大直徑糧食筒倉除塵系統改造實踐與效果分析

◎ 許明輝，陳健璋，李健強，連小偉，孫珍滿

（廣東省儲備糧管理集團有限公司順德直屬庫，廣東 順德 528308）

按原設計，糧食筒倉的相關設備裸露在倉外，倉上除塵系統基于滿足開放式環境運作，經除塵系統后溢出的殘余小部分糧食粉塵能達到標準直接排放到大氣。但由于新建倉型為大直徑筒倉，倉上建筑結構及工藝創新，輸送設備安裝于倉上通廊內，原有除塵系統不能滿足運行要求，糧食輸送過程中產生部分粉塵外溢，容易在通廊內集聚，污染生產作業環境，同時給設備安全運行造成一定隱患[1]。因此，需要對原有的除塵系統進行升級改造。

1 除塵系統改造背景及思路

1.1 除塵系統現狀

目前，大直徑筒倉倉頂糧食入倉采用的主要設備是氣墊輸送皮帶機（產量為300 t·h-1），除塵系統為集中式除塵系統，除塵點設置在每條氣墊皮帶機的頭部，輸送機在輸送糧食時產生的粉塵常在其拋料端和接收端部位產生很濃的塵云，而中間部分一般揚塵很少，同時糧食入倉端的揚塵也較輕微。原有的除塵系統無法對氣墊皮帶機尾部的粉塵進行收集，糧食在運輸時由于皮帶機搭接處落差較大，粉塵在皮帶機尾部二次揚起從機尾部溢出[2]。氣墊皮帶機內部是正壓吹風系統，原有的除塵系統吸風量不能使氣墊皮帶機內部在糧食輸送過程中處于吸風量和吹風量的動態平衡狀態，氣墊皮帶機在糧食輸送過程中會溢出更多的粉塵，進一步加重粉塵在倉上通廊的積聚。因此，控制住輸送機拋料、接收端的粉塵以及解決氣墊皮帶機內部風壓動態平衡問題，對于減輕糧食出入倉過程中的粉塵污染具有關鍵作用[3]。

目前大直徑筒倉倉上作業流程：A1 區為AB311→AB312→AB313，AB321 →AB322 →AB323；A3 區為AB331→AB332→AB333→AB334→AB335，AB341→AB342→AB343→AB344→AB345。原設計除塵系統只在每條皮帶機機頭位置安裝吸塵點，其中A1 區兩臺除塵器型號為MC(Y)78-1800，風量為6 000 m3·h-1，每臺除塵器負責3 條皮帶機頭部共3 個吸塵點；A3 區兩臺除塵器型號為MC(Y)104-2400，風量為10 000 m3·h-1，每臺除塵器負責5 條皮帶頭部共5 個吸塵點。A1 區原設計除塵系統配置參數如表1 所示[4]。A3 區原設計除塵系統配置參數如表2 所示。

表1 A1 區原設計除塵系統配置參數表

表2 A3 區原設計除塵系統配置參數表

1.2 升級改造主要思路

為解決上述問題，本次對除塵系統進行3 方面升級改造。①在保留每條氣墊皮帶機頭部吸風點的基礎上，通過計算和測試合理分配每個吸風點最大吸風量數值，使得尾部粉塵無法溢出。②在每條氣墊皮帶機中部設置風壓平衡裝置，保證在糧食輸送過程中處于吸風量和吹風量的動態平衡狀態。③增加集中式除塵設備，對原有除塵設備的部分管道進行重新調整，滿足除塵系統改造后每個吸風點的風量[3]。

2 技術改造方案

2.1 設備配置及分布

根據現場情況，在所有大直徑筒倉倉上皮帶機尾部增加吸塵點，在A1 區和A3 區東西兩排倉通廊內各加裝1 臺除塵器，用于提高主風道風量。項目組定制了4 臺方形除塵器，2 臺型號為MCF60，2 臺型號為MCF80，這種除塵器突破了傳統袋式除塵器的限制，允許細小體積的過濾元件擁有更大的有效過濾面積，使除塵器占用空間更小，單個濾袋規格為120 mm×2 400 mm，過濾元件輕巧，容易提取清理更換。該過濾器濾材結合了Ultra-Web 納米技術，基材采用特種纖維材料和抗靜電介質。同時采用了壓差控制，脈沖反吹自潔凈清灰系統，噴吹壓力為0.4 ～0.7 MPa[5]。

