卸粮坑除尘型式探讨

张雪芬，边全立

（郑州久依粮食工程有限公司，郑州 450001）

小麦、玉米、稻谷、大豆等粮食作物，作为加工厂的原料，在接收时会夹杂许多杂质，其中的轻杂质（灰尘等）不仅会污染车间及周围工作环境，还会影响人的身体健康，因此在卸粮段进行抑尘显得尤为重要。

卸粮坑段的工艺流程一般为：原粮→卸粮坑格栅→卸粮坑→刮板输送机→斗式提升机→磁选器→初清筛→清理筛→计量→斗式提升机→刮板输送机→入仓。

卸粮坑的型式有很多种，随着企业生产规模的扩大和卸粮车种类的增多，为适应新的经营管理模式，卸粮坑的型式及功能也逐步多元化。 新建的卸粮坑既要有缓存、均匀排料、初清理等功能，又要有良好的除尘效果。 由于卸粮坑面积较大，粉尘扩散的空间较大，方向不定，比较难控制，需要风量比较大，一般设立独立风网。

除尘工艺流程：吸风口→吸风罩→风门→风网管道→除尘器→风机→风帽。

粉尘的形成和扩散主要是由空气流动造成。 卸粮坑产生粉尘的主要部位有: 卸粮时粮流从车厢滑出时携带的粉尘；卸粮时粮流冲击卸粮坑格栅和料斗产生的粉尘。 卸料过程中，由于有一定落差，物料散落下来产生的粉尘是弥漫型的，敞开场所单独吸风罩能力有限， 不仅需要大风量而且效果也不佳，因此在设计卸粮坑除尘时考虑将卸粮坑上方卸粮车通道三面封闭，两侧是墙体，第三面装设卷帘门，有效杜绝自然风的干扰，避免粉尘扩散，将粉尘控制在一定的范围内，风顺着料流进入卸粮坑。 另外在卸粮坑内设置防挡尘板，坑下预留风道，在产生高浓度粉尘的区域设置吸风点将灰尘引入风管内进行除尘处理，减少粉尘的外溢。

卸粮坑的除尘需根据现场条件、 原粮区域特性等进行合理布局和设计， 以满足安全要求和环保排放标准。下面介绍目前面粉厂常用的两种除尘型式。

1 混凝土卸粮坑采用的除尘型式

卸粮坑部分主要包括钢格栅、防尘挡板、料斗、闸门、输送设备、除尘系统。

当原粮卸入卸粮坑时， 卸粮坑内部空气受到挤压后被置换出来， 形成的气流会将卸粮时产生的粉尘从卸粮坑内携带出来，造成粉尘上扬。

风量计算公式：Q=F×V

式中：F 为卸粮坑敞开口部分的截面面积，m2；

V 为风通过截面时的风速，m/s。

卸粮坑除尘需要的风量与卸粮坑敞开口部分的截面积和截面风速的大小有关。为了防止吸入物料，吸风点不宜设在物料集中的地点和飞溅区内， 吸风口风速不宜过高，对于粮粒来说，一般为1～2 m/s[1]。

根据现场车辆卸粮时实际使用情况， 预留卸粮时所需要的卸粮坑开口尺寸， 然后在卸粮坑内布置防尘挡板（如图1 所示）。 结合卸粮时料流及气流的运动特点，当料流下落时，因落差冲击产生的扬尘会向四周扩散，卸粮坑内设置的防尘挡板，既可以对料流及气流进行控制， 又实现了对上扬粉尘的初步过滤。防尘挡板布置在格栅下面，既可以阻挡一部分粉尘的上扬，又可以减小卸粮坑开口尺寸，节约风量。根据粮流下落时被置换气流的运动特性， 在卸粮坑侧壁设置合适的吸风点， 使卸粮坑吸尘点处形成局部负压，造成合适的空气流动速度，使四周的灰尘顺着气流进入除尘管道内，以防止粉尘外溢。

图1 混凝土卸粮坑防尘挡板

图1 中防尘挡板是固定式的整块挡板， 实际应用中常用的还有一种活页式挡板。 在卸粮坑内增加柔性挡板结构如图2、图3，置于格栅下方，活页式的挡板在没有粮流的情况下， 依靠重力作用处于关闭状态，在有粮流的情况下因物料冲击力而打开，暂存斗内形成封闭空间，通过除尘系统吸风，在暂存斗内形成局部负压，减少粉尘外溢。卸粮时只在有粮流的区域打开，极大地降低了粉尘的外溢，卸粮坑开口尺寸根据粮流大小可调，可以节约大量的处理风量，降低除尘器选型成本。

