基于混凝土預攪拌過程中綠色除塵工藝的探析

胡賽科

(恒尊集團有限公司，浙江 舟山 316000)

0 引言

隨著建筑行業的迅速發展，預拌混凝土行業的發展也如火如荼，但由于混凝土送料過程容易出現粉塵，以及預攪拌過程存在攪拌不均勻、攪拌效率低下、無法知曉攪拌質量等問題，嚴重影響了工人的工作環境及相關器械設備的使用壽命，同時對環境造成的污染越來越嚴重，致使能源消耗也越來越大，為此，急需開發一種既可以環保節能、降低粉塵，又可以實時監控混凝土攪拌過程，提高混凝土攪拌質量的特色工藝[1-5]。

1 混凝土預攪拌過程中綠色除塵工藝的要求分析

在混凝土輸送以及攪拌過程中會產生大量的粉塵，嚴重影響工人的工作環境和周圍的空氣質量，而且散落的粉塵落在正在運作的器械上，長久的積累、摩擦會逐漸增大器械零部件的磨損，直接影響現場相關機械的使用壽命[6-10]。針對此，查閱并參考其他工藝，最終確立了混凝土預攪拌過程中綠色除塵工藝的設計要求[11-13],具體如下：

(1) 操作簡單，實用方便。

(2) 設置自動噴霧系統，有效降低粉塵。

(3) 實時監控混凝土預攪拌過程，并設置自動報警系統，有效地提高預攪拌質量。

2 混凝土預攪拌過程中綠色除塵工藝的設計

混凝土預攪拌過程中綠色除塵工藝系統原理框圖如圖1所示。與混凝土預攪拌綠色除塵工藝主機控制系統相連的數據儲存模塊、數據處理模塊、反饋處理模塊、報警系統、噴霧系統、無線射頻識別器用于保證系統各部分能夠正常工作。當預攪拌混凝土進入系統工作區后，無線射頻識別器可以通過無線電訊號識別預攪拌混凝土生產、運輸過程中的相關空氣質量數據，并存儲相關數據，在運行過程中，射頻天線發出無線電信號被激活，同時，收發模塊將不斷產生的電信號經射頻天線發射出去，進而對進入該讀識器識別區域的預攪拌混凝土空氣質量情況進行監控以及數據采集,讀識器將采集到的監測信息進行預處理，并將采集的信息反饋給無線射頻識別器，最后將處理后的結果通過無線信號傳送至混凝土預攪拌綠色除塵工藝主機控制系統；混凝土預攪拌綠色除塵工藝主機控制系統經運算處理后，同時生成三部分控制信號，并分別傳輸至數據儲存模塊、數據處理模塊和反饋處理模塊，數據儲存模塊主要用于儲存所采集的生產信息，并匯總監理數據庫，數據處理模塊主要對所采集到的預攪拌混凝土信息與原始數據進行分析處理，反饋處理模塊主要用于將處理過的監測信息進行及時反饋；當空氣中粉塵濃度超過環保要求設置的閾值時，報警系統就會發出報警，同時反饋處理模塊將所監測的預攪拌混凝土質量信息通過混凝土預攪拌綠色除塵工藝主機控制系統顯示屏進行顯示，噴霧系統自動啟動開始作業，直至將空氣中粉塵濃度降低至環保要求的閾值時，停止工作，報警系統解除報警提示。

圖1 綠色除塵工藝系統原理框圖

本綠色除塵工藝的噴霧除塵系統原理框圖如圖2所示。報警系統與空氣質量檢測儀相連，可以通過空氣質量檢測儀內部感受器直接測量出空氣中粉塵的質量分數，根據環保標準即可判斷粉塵質量是否超標，若超標，報警系統會自動報警；報警系統報警后，直接啟動噴霧系統工作，噴霧系統與自來水接口和空氣壓縮機直接相連，自來水接口噴射的自來水和一定比例的壓縮空氣協同工作，使壓縮空氣和水在噴霧系統的噴嘴內部混合霧化，少量的水就形成了濃密的干霧，通過噴射的干霧來捕捉粉塵，由于形成的干霧具有很大的動能，極大地增大了與空氣中粉塵顆粒的結合概率，同時粉塵和干霧極容易積聚形成團聚物，隨著粉塵和干霧形成的團聚物慢慢積聚，在重力的作用下團聚物加速下落，即可達到噴霧除塵的效果，不但耗水量小，而且運行維護成本也比較低，大大改善了工作環境。

圖2 噴霧除塵系統原理框圖

3 可行性分析

3.1 結構可行性分析

粉塵的消除主要通過噴霧系統來完成，通過將水與壓縮空氣混合形成干霧，由于干霧的質量較輕，且本身又在一定的壓力下噴出，因此增加了干霧與空氣中粉塵的接觸面積，在粉塵與干霧接觸的過程中，極容易積聚形成團聚物，在重力的作用下，團聚物會逐漸積聚并下沉，如此即可達到噴霧除塵的效果。此方法運行維護成較低，可大大改善工作環境。

預攪拌混凝土的生產質量情況均可以通過無線射頻識別器進行實時監控，將監控信息數據反饋給混凝土預攪拌綠色除塵工藝主機控制系統，根據主機控制系統的顯示屏觀察預攪拌混凝土生產情況，并對生產數據實時分析，不但可以做到對混凝土預攪拌質量的全面管理，而且還可以在第一時間內發現問題，針對問題提供可靠、有效的對策。

3.2 技術可行性分析

本工藝設置有報警系統和噴霧系統，報警系統可以通過空氣質量檢測儀內部感受器直接測量出空氣中粉塵的質量分數，根據環保標準，即可判斷粉塵質量是否超標，若超標，則會自動報警，報警信號反饋給噴霧系統，噴霧系統可以使壓縮空氣和水在噴嘴內部混合霧化，進而加大與粉塵的接觸面積，使粉塵凝聚下沉。此外，本工藝采用無線射頻識別技術對預攪拌混凝土攪拌質量進行監控，并對實時攪拌情況建立數據庫，可以清晰地知曉預拌混凝土的生產情況。

3.3 經濟可行性分析

該工藝采用的無線射頻識別器、噴霧系統和報警系統均為自動化控制，便于操作，大大降低了人工成本。這些儀器的總費用與每年治理粉塵污染、器械維修以及相關損耗的費用相比減少了很多，且環保節能，符合綠色環保要求。

4 結語

本文根據混凝土預攪拌過程中會產生大量粉塵以及預攪拌過程無法得知生產情況等問題，采用無線射頻識別器對送料及混凝土預攪拌過程實時監控，并反饋給主機控制系統，主機控制系統發布指令，利用噴霧系統來降低生產過程中粉塵所造成的空氣污染，利用報警系統來檢測空氣中粉塵含量是否超標，若超標則會報警提示，噴霧系統啟動除塵，直至空氣中粉塵含量低于環保要求，報警提示解除。該工藝環保節能，可以有效地降低空氣中粉塵產生的污染，同時提高混凝土的攪拌質量。

本工藝設計和理論研究均是在理想的條件下進行的，在工藝設計過程中，針對除塵工藝、預攪拌質量的實時監控存在一些不足，仍需進一步探討和研究。