混凝土攪拌站除塵系統設計與應用

汪流鋒，高申杰，汪良強，柳利君，梁雙起

（鄭州三和水工機械有限公司，河南 滎陽 450100）

在國民經濟快速發展的今天，大方量混凝土攪拌站在現代工程建設中的作用越來越重要，攪拌站的粉塵污染很難從根本上消除，而且擴散速度快、范圍廣，是攪拌站污染的主要防治對象，如何解決混凝土生產過程中產生的粉塵對環境的污染問題，也是環保理念深入人心的今天人們非常重視的問題。混凝土生產過程中產生的粉塵污染問題的治理與控制，是混凝土攪拌站設備制造廠家和混凝土生產單位共同面對的問題。在國家對于環保理念普及以及環保法律的完善過程中，如何不斷提高攪拌站除塵系統的除塵效率，是混凝土設備生產廠家提高產品競爭力的重要抓手。除塵系統的運行效率對于混凝土攪拌站降低粉塵污染具有十分重要的作用，因此做好除塵系統的設計開發，具有重要的現實意義。

1 混凝土攪拌站的粉塵來源

攪拌站粉塵污染主要來源有沙石料場的堆放、轉運等產生的揚塵，粉料進倉時產生的泄漏，生產配料時產生的粉塵三大類。對于料場揚塵現在基本采用廠房式密閉料場，輔以霧化噴淋措施來降塵。粉料倉時采用主動除塵器加安全閥的組合方式，并采用全封閉式主站，可以有效解決粉料進倉時揚塵。唯獨攪拌站生產時由于粉料配料，攪拌站振動等容易揚塵，又配料系統多為活動部件，接口眾多，粉料流速快，更易造成粉塵污染，威脅攪拌站工作人員生命健康，危害攪拌站安全運行，本文主要就配料過程產生的粉塵做出歸納。

（1）骨料投料環節。在混凝土的生產過程中，骨料投入環節是是產生粉塵的一個重要環節，所以產品設計過程中應當引起重視，在投料過程中產生的粉塵主要是沙石料由骨料倉運往稱量斗的過程中，皮帶輸送機與骨料稱量斗二者之間的距離往往會有一定的距離。骨料下落進入稱量斗的過程中，骨料中的粉末成分（主要是石料中石粉及砂料中砂粉）在骨料的下落期間產生的粉塵。

（2）粉料投料環節。粉料主要是水泥、添加劑等成分，粉料本身在傳輸過程中就容易受到氣流的擾動產生粉塵，在粉料稱重、骨料投入攪拌主機的時候更受骨料下落形成的氣流上揚形成粉塵。同時在粉料斗放料時，由于粉料斗朝向攪拌主機被放料，在料斗上方很容易形成空隙負壓，吹動粉料流動從而產生大量的粉塵。

（3）儲料倉中的負壓形成粉塵。儲料倉向攪拌主機卸載原料的過程中，儲料倉的氣壓較低，在卸載過程中很容易導致揚塵，如果除塵系統中的過濾布有破損，很容易造成粉塵外泄。因此，對儲料倉中的粉塵要進行相應的處理。

2 除塵系統設計

根據上述粉塵產生的位置及原因，我們可以有針對性地設計相關除塵系統，滿足混凝土攪拌站混料生產過程再除塵要求。

（1）除塵設備的選型及過濾面積計算。除塵設備的選擇將直接影響除塵系統的除塵效果。較好的儲存設備可以極大地提高除塵的效率，最大限度地減少污染。因此在選擇除塵設備時，應當要進行充分的考量。

在進行除塵設備的選擇的時候，首先要明確除塵目標，不同的除塵目標采取不同的除塵設備有不同的效果。然后根據除塵設備的選擇決定最后的除塵系統的設計。混凝土攪拌站的除塵系統一般是為了防止生產過程中的粉塵擴散到大氣中對周圍的生態環境造成污染。二是為了改善攪拌站內的工作環境。減輕粉塵對工作人員的傷害，除塵系統設計過程中要根據施工單位實際的工作情況選擇不同的除塵方法。一般情況下，粉料倉采用震動清塵的方式，而其他除塵器采用脈沖清灰的主動除塵器。

除塵器的過濾面積按以下公式計算：

S=K×Q/(60×V) Q=3600×M/T

式中，K 為安全系數，一般取1.2 ～1.4；Q 為空氣流量，m3/s；M 為投放物料的體積，m3；T 為物料投放的時間，s；V為過濾速率，m/min。

混凝土攪拌樓用除塵器一般選用聚酯濾芯，過濾速率為 1.2m/min。

（2）集中除塵系統。集中除塵系統的設計思路是針對主機部分粉塵常見來源，對除塵系統進行優化設計。對骨料投入環節、攪拌主機投料環節、儲料倉的負壓三種粉塵形成渠道進行針對性出成三種渠道共用一個除塵系統。在系統的設計與建造過程中應當選購質量較好的過濾袋。同時，應當設置有風機脈沖反吹系統。應當充分利用主機除塵管的支撐作用與頭罩之間形成連接關系。粉塵計量斗與攪拌主機也應該是相互連通的。圖示的除塵系統在設計上與當前市面上大多數混凝土攪拌站的除塵器有所不同。本除塵系統的主體是相對獨立的粉料稱除塵系統。傳統粉料稱進料時為平衡稱斗內壓力，一般用回氣管把稱斗與攪拌機聯通，或者用排氣門直排空氣，這種稱斗排氣方式污染大，容易因攪拌機內部或環境中潮濕空氣影響稱斗內粉料，而且排氣速度較慢對配料時間也影響較大。圖示除塵器系統采用稱斗通過軟連接直通被動除塵器，采用大直徑連通管并配備大過濾面積除塵器，不管是采用螺旋機還是風槽配料，配料時排氣迅速，即配料速度快。選用被動除塵器而不用主動除塵器，可以避免除塵器工作時在稱斗內產生負壓，導致拉稱使配料超稱。采用大出口加除塵器排氣方式，使配料時排氣壓力降低，氣流通過除塵器時速度較低，可以有效地發揮除塵器作用，提高除塵效率，減少對空氣的污染。當稱斗卸料時能保證足量的空氣快速進入稱斗內部，保證卸料快速、干凈。