2.2 通風機

建議A3 區離心風機參數為功率15 kW、流量11 000 m3·h-1、全壓3 396 Pa、轉速2 900 r·min-1；A1區離心風機參數為功率7.5 kW、流量7 500 m3·h-1、全壓2 396 Pa、轉速2 900 r·min-1[1]。

2.3 吸灰口吸風量因素

在倉頂除塵風網中，吸灰口吸風量主要受輸送設備的種類、設備的氣密程度、輸送設備的產量、風網組合等因素的影響。本項目采用的是氣墊機，因此要考慮氣墊機的特殊結構和氣墊風量的收集問題。

2.4 通風管道風壓和吸灰口吸風量確定

根據倉儲行業的特點，結合本庫的風網組合實際情況，機頭、機尾、中間部位等風壓不大于1 000 Pa，機頭吸風口的風量為2 000 m3·h-1，機尾吸風口的風量為1 500 m3·h-1，其他吸風口的風量為2 000 m3·h-1[5]。

2.5 改造具體步驟

2.5.1 大直徑筒倉倉頂A1 區除塵系統改造

除塵系統升級改造如圖1 所示。FA311 除塵系統由原來負責對氣墊皮帶機AB311、AB312 和AB313進行集中式吸灰除塵改造為只對氣墊皮帶機AB311、AB312 進行集中式吸灰除塵，由原有的只對設備頭部單點除塵改造為對設備的頭部和尾部進行兩點除塵，并增設尾部除塵管道和尾部吸灰口，每個尾部吸風口為400 mm×400 mm，最大吸風量Q 為2 000 m3·h-1，如圖1（a）所示。新增方形FA313 除塵系統單獨對氣墊皮帶機AB313 頭部和尾部進行兩點除塵，利用原有的頭部除塵管道同時新增尾部除塵管道和尾部吸灰口，尾部吸風口為400 mm×400 mm，最大吸風量Q為2 000 m3·h-1，如圖1（b）所示。同理，FA321 除塵系統改造為對氣墊皮帶機AB321、AB322 的頭部和尾部兩點進行集中式吸灰除塵，增設尾部除塵管道和尺寸為400 mm×400 mm、最大吸風量Q為1 500 m3·h-1的尾部吸風口，如圖1（c）所示；新增FA323 除塵系統單獨對氣墊皮帶機AB323 頭部和尾部進行兩點除塵，增設的除塵管道和尾部吸風口同上述AB313，如圖1（d）所示。

圖1 A1 區除塵系統升級改造圖

2.5.2 大直徑筒倉倉頂A3 區除塵系統改造

除塵系統升級改造如圖2 所示。FA331 除塵系統由原來負責對氣墊皮帶機AB331、AB332、AB333、AB334 和AB335 進行集中式吸灰除塵改造為只對氣墊皮帶機AB331、AB332 和AB333 進行集中式吸灰除塵，由原有的只對設備頭部單點除塵改造為對設備的頭部和尾部進行兩點除塵，并增設尾部除塵管道和尾部吸灰口，每個尾部吸風口為400 mm×400 mm，最大吸風量Q為2 000 m3·h-1，如圖2（a）所示。新增方形FA334 除塵系統單獨對氣墊皮帶機AB334、AB335的頭部和尾部進行兩點除塵，利用原有的頭部除塵管道同時新增尾部除塵管道和尾部吸灰口，尾部吸風口為400 mm×400 mm，最大吸風量Q為2 000 m3·h-1，如圖2 所示。同理，FA341 除塵系統改造為對氣墊皮帶機AB341、AB342 和AB343 的頭部和尾部兩點進行集中式吸灰除塵，增設尾部除塵管道和尺寸為400 mm×400 mm、最大吸風量Q為2 000 m3·h-1的尾部吸風口，如圖2（c）所示；新增FA344 除塵系統單獨對氣墊皮帶機AB344、AB345 的頭部和尾部進行兩點除塵，增設的除塵管道和尾部吸灰口同上述AB334和AB335，如圖2（d）所示。

