濕式除塵器在切絲機上的應用

陳培榮， 王 靖

（1.陜西中煙工業有限責任公司寶雞卷煙廠， 陜西 寶雞 721000；2.云南昆船煙草設備有限公司， 云南 昆明 650000）

引言

切絲機是將經過回潮、貯存處理后的煙葉、煙梗切成符合制絲工藝規范要求寬度的葉絲、梗絲的設備，是煙草制絲線中的關鍵主機設備。在切絲機工作過程中，會產生灰塵。為避免污染大氣環境，保證車間衛生和操作人員的身體健康，都應配有除塵系統。但現有切絲機除塵系統，大多數采用集中除塵，且采用干式除塵器，導致切絲機上的除塵系統存在能耗大，除塵效果不穩定等問題。

1 濕式除塵器的結構和工作原理

濕式除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸而凈化氣流中飛灰或霧點的一種裝置，它利用水滴和顆粒的慣性碰撞，或者利用水和粉塵的充分混合作用及其他作用，捕集顆粒、使顆粒增大或留于固定容器內，實現水和粉塵分離[1]。

1.1 結構

目前切絲機采用的除塵器為ZH 型自激式水力除塵器，主要由主水箱、副水箱、檢修門、進水管道、排污管道、風機、水泵及消聲器等組成，如圖1 所示。

1.2 工作原理

如圖2 所示，除塵器工作時，風機啟動，含塵氣體經進風口進入凈化箱。氣流轉彎向下沖擊于水面，部分粗大的塵粒直接沉降在主水箱內。隨后以較高流速通過上、下葉片間的“S”形通道時，在S 形通道中氣體急劇轉彎并與水激烈地混合，并在S 形通道出口處形成一道水簾。使空氣中的雜物與水充分接觸而將雜物捕集下來。已凈化的空氣，經擋水板去除水霧后經風機排出。部分非親水性雜物通過兩側激起的浪花漂浮進入溢流口，到設備箱體兩側副水箱1、副水箱2，經管道流入副水箱3，經過濾網過濾后，清水通過水泵重新進入設備箱體內，循環使用。唯一的損耗來自蒸發，故耗水量極少，損耗的水由補水電磁閥定期補給，保持水位恒定。灰塵所形成的污泥沉積在除塵器主水箱底部，定期清除。非親水性雜物匯集于副水箱3 中，定期清除。

不工作時，風機關閉，打開排污閥，含塵污水從清污口處流入副水箱，設備內部水面接近清污口水面時，排污閥關閉。同時，水泵打開，經過過濾網過濾后的水（固液分離）通過水泵，重新進入設備內部。設備水面恢復到原有水面，此時水泵關閉，風機開啟，重新進入自激式除塵器的工作狀態。如此經過N 次循環后，副水箱內部積聚了非親水性雜物，此時需要清污。在水泵關閉的情況下，副水箱總排污閥打開，混合著雜物的污水，經過過濾網后，固液分離，污水進入工廠污水治理點，雜物攔截在濾網外，定期清理。

2 切絲機濕式除塵器的技術指標和參數

2.1 節能效果分析

將目前卷煙生產線上使用的切絲機就地除塵系統作為研究對象。傳統除塵系統能耗為7.5～11 kW，就地切絲機除塵系統能耗僅為2.2 kW，兩者比較，就地切絲機除塵系統可節約能耗70%～80%。

以某一中型卷煙廠制絲車間為例，該車間除塵設備總的裝機功率約為800 kW。按照就地除塵系統節能50%計算，每小時可節電400 kW·h ，若每年工作4 800 h，則年均節電192 萬kW·h，相當于節約標煤62 萬t，減少CO2排放量157 萬t。

2.2 除塵的參數關系

煙絲物料下落的過程中產生的粉塵擴散是導致空氣污染的根本原因。對粉塵進行收集需要考慮的風量參數有：理論必要量V0、摩擦必要風量Vf、碰撞必要風量VC和密封不嚴導致漏風的附加風量Va。

因此，在控制氣體污染物時所考慮的風量：

其中：V0為物料本身在進入集塵罩等控塵設備時要占有一定空間而排出的一部分空氣，且無法用技術手段消除。Vf為在物料的下落過程中，因物料與空氣間的摩擦而產生的風量。VC為物料在下落過程中因碰撞而產生的風量。Va為實際生產中，集塵罩等控塵設備因為密封不嚴導致漏風，這部分因設備漏風產生的額外控塵風量稱為附加風量。

在選擇風機和設計除塵器結構時，需要考慮降低必要風量和消除附加風量。風機的風量減小，而除塵的效果不變，就可以降低除塵器的除塵能耗，從而達到碳中和的目標要求。

3 應用效果

自激式濕式除塵器在切絲機上的應用，達到了良好的應用效果。

1）保障生產安全。傳統除塵器負壓風在收集切絲機落料口處的含塵氣體時，同時也會將切絲機磨刀產生的火花和已經著火的絲團收集過來。火花和著火的絲團會將除塵器里面的粉塵和雜物點燃，嚴重時會把除塵器燒毀，發生火災，導致生產安全事故。采用濕式除塵器進行除塵，濕式除塵可有效熄滅磨刀產生的火花，同時還可將火花點燃的粉塵或絲團澆滅，阻止其繼續燃燒或引燃其他物質，保證安全生產。

2）除塵效率提高。大部分生廠車間采用集中除塵的模式。傳統的集中除塵模式，管路系統復雜，各產塵點風量很難精確分配。部分產塵點控塵風量不足，管道設備容易堵塞。運行調節困難，造成除塵效果不理想。而采用濕式除塵器進行就地除塵，系統能夠精確地實現風量分配，不會造成除塵管道的堵塞，系統可長時間穩定運行，除塵效率高。

3）能耗降低。采用傳統的集中除塵模式，由于各產塵點控塵所需風量大，造成實際運行風量遠遠大于設計風量。另外，一臺除塵器往往連接多個產塵點，且除塵設備距產塵點較遠，產塵點較為分散，除塵管路系統復雜，管道壓損大，系統總能耗很高。采用濕式除塵器進行就地除塵，降低了系統的復雜程度，系統壓力損失低，裝機功率低，系統控制靈活，可根據產塵點的工作狀態來控制就地除塵系統的運行狀態。實際運行功率低，節能效果顯著。可實現內部循環用水，節約水資源，節能環保。

4）方便維護保養。內部結構簡單，無運動部件，且配有自清潔功能和自動換水裝置，使用保養維護簡單方便。

4 結語

自激式濕式除塵器應用于切絲機，除塵效率提高，避免大氣污染，保證了車間的環境衛生。生產安全性能高，避免了產生安全事故。實現水的循環使用，可降低能耗。結構簡單，方便維護保養，取得了顯著的社會效益、環境效益和經濟效益，推廣前景廣闊。