更好地解决受料胶带机处扬尘问题，在设计工作中有很好的借鉴意义。