圖2 A3 區除塵系統升級改造圖

2.5.3 管道尺寸

A3區主管道D1=450 mm，D2=410 mm，D3=360 mm，D4=300 mm，D5=220 mm；A1 區主管道D1=360 mm，D2=300 mm，D3=220mm，材料為鍍鋅鐵管；均增加分支管道尺寸為220 mm 鍍鋅鐵管，尾部吸塵口尺寸為400 mm×400 mm，利用分支管道吸塵負壓來中和皮帶機風機正壓。

為調節集中式除塵系統阻力不平衡的情況，在與吸風口連接的垂直管段上設調節閥門，可以分段、分設備進行調節，達到負壓利用最大化的效果。調節閥門選用旋轉蝶閥，使用靈活，操作方便，最大角度可以調節到90°，形成最大負壓，充分吸塵除灰，防止粉塵外溢。為防止繩頭、雜質纏繞在調節裝置上，在調節蝶閥上方設置清理口，便于觀察和清理，防止雜物堵塞閥板的開關或管道。每條氣墊皮帶機中部設置風壓平衡裝置，每個皮帶機風機就近點設置透氣口，減少正壓力，與除塵器負壓相互平衡，保證在糧食輸送過程中處于吸風量和吹風量的動態平衡狀態，有效抑制粉塵外溢。

2.6 改造后風壓數據分析

經過測試得出改造后風壓數據，改造后的A3 區氣墊皮帶機單個吸塵口最大吸風量Q為2 000 m3·h-1，A1 區氣墊皮帶機尾部單個吸塵口最大吸風量Q為1 500 m3·h-1，氣墊皮帶機頭部吸塵口最大吸風量Q為2 000 m3·h-1。A1 區除塵系統升級改造后各除塵系統的具體參數如表3 所示。A3 區除塵系統升級改造后各除塵系統的具體參數如表4 所示。

表3 A1 區除塵系統升級改造后各除塵系統參數表

表4 A3 區除塵系統升級改造后各除塵系統參數表

3 通風除塵設備的維護管理

（1）應定期對除塵器系統進行全面檢查，確保不低于半年一次，包括檢查各軸承座軸承潤滑情況、減速箱潤滑油油況油量、除塵布袋破損情況、粉塵板結情況、風機運行狀態、風管管道閥門堵塞及磨損情況等，并做好記錄[2]。

（2）設備日常運行期間，巡視人員應不定期對除塵器進行檢查，如反吹風噴吹頻率、反吹風氣壓、管道是否有漏風和磨損、排灰裝置排灰是否正常及轉動件是否有異響等，注意及時發現問題并處理[2]。

（3）進出倉作業結束后，流程中的除塵設備應繼續工作不少于5 min，隨后關閉風機，保持排灰系統和反吹風機繼續工作一段時間，以除去布袋和設備內部粉塵，以防粉塵受潮、出現糊袋現象。

（4）在設備運轉過程中，禁止進入系統檢修。在設備停止運轉檢修期間，需先確保系統內部氣體與外部氣體進行置換，利用儀器檢查，確認安全后方可作業。

4 結論

通過本次集中式除塵系統優化改造，除塵效果功能得到很大提升，進出倉作業流程中，輸送設備機頭、機尾揚塵點得到有效控制，抑制了粉塵外溢情況。對倉上通廊內進行無組織廢氣檢測，結果顯示粉塵檢測值為0.001 mg·m-3，遠遠低于國家環保標準檢出限值，此項改造不但改善了倉上通廊現場作業環境，消除了安全隱患，而且達到了綠色環保、經濟高效的效果。