图2 柔性防尘挡板立面图一

图3 柔性防尘挡板立面图二

两种防尘挡板设置的目的是一致的， 即对扬尘的源头——气流进行有效控制，阻挡、减弱气流的动能，降低其起尘、携尘的能力。 根据风量计算公式可知，风量一定时，开口截面积越大，通过截面的风速越小，风速小吸力不足，不能有效地将粉尘引流入吸风除尘点处，也容易在风管管道内积尘，无法达到除尘净化的效果。因此，增加防尘挡板可有效地降低卸粮坑开口面积，还可以节约风量，调节通过卸粮坑截面的风速，再结合坑内局部负压，引导粉尘顺着气流汇向除尘风管，抑制粉尘分散，进行除尘优化处理。车间可根据现场实际情况及周边原粮情况， 选择适合车间的除尘型式。

2 钢斗卸粮坑采用的除尘型式

某面粉公司，来粮车辆型式多样，为满足不同类型车辆可以同时卸料的需求，使用双坑式卸粮坑（如图4 所示）。 一个车道供小型自卸车卸粮，另一个车道采用液压翻板卸粮。

图4 卸粮坑平面图

因卸粮坑多出口向皮带机供料，为控制流量，在卸粮口出口设置手气动闸门或手电动闸门。

根据厂区地理位置及现场实际需求， 此卸粮坑斗采用钢斗型式。 斗下料经皮带输机后入斗式提升机，降低卸粮坑层高度，在不影响工艺效果的前提下节省建筑成本。

卸粮坑钢斗采用上下两个钢斗型式， 大斗套小斗（如图5 至图7 所示）。

图5 卸粮坑钢斗平面图

图6 卸粮坑钢斗立面图

图7 除尘风管型式

卸粮坑一般是中间卸粮， 卸粮后坑内空气受冲击，气流从四周贴着钢斗向上走，该设计考虑了气流的走向，上部小钢斗置于格栅下，接收粮食，下部大钢斗设在小钢斗四周，预留一定的缝隙，卸粮时气流从两斗内缝隙里流出。在卸粮坑内设置除尘风管，除尘风管型式如图7 所示，除尘风管垂直段加长，距离楼板高约1.2～1.5 m。 除尘风管垂直段上加插板，方便车间定期清理有可能被吸入到除尘风管内的粮粒。

每个吸风点的吸风量计算：

式中：F 为预留钢斗风道截面积，m2；V 为通过截面积时风速，m/s。

总吸风量计算公式：

式中：Q1为车道左右两侧预留钢斗风道的吸风量，m3/h；Q2为垂直车道两侧预留钢斗风道的吸风量，m3/h。

3 总结

车间吸风除尘通常是以密闭为主，吸风为辅。根据不同的生产条件和环境要求， 可以利用自然通风或机械通风来控制粉尘， 通常因机械通风利用风机产生的风量和风压能满足不同场所的通风量要求，并能有效地控制通风场所所需要的气流方向和流速大小，又不受自然条件限制，故而使用范围较广。

卸粮坑的除尘型式一般采用卸粮坑坑上吸风、坑下吸风或者二者结合的型式， 然后选用合适的中压风机来保证除尘效果。

两种型式均是卸粮坑坑下吸风， 通常在卸粮坑料斗未装满时除尘风道通畅，抑尘效果较好，但是当提升机输送量较小， 不能及时提升物料造成卸粮坑装满时，吸风效果就会被削弱，在设计卸粮坑处理能力时可适当加大坑内提升机输送量， 使卸粮坑内空间充足，除尘风管就可以达到较好的效果。若因条件受限，会经常出现卸粮坑斗卸满的情况，则要相应的设置卸粮坑坑上吸风进行除尘。

通风除尘系统的效果与正确合理的设计， 高质量的制造安装，车间的运行维护管理等息息相关，卸粮坑除尘型式也与车间的地理位置、 现场条件密切相关。从除尘系统风力大、效率高，卸粮速度快，粉尘收集效果好等方面出发， 选择合适的卸粮坑及相应的除尘型式， 才能为车间生产营造一个良好的工作环境，创造更多的经济价值。