基于煤炭制樣室的堆摻升降吸塵模塊設(shè)計

摘 要：傳統(tǒng)制樣過程中，需要對煤樣進(jìn)行多次的堆摻及縮分，在此過程中，產(chǎn)生大量的粉塵，對操作者造成較大傷害。文中從實例出發(fā)，設(shè)計出具有升降裝置的堆摻吸塵模塊，解決了堆摻及手工縮分過程中產(chǎn)生的粉塵，并在實際應(yīng)用中取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：堆摻；升降模塊；吸塵

煤炭制樣，是將所采集的具有代表性的原始煤樣，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序與要求，對其進(jìn)行破碎、篩分、混合、縮分等操作，以逐步減少煤樣的粒度和數(shù)量，使最終得到的少量試樣能代表原始煤樣的平均品質(zhì)。煤樣制備是煤樣經(jīng)過上述步驟制備成能代表原始煤樣特性的分析（試驗）用煤樣。它是煤炭采制化流程當(dāng)中承前啟后不可或缺的環(huán)節(jié)，在整個煤炭檢測當(dāng)中占有相當(dāng)重要的位置。

根據(jù)GB474-2008《煤樣的制備方法》要求，人員操作貫穿整個制樣環(huán)節(jié)。所以解決這一問題的關(guān)鍵在于改善制樣環(huán)境，而改善環(huán)境的首要問題就是解決制樣過程中產(chǎn)生的粉塵。其中，堆摻及縮分過程中接觸粉塵最多，急需解決在此過程中產(chǎn)生的粉塵。

1堆摻區(qū)粉塵特點分析

1.1粉塵塵源分析

煤制樣間是一個粉塵污染非常嚴(yán)重的工作場所，在整個制樣過程，樣品通過破碎設(shè)備制備成小顆粒的樣品，在擠壓、撞擊、切割過程中會產(chǎn)生200μm～0.2mm的極小顆粒，即我們稱之為粉塵。

小顆粒的粉塵由于驅(qū)動力的慣性飛揚(yáng)及設(shè)備運(yùn)行時的震動產(chǎn)生揚(yáng)塵，這些揚(yáng)塵會逐漸彌漫于整個制樣室，且產(chǎn)生的過程是由下向上及四周無規(guī)則運(yùn)動。

1.2煤制樣間產(chǎn)生粉塵塵源點

（1）制樣室破碎機(jī)作業(yè)時從門板縫隙泄露產(chǎn)生的揚(yáng)塵；

（2）振篩機(jī)、縮分器作業(yè)時離心力、撞擊力作用產(chǎn)生的揚(yáng)塵；

（3）人工制樣過程樣品摻合、縮分時翻動、擺動產(chǎn)生的揚(yáng)塵；

（4）制樣間工作臺上進(jìn)行裝瓶、封袋時產(chǎn)生的揚(yáng)塵；

（5）設(shè)備和場地清掃時產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

1.3除塵方法

堆摻區(qū)制樣工作時產(chǎn)生的粉塵，需要在就近進(jìn)行粉塵處理，且在除塵后要求保持制樣室寬敞，且不影響制樣室整體美觀的功能。由于傳統(tǒng)制樣室堆摻主要還是人工堆摻，粉塵揚(yáng)起時高度盡量在達(dá)到人呼吸高度前除塵。例如頂部吊式吸塵，當(dāng)產(chǎn)生分粉塵時，頂部的吸塵罩開始吸塵，由于粉塵是四周擴(kuò)散的，一旦頂部吸塵，所有粉塵將會直接向上運(yùn)動，經(jīng)過制樣工人的呼吸區(qū)域，工作時造成地面的粉塵二次揚(yáng)起，制樣工人增加呼吸粉塵的時間，不符合人機(jī)工程學(xué)。