集中除塵的除塵原理的除塵原理是當攪拌站開始進入生產狀態后頭罩上端的集中除塵系統便開始工作。由于集中除塵系統內的風機的強大吸力，頭罩內的氣流向頭罩內的除塵空間轉移，當配料經由傳送機傳送至頭罩之中后，粉塵會因為氣流的作用向除塵空間內移動，另外一部分在頭罩內沉降。在對粉料進行稱量的過程中，由于計量斗下端的蝶閥處于閉合狀態。主機內的其他粉塵氣體和會斗內的其他粉塵，一同進入主機內。在向主機中加入骨料和粉料的時候，主機內的灰塵也會進入頭罩內的除塵空間剩下的那一部分則會在卸料閥閉合前到達骨料預存斗中。經過這樣的一系列過程之后，混凝土攪拌站的攪拌過程中三個主要的粉塵來源渠道將會得到有效的抑制。集中處理后的粉塵可以經過過濾后排放到大氣環境中去。而粉塵系統截留下來的粉塵會集中在粉塵系統的濾袋中，再利用噴淋裝置對粉塵加濕方便收集處理。

（3）某型號混凝土攪拌站除塵系統設計。環保型攪拌站封閉式除塵系統是當前除塵系統設計中使用比較廣泛的一種除塵方式。環保型攪拌站的設計應當是全封閉的。攪拌站的外包裝要保證攪拌站內部產生的粉塵不會擴散到周圍的環境中，要最大限度減少粉塵擴散的可能。

其次，骨料堆放場應該也采用全封閉式的方式。我國目前的環保要求并不太高。碎石都未經過水洗便直接進行堆放，很容易產生粉塵。沙料特別是機制砂料含塵量更高。在運輸處理的過程中很容易產生大量的揚塵。在建設過程中，尤其是城市建筑的建設過程中，引入全封閉式的骨料堆場模式。材料堆放場的建設也是應當十分注重的，對于材料對方內部也應該設置細水霧裝置，必要的時候對揚塵起到壓塵的作用，減少對周邊環境的污染。

圖1

骨料配料和上料環節也應當實施全封閉。在骨料輸送的環節很容易造成大氣污染。因此，不管是采用皮帶機輸送上料，還是提升機輸送上料，運輸系統也應當進行封閉，可以利用鋼板對整個輸送系統進行封閉。在原料的輸送過程中很容易產生大量的粉塵，通過加裝鋼皮可以有效地減少粉塵的外泄，將外泄到周邊環境中的粉塵量降到最小，不僅如此，還能夠為相關設備的維護提供便利減少因粉塵堆積造成的不利影響。對于粉料筒倉除塵往往采用強制式除塵機，通過除塵設備安裝在倉頂上進行除塵。增加除塵效率和除塵過濾面積，一般要選擇間隙比較小的濾紙。對于濾紙的選擇也應當進行充分考慮，濾紙的外形設計應當是褶皺的圓筒形狀。這樣可以增加單位空間內的過濾面積部設計部設計上也應當進行優化，內部可以設置有多個過濾濾芯。若干個濾芯為一組，當粉塵氣體通過濾芯時，粉塵將會滯留在濾芯上。然后可以利用振動除塵的方式除掉濾芯上的粉塵，或者利用氣體脈沖反吹將濾芯上的粉塵除掉。為了達到最佳的除塵效果，應當要按時對濾芯進行更換，保證濾芯的除塵效果。

另外，對設備的清洗也可以有效地降低粉塵。可以通過增加高壓清洗設備，通過高壓水清洗主機攪拌軸粉料另外，對于水管噴嘴的設定，也應當采用高效的方法，例如，可以將水管按90 度的等距布置。另外，在原材料的投放上也應當按照一定的順序進行投放，采用交叉式的投料方式能夠有效地抑制粉塵產生。在進行骨料的配制時，應當先放入砂，再放入較小的石塊，然后加入較大的石塊，然后加砂，加粗石，加細石，最后再放入砂。這種交叉投放骨料的方式可以有效地避免骨料在運輸過程中產生的磨損。同時較粗的骨料也能夠楊蓋住石頭中的粉塵和揚塵。

3 結語

對于混凝土攪拌站除塵系統的設計與應用需要不斷地在實踐的過程中進行總結和提高，根據施工單位的實際情況選擇最合適的除塵方式。目前許多單位采用的除塵方式除塵效果都不是特別明顯，除塵系統效率的提高，是一個長期的過程，需要在實際運用中不斷改進。本文中集中除塵系統和混凝土攪拌站除塵系統是現行的除塵系統中較為有效的除塵方式。