一種散貨碼頭料斗噴霧抑塵控制系統(tǒng)

倪 鑫

泰州港務集團泰州永安港務有限公司

1 引言

散貨碼頭裝卸過程中揚塵問題是環(huán)保整治中的一個難題，為盡可能減少揚塵，提高碼頭環(huán)境空氣質量，我公司配備了霧炮機、灑水車，在作業(yè)過程中不定時進行灑水、噴霧抑塵，取得了一些效果[1]。但在抓斗作業(yè)過程中貨物進料斗時會產(chǎn)生大量的粉塵，必須采取有效措施進行控制。市場上目前無成熟配套的設備可選用，因此研制噴霧抑塵系統(tǒng)，以減少揚塵的產(chǎn)生。

2 系統(tǒng)結構及控制原理

2.1 系統(tǒng)組成結構

料斗噴霧抑塵系統(tǒng)主要由低壓水管、儲水箱、電機驅動的高壓柱塞泵、高壓出水管、噴霧嘴組成(見圖1)。

圖1 系統(tǒng)組成示意圖

自來水通過軟管接入儲水箱，由儲水箱浮子閥控制自動進水。電動機驅動高壓柱塞泵，高壓柱塞泵進水管接儲水箱出水口，回水管接儲水箱回水口。高壓出水管沿料斗立柱敷設至料斗口外沿，居中布置，通過三通向兩邊供水。噴霧嘴管路三面布置(抓斗進料邊除外，避免碰壞)，噴霧嘴間距1.2 m，每邊5只居中均布，噴霧嘴垂直料口內表面，水平方向向上傾斜約40°并藏于槽鋼槽內，避免抓斗碰撞損壞噴頭。

2.2 自動噴霧控制原理

門座起重機(以下簡稱門機)中心滑環(huán)室內安裝有料斗區(qū)域接近開關，開關信號接入門機PLC輸入端備用端子(地址0.13)。料斗位置檢測區(qū)域示意圖見圖2。

圖2 料斗位置檢測區(qū)域示意圖

每個料斗上安裝從站噴霧控制箱，門機上主站控制箱放置在門機行走機構上，采用防水電纜快速接頭與門機連接，實現(xiàn)快速配對。同一組無線I/O模塊的站號、通訊信道、控制模式需設置一致，可實現(xiàn)同一區(qū)域內多組模塊無干擾通訊[2]。同時同一組模塊中能實現(xiàn)一對多通訊，可滿足2臺門機進同一個料斗的自動噴霧控制。

PLC程序見圖3。當門機抓斗運行至料斗上方時，料斗位置區(qū)域檢測開關發(fā)出信號；司機開斗時，PLC控制程序發(fā)出噴霧指令。程序中調整定時器TIM99的設置值，可調整噴霧時間，時長根據(jù)現(xiàn)場揚塵狀況設定，避免抑塵效果不良或過噴。一般設定時間為10 s。

圖3 噴霧控制PLC程序

PLC控制程序發(fā)出噴霧指令(KA繼電器閉合)給門機側主站無線I/O模塊，料斗側從站無線I/O模塊接收到信號后接通噴霧電機接觸器KM，實現(xiàn)遠程自控控制，按照設定時間進行噴霧。

電路控制原理見圖4。圖中，SB1為停止按鈕，SB2為手動、自動旋鈕，SB3為手動按鈕，F(xiàn)R為熱繼電器，F(xiàn)Y為儲水箱液位傳感器。

圖4 電路控制原理

3 系統(tǒng)優(yōu)點

該料斗噴霧抑塵系統(tǒng)具有以下優(yōu)點。

(1)自動噴霧，門機PLC自動控制，穩(wěn)定可靠，與抓斗聯(lián)動，無需人員操作。

(2)無線傳輸，減少門機與料斗間的控制接線，能夠實現(xiàn)門機與料斗一對一、二對一控制。

(3)霧化效果好，覆蓋面積大，門機作業(yè)過程中的揚塵得到有效控制，點抑塵率達到90%以上。

(4)節(jié)能節(jié)水，每運行一次耗水約10 L(10 s)，噴霧后貨物含水率增加不超過0.1%，基本不影響貨運質量。

(5)噴霧時間可以根據(jù)料口揚塵程度調整。

(6)造價低，運行維護簡單。

4 結語

針對散貨碼頭抓斗進料斗卸料作業(yè)過程中的揚塵問題設計的可有效抑制揚塵的系統(tǒng)，可以減少碼頭空氣中的粉塵顆粒物，有利于打造綠色港口。該項技術可廣泛使用在散貨碼頭、堆場、建筑工地，對類似的噴霧降塵設計有一定的借鑒意義。