堆摻縮分工作時，就需要在剛剛產(chǎn)生粉塵時就及時除塵，即粉塵距離地面很近，沒有完全揚(yáng)起或在揚(yáng)起的過程中，進(jìn)行有效的側(cè)吸除塵，不讓粉塵在制樣室中擴(kuò)散和彌漫，減少對制樣工人呼吸系統(tǒng)的傷害。

2堆摻升降吸塵模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計

堆摻區(qū)域一般在制樣室的中間，所以堆摻升降吸塵模塊要求工作時能伸出吸塵部分，不工作時不能影響制樣室整體美觀，且上面能承受一定重量，如推車等等。堆摻升降吸塵模塊放置在地溝上面。

通過蓋板把整個堆摻升降吸塵模塊的重量放置在地溝上面，且與地溝的角鋼接觸，蓋板上表面與制樣室地面平齊，當(dāng)堆摻升降吸塵模塊不工作時，就相當(dāng)于一塊地溝蓋板。當(dāng)每樣進(jìn)入制樣室，需要進(jìn)行堆摻、縮分等工作時，首先打開按鈕盒蓋子，啟動按鈕，主管道氣管上的氣源通過電磁閥進(jìn)入氣缸，氣源目前主要是由空壓機(jī)提供，在空壓機(jī)提供的氣壓作用下，緩緩?fù)苿优c氣缸接頭連接的吸塵罩體，吸塵罩體在圖3鉸鏈及啟動控制的氣缸作用下，吸塵罩體緩緩升起，當(dāng)氣缸達(dá)到全部行程時，吸塵罩體也全部升起，吸塵罩由不銹鋼柵欄做成，地溝中的除塵管道由伸縮軟管連接吸塵罩的法蘭接口，除塵主管道內(nèi)的負(fù)壓通過伸縮軟管連接到吸塵罩體，吸塵罩體已升起，對附件堆摻區(qū)域的空氣產(chǎn)生一種吸力，由吸塵罩體對制樣室堆摻區(qū)域的粉塵進(jìn)行收集，產(chǎn)生的粉塵將要揚(yáng)起或是擴(kuò)散在吸力的作用下，大部分都會進(jìn)入到吸塵罩體中，進(jìn)入吸塵罩體后，由于吸塵罩體內(nèi)的體積減少（相對于制樣室空間），吸塵負(fù)壓增大，快速的把進(jìn)入吸塵罩體中含粉塵氣體經(jīng)過伸縮軟管進(jìn)入除塵的主管道，由除塵主管道把含粉塵的氣體吸入除塵主機(jī)內(nèi)，有除塵主機(jī)實現(xiàn)空氣和粉塵的分離，把粉塵通過濾芯或是除塵袋過濾，實現(xiàn)粉塵過濾，把潔凈空氣排放到室外。

當(dāng)堆摻工作完成后，堆摻升降吸塵模塊打開按鈕盒蓋子，按下關(guān)閉按鈕，吸塵罩體在氣缸作用下緩緩降下，當(dāng)堆摻升降吸塵模塊的吸塵罩體與模塊蓋板及地面平齊，合上按鈕盒蓋子，完成堆摻區(qū)的除塵工作。

1.堆摻升降吸塵模塊，2.地溝，3.除塵主管道。

3結(jié)語

此堆摻升降吸塵模塊的設(shè)計改變了除塵系統(tǒng)傳統(tǒng)的吊頂式或是地面放置式的除塵方式，減少了占地面積，為制樣室的整體布局創(chuàng)造了條件，而且操作方面，堆摻升降自如，整體維修成本低。停機(jī)不使用時，堆摻升降吸塵模塊可以通過手推車等重量的運(yùn)輸工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭麗娟主編.環(huán)境工程實用技術(shù)讀本（第一版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014，7.

[2]張殿印主編.工業(yè)除塵設(shè)備設(shè)計手冊（第一版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012，7.

[3]劉偉東主編.除塵工程升級改造技術(shù)（第一版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014，2.

作者簡介：

趙俊（1983—），男，湖南長沙人，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0四大隊，研究方向：機(jī)械設(shè)計。