一種新型的除塵器灰斗堵塞自動疏通系統(tǒng)

劉龍

（安徽中煙工業(yè)有限責任公司阜陽卷煙廠，安徽 阜陽 23600）

除塵器的灰斗是除塵器用于臨時儲存收集粉塵的一個比較重要部件，當大量含塵的空氣在強大的負壓作用下吸附在除塵器濾袋上，通過脈沖噴吹系統(tǒng)，部分粉塵直接落入除塵器灰斗中。長期處于工況中的除塵器一般是連續(xù)工作，然而灰斗的容積卻是有限的，所以正常生產時除塵器灰斗會經常出現堵塞現象。在灰斗堵塞的緊急處理過程，現場會伴有大量的粉塵懸浮在空氣中，存在嚴重的安全隱患，而且還會導致粉塵的超標排放，造成環(huán)境污染。人工清灰不僅無法及時清除灰斗堵塞，而且還會給車間現場的生產管理帶來很大困難。

本文通過對除塵器進行技術改造，采用“料位檢測+控制器+電磁閥+振動器”的結構，組成自動疏通系統(tǒng)，使除塵器在生產過程中，料位檢測檢測到灰斗堵塞現象時，給出電磁閥動作信號，使壓縮空氣驅動灰斗側壁的振動器啟動，通過高頻振動灰斗側壁，實現堵塞的自動疏通，有效克服了堵塞發(fā)現不及時和人工掏灰效率低的故障，極大地提高除塵器的運行效率。

1 除塵器灰斗堵塞的現狀分析

1.1 粉塵來料流量的突變性

除塵器下游生產的復雜性以及除塵器內部噴吹系統(tǒng)的差異性，使進入灰斗的粉塵流量存在很明顯的波動，當大流量的粉塵進入灰斗后，若運行中的星型卸料器不能及時把粉塵轉移出去，會出現粉塵大面積堆積現象，即灰斗堵塞。

1.2 粉塵中水分含量大

除塵器下游粉塵存在濕度或粘度比較大的特殊性質的粉塵，粉塵中含水量比較大，此種粉塵因流動性較差，不僅容易板結，而且還易附著在灰斗側壁，若在生產過程中不及時清除，會造成灰斗堵塞。

粉塵板結造成的灰斗堵塞，人工清灰效率低下，而且清灰過程中應避免板結的粉塵進入星型卸料器，以防止卸料器卡住異物導致電機故障停機，影響車間的正常生產。

1.3 粉塵中存在的異物

下游生產任務的不可控性，會造成除塵器處于運行狀態(tài)時，在車間進行設備維護保養(yǎng)工作，操作人員會不可避免地把除塵負壓作為吸塵管道使用，車間現場的焊渣、螺絲、大物料等物進入除塵器，導致異物在灰斗處出現搭接現象，當粉塵進入灰斗后，長期運行會在搭接處形成灰斗堵塞。

1.4 其他原因

生產實踐表明，除塵器脈沖噴吹系統(tǒng)中噴吹時間、間隔時間設置不合理，噴吹管道上的噴嘴脫落，脈沖電磁閥故障等因素，以及生產結束后濾袋表面的粉塵大面積脫落時都會造成灰斗堵塞。

灰斗堵塞若不及時疏通，對除塵系統(tǒng)的危害性極大，可能導致除塵器阻力超過風機所提供的負壓，造成風機出現喘振，嚴重時會使除塵系統(tǒng)癱瘓。為保證生產正常進行，一般人工清灰時除塵器仍然正常運行，不僅存在嚴重的安全隱患，而且疏通后的大流量粉塵進入下游集中收塵除塵器時可能會造成二次堵塞現象，降低了清灰效率，浪費了大量的人力、物力。

2 系統(tǒng)結構和工作原理

2.1 自動疏通系統(tǒng)結構

灰斗堵塞自動疏通系統(tǒng)由“料位檢測+控制器+電磁閥+振動器”四個部分組成，下面分別說明各部分的構成及作用。

（1）料位檢測。在實際生產時料位檢測器需設置在除塵器內部，所以檢測器要具有耐久性、抗振動能力以及不會因溫度、濕度等環(huán)境因素出現誤動作。新一代的阻旋式料位檢測，完全采用機械的輸出方法，有效地消除了積灰黏附的不利影響，相對于超聲波、光電式料位檢測，很大程度上克服了假料位產生的誤報警現象，因此選用阻旋式料位檢測器作為自動疏通系統(tǒng)的料位檢測元件。阻旋式料位檢測正常工作時，裝入除塵器內部的槳葉在小型電機的帶動下一直處于旋轉狀態(tài)，當灰斗出現堵塞現象時，灰斗內部的料位上升直至阻擋到槳葉的旋轉，此時電機處于空轉狀態(tài)，同時微動開關動作，向控制輸出信號并切斷電機電源。

