袋裝水泥裝車道的除塵技改

高振華

目前，水泥企業袋裝水泥裝車主要依靠裝車機加人工疊包的方式運行，雖然國內水泥行業也出現了自動裝車疊包裝置，但由于生產效率偏低等一系列問題，尚不能滿足發貨需求。袋裝水泥裝車時，經裝車工拖拽疊放碼袋，會產生碰撞，散發揚塵污染環境，同時也影響裝車工人的健康。為改善裝車工人的工作環境，治理裝車道水泥灰的揚塵，裝車道收塵技改刻不容緩。但由于裝車機需在一定范圍內來回移動，揚塵也隨之發生變化，導致一般收塵系統不能很好地達到預期的收塵效果。筆者通過對所在集團公司多家子公司除塵裝置使用效果進行對比，最終選擇了一套效果比較好的技改方案。本文就技改情況進行總結，供參考。

1 現狀

移動式袋裝水泥裝車機位于袋裝水泥裝車道的上方，裝車機由小車輸送皮帶、下傾斜皮帶機、滑包溜板、環鏈電工葫蘆、電控系統組成。移動式袋裝水泥裝車機依靠小車前進或后退來完成水平移動，環鏈電工葫蘆通過帶動下傾斜皮帶機來完成下傾斜皮帶機的升降變幅，以方便裝車工人疊包裝車。袋裝水泥裝車時，需首先將裝車系統設備全部開動，然后啟動包裝機系統設備。經包裝機包裝好的袋裝水泥，通過接包機、正包機、清灰機、輸送皮帶至裝車機，最后由裝車工人人工疊包裝車。整個過程主要有兩部分冒灰點，一部分在包裝機和接包機，這部分設計有比較成熟的收塵設施，所以該部分即使冒灰也無揚塵；另一部分冒灰點在裝車時的車廂內，主要是由于裝車工拖拽疊放碼袋時，因為高度差（1.5m左右）因素，袋裝水泥在拖拽下落慣性的作用下碰撞，散發揚塵，污染環境，同時也給裝車工人的健康帶來不利影響。

2 除塵技改

2.1 收塵罩的選擇

圖1 全包式收塵罩

開始裝車時，揚塵主要集中在車廂內部，當袋裝水泥疊碼到和車廂欄板平齊時，揚塵就會水平散開，此時揚塵污染目視能至兩米以外。以往的收塵技改都是在疊包位置的頂部安裝一個收塵罩，利用收塵風機使收塵罩形成局部負壓收取灰塵。該方法在剛開始裝車時，雖然能夠收取部分裝車時產生的灰塵，但當袋裝水泥疊碼到和車廂欄板平齊時，收塵效果便不能滿足要求。總結以前經驗，經過反復推敲，最終我們選擇了全包式收塵罩（見圖1），前后擋灰簾選用透明式多片掛簾，收塵罩內部配置有補光燈。全包式收塵罩主要特點有：（1）利用兩側板作為收塵支管，在側板下部，根據車輛的大小設置吸塵口，吸塵口配有調節板，能夠根據實際裝車的需要調節吸塵口的位置及大小。（2）吸塵口主要選擇在側板下部，由于收塵負壓的作用，工人裝車疊包時所產生的揚塵會向下運行，不會到達工人的面部位置而影響到工人健康。（3）該收塵罩前后選用擋灰簾裝置，可以滿足裝車機上下角度調整和運輸車輛進出。在裝車過程中，該收塵罩內部由于負壓作用，空氣流動量比較大。據在該收塵罩內部裝車的工人反映，該收塵罩內部裝車工作舒適度比較適宜，不存在憋悶和光線不足等問題。

2.2 管道選擇

（1）管道形式。由于裝車機行走小車水平來回運動和水泥粉塵細小等特點，我們選用伸縮式鋼管設計管道（魚竿式）。該設計利用管道內壁光滑的特點，能夠有效避免水泥粉塵在風管內堆積，有利于內部粉塵在風機作用下運動。

（2）管徑計算。根據水泥灰塵的性質和管道的走向布置等因素，管道內部風速控制在18～25m/s。根據式（1）可以計算出管道的橫截面積，最終推算出管道直徑。

式中：

S1——管道橫截面積，m2

Q1——處理風量，m3/h

V1——管道內部風速，m/s

當V1=24m/s時，推算出風管直徑約600mm。

2.3 收塵器及風機的選擇

（1）濾袋過濾風速及系統阻力計算。因為車道收塵系統是在常溫下工作，所收集的粉塵是水泥粉塵，因此濾袋材料可以選擇普通滌綸針刺氈，收塵器濾袋過濾風速應控制在1.0～1.5m/min。可以根據式（2）計算：

式中：

S2——收塵器過濾面積，m2

Q2——處理風量，m3/h

V2——收塵器濾袋過濾風速，m/min

袋收塵器一般采用就地安裝的方式，收塵阻力一般在1.47～1.77kPa，收塵管道阻力一般在1.0kPa，收塵罩口負壓最低考慮0.5kPa，據此可算出整個裝車道收塵系統阻力共計有3.3kPa。

（2）收塵器及風機的選型。為確保收塵罩的使用效果，按照GB 4915-2013《水泥工業大氣污染物排放標準》規定，包裝車間的顆粒物排放限值是20mg/m3，重點地區是10mg/m3，參考相關《除塵工程設計手冊》和其他水泥廠的車道收塵技改使用情況，我們選擇收塵罩的風速為0.8m/s。依據設計公式（3）：

式中：

Q3——處理風量，m3/h

V′——控制風速，m/s

X——收塵罩到揚塵點距離，m

F——收塵罩吸風口面積，m2推算：Q3≈25 000m3/h

由于收塵器和風機均是在常溫環境下工作，所收集的主要為水泥粉塵，收塵濾袋選用普通滌綸針刺氈即可滿足需求。當凈過濾收塵風速選擇1.2m/min、收塵罩所需風量選擇26 000m3/h時，經過計算可得收塵器過濾面積S2=26 000/60×1.2≈347m2。經查閱收塵器的相關資料參數，確定選用PPC64-6型號的脈沖袋式收塵器、4-68-NO.10D型號的收塵風機，收塵風機功率55kW、轉速1 450r/min、流量35 420～61 179m3/h、全壓3 442～2 422Pa。

為減少天氣對裝車道的影響，裝車道兩端也用透明掛簾做了密封，彩鋼瓦頂棚也安裝了無動力通風機，盡可能地降低裝車道揚塵，改善現場環境。

2.4 除塵罩移動設計

（1）由于該除塵罩為全包式收塵罩，不需要上下移動，收塵口設計有小閘板，可供裝車工人根據車廂高低選擇適當的收塵口。

（2）除塵罩水平移動是借助于移動式袋裝水泥裝車機的動力來完成的，為確保除塵罩與移動式袋裝水泥裝車機同步移動，我們將除塵罩與裝車機硬連接。考慮到硬連接后，裝車機的行走機構負載增加，我們對移動式袋裝水泥裝車機的行走機構的動力系統做了改進，將驅動電機功率由1.5kW改為2.2kW。

3 結語

雖然該裝車道收塵方案投資52萬元/套（一拖二，配一臺包裝機、兩個裝車道），但徹底改善了裝車工人所處的高揚塵作業環境，有效抑制了裝車道內的揚塵，該收塵系統正常使用時，裝車工人基本可以不帶口罩疊包。裝車道收塵技改投資雖不能直接為公司帶來經濟效益，但對工人的身體健康意義重大。

[1]張殿印，等.除塵工程設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2003.■