（2）控制器。當設置一套自動疏通系統(tǒng)時，由于控制邏輯較為簡單，輸入輸出點位較少，因此現場可以采用LOGO！控制器，通過LOGO!面板上的按鍵和顯示器，進行編程和參數設置，最終實現對電磁閥動作的控制，當廠房內除塵器全部設置自動疏通系統(tǒng)時，可采用PLC控制模式，并使用軟件進行編程控制。

（3）電磁閥。自動疏通系統(tǒng)正常運行時，只存在開啟與關閉兩種狀態(tài)，所以電磁閥采用兩位三通電磁閥，實現對壓縮空氣的通斷控制。當控制器檢測到料位信號時，向電磁閥發(fā)出信號，電磁閥得電，壓縮空氣管路開啟，振動器動作清灰；當料位信號消除時，通過設置延時時間，保證清灰徹底，避免振動器的反復動作，延時結束后，振動器停止動作，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)。

（4）振動器。借鑒正常生產時振動電機振動清灰的工作原理，通過擴散思維，在除塵器灰斗側壁兩側分別安裝振動器，通過振動器帶動側壁高頻振動，疏通灰斗堵塞。振動器內部采用渦輪斜齒結構，當壓縮空氣進入后引起齒輪快速轉動，帶動軸桿與內部碰撞，產生劇烈振動，使其達到工作狀態(tài)。

振動器的排氣口接入消音器，進氣口接入壓縮空氣供氣管道，并串聯接入減壓閥，通過減壓閥調節(jié)供氣壓力范圍在0.2～0.6MPa，通過模擬灰斗堵塞現象，觀察不同壓力狀態(tài)下振動器振動清灰效果，確定最優(yōu)工作壓力。

2.2 自動疏通系統(tǒng)工作原理

圖1 自動疏通系統(tǒng)圖

如圖1所示，通過在灰斗側壁上下兩個位置分別設置阻旋式料位檢測器，在正常生產時，可以實時監(jiān)測灰斗內部的粉塵料位，當灰斗出現堵塞時，下部料位器微動開關動作，輸出信號并且堵塞報警信號指示燈亮，控制器采集到料位信號，輸出電磁閥的啟動信號，控制壓縮空氣電磁閥開啟。在灰斗其他側壁分別安裝氣動式振動器，使灰斗側壁跟隨振動器高頻振動，從而疏通堵塞在灰斗內部的粉塵。當上部料位器微動開關動作，輸出信號并且堵塞報警信號指示燈亮時，此時需要操作人員到除塵房現場查看報警原因，若是系統(tǒng)故障產生的誤報警，此時需查看控制器的程序，及時消除故障；若是除塵器灰斗堵塞較為嚴重，說明此時自動疏通系統(tǒng)失效，清灰效果不明顯，需要操作人員借助清灰工具，及時人工疏通堵塞，保證除塵器的正常運行。

對除塵器增加自動疏通系統(tǒng)后，為確保其效果，對系統(tǒng)運行情況進行了跟蹤調研，當料位檢測發(fā)出報警信號時，操作人員及時到現場觀察振動器的清灰效果，并經過多組數據的實時對比，對電磁閥動作延時時間計算出最優(yōu)數據。通過試運行發(fā)現，除塵器灰斗的堵料次數明顯降低，而且避免了人工掏灰造成的操作人員勞動強度大，消除了粉塵爆炸的安全隱患，從而完全實現除塵器灰斗堵塞的自動疏通。

3 結語

通過對除塵器灰斗堵塞的現狀分析，對自動疏通系統(tǒng)的完善奠定了基礎，并對系統(tǒng)的關鍵部件料位檢測器進行適用性的選型，很好地解決了灰斗環(huán)境的適應性問題，提高了料位監(jiān)測的主動性。除塵器灰斗堵塞自動疏通系統(tǒng)已正式投入使用，運行較為可靠，相比其他自動清灰系統(tǒng)，不僅性價比優(yōu)良，而且運行故障率也較低，為除塵器生產減少人工、智能化提供了強有力的工具。自動疏通系統(tǒng)的運行是一個不斷調整不斷優(yōu)化的過程，通過合理的參數設置，調整系統(tǒng)的最優(yōu)運行控制策略，使除塵器的運行更加穩(wěn)定可靠。