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混凝土搅拌楼楼内除尘系统设计和运用范文

时间:2022-12-23 09:14:47

混凝土搅拌楼楼内除尘系统设计和运用

摘要:除尘系统设计是现代混凝土搅拌楼设计的重要研究方向。当前搅拌楼楼内集中除尘系统,在实际应用中,存在一些明显的除尘效果不好的问题。本文通过新设计的除尘系统,不但解决了老结构存在的问题,还提高了搅拌楼的应用性能。

关键词:除尘系统;设计;混凝土搅拌楼

近年来,混凝土搅拌楼除尘系统的技术一直随着国家政策要求、市场需求为导向,不断改进和发展,但目前现行的除尘系统的效果仍旧不是特别明显,当搅拌楼工作时,扬尘多处可见,楼内环境并不友好。本文介绍的新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统,在实际应用中,不仅除尘效果好,实现了“当人们进入搅拌楼,如进入自己的家一样干净舒适”的体验,还为搅拌楼其他一些应用性能的实现,提供了有利支持。

1楼内粉尘来源

与混凝土搅拌站不同,混凝土搅拌楼的砂石骨料的储存和计量都是在搅拌楼内完成,根据多年从工地实际反馈的情况来看,楼内的粉尘,皆产生于骨料和粉料在各个环节进料和卸料的过程中,具体来源有以下两处,一是在楼内楼顶处,骨料分料装置投料到储存仓进行储料的过程中,分料装置与储存仓之间会有一定的距离,骨料在下落期间扬起的粉尘;二是在计量层和搅拌层处,砂石骨料和粉料在计量和卸料的过程中,各计量秤斗内和搅拌主机内产生的粉尘。

2除尘系统现状及其问题

普通的搅拌楼除尘系统,对于楼顶处是没有除尘处理的,每次储存仓上料的时候,粉尘四处飞扬,不用多久,分料装置上、检修走道上满是厚厚的一层灰,是楼内环境污染最严重的地方。更为糟糕的是大量的粉尘还会引起零部件磨损、电机过热和其他一些机械故障,影响了设备的使用性能,缩短了设备的使用寿命,给客户带来不友好体验。对于在计量层和搅拌层的粉尘处理,我们称之为楼内集中除尘系统,这里介绍的是目前比较常用的结构,包括搅拌主机、砂石过渡斗、砂计量秤、石计量秤、粉料过渡斗和粉料计量秤,整个系统内部互通,共用一台主动式脉冲除尘器。如图1所示,砂计量秤和石计量秤,各自都有一根除尘透气管连接到砂石过渡斗,粉料计量秤有一根除尘透气管到粉料过渡斗,砂石过渡斗和粉料过渡斗皆与搅拌主机直连互通。主楼除尘器的吸尘管与砂石过渡斗连接,同时在除尘器的下方设有一根回粉螺旋机,螺旋机出口接到砂石过渡斗上。整套系统的工作原理:当搅拌楼生产时,除尘器处于工作状态,通过除尘器吸尘管,消除各秤和搅拌主机在进料和卸料过程中产生的正负压,从而保证计量准确和卸料顺畅。同时,夹着粉尘的气体经过除尘器过滤处理后,成为洁净的空气被排放到大气中,而回收的粉尘通过回粉螺旋机输送到砂石过渡斗,最终进入搅拌主机。在此设计结构下的集中处理系统,在实际应用中,工地反馈了如下一些问题:首先,从搅拌楼实际生产使用情况来看,由于国内天然砂、河砂资源紧缺,价格越来越贵,很多工地不得不开始选择使用机制砂,但其质量也是参差不齐,有的砂料很干且含有大量石粉,那么,在此种条件下,当其中一种砂在计量时,即砂储料仓卸料门打开几秒后,在砂计量秤另外一边的进料口处,出现了“冒灰”现象,如图2和图3所示。究其原因就是砂在计量过程中,秤斗内的负压在当前的集中除尘系统处理下,来不及快速处理,让夹着粉尘的空气“跑”了出来,污染了楼内环境。其次,集中处理系统中的吸尘管,由于受到整套结构的设计限制,其本身管路长,且无可避免会有一些弯曲设计,再加上从管道经过中有含水泥和水汽混合而成的粉尘,容易在管壁上形成结块,时间一长,就容易堵塞,吸尘管是整个系统的联通命脉,一旦堵塞,各种问题接踵而至。一、计量秤将会因气流波动,导致物料计量不准确。二、搅拌主机内除尘效果不好,主机内部满是粉尘和水雾,致使主机监控系统看不清搅拌主机内部情况,严重影响其应用性能。三、有可能导致除尘系统瘫痪,楼内到处冒灰,危害搅拌楼安全运行。为了不让吸尘管堵塞,工地就需要有人员维护,对其经常进行清理,从而增加了客户的人工成本。再次,当除尘器工作时,其下部的回粉螺旋机,并不是随着也一直处于工作状态,螺旋机内部会有粉料积存的时候,而混凝土搅拌时会产生水汽,那么在这种情况下,螺旋机内极易结块,造成螺旋机堵料,螺旋出口蝶阀打不开,其后果严重时会烧坏电机,还有可能扭断螺旋轴,导致整个设备无法正常运行。这给设备增加了故障点,也提高了客户的维护成本,因为客户只能对其进行定期维护,才能保证整套设备的正常运转。

3新一代楼内除尘系统

为了解决上述中所提到的问题,围绕其进行除尘设计攻坚,并且结合工地实际运用后的不断总结和提高,最终设计出了新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统,包括新楼顶除尘装置和新楼内除尘系统。

3.1新楼顶除尘装置

新楼顶除尘装置设计,采用在分料装置处安置一个“小房子”,其面积大于分料器投料点覆盖的面积,房顶处装有脉冲式除尘器,这样一来,当骨料被分料器投送到储料仓过程中,除尘器一直处于工作状态,强大的吸力把投料过程中的粉尘随空气全部吸到除尘器中,进行集中过滤处理,处理完后洁净的空气被排放到大气当中,而粉尘则被回收至储存仓。如图4所示。

3.2新楼内除尘系统

新楼内除尘系统,其设计理念基于三点:第一,保证各原材料配料时,计量秤不受气流扰动而出现计量不准的现象;第二,保证系统内的气压波动能够迅速被处理,粉尘空气不会直接被排到大气中造成楼内环境污染;第三,做到无人员维护,也能保证系统正常运转。具体设计方法如下:缩小空气“往外跑”的门,在各秤体进料口处加封板设计。为了让秤内的气流能够顺利地往除尘空间转移,那就要尽量保证秤体内部是一个“负压空间”,否则除尘器的吸力要非常大,才能阻挡空气外泄。合理布置除尘器的位置。以前是整个楼内共用一个除尘器,各部分获得“除尘吸力”会因除尘管路的堵塞或者系统内一些不确定因素影响,产生的变数很大,直接影响着除尘效率和计量准确率。新设计在砂计量秤、石计量秤、粉料秤以及搅拌主机上分别配置单独的除尘器,使各部分成为一个独立的系统,并且以大口径直吸的方式,让除尘器效率得到最大程度发挥。选择合适的除尘器。在生产过程中,由于各系统的内部气压变化情况各不相同,除尘器的吸力无论是太大或是太小,都将造成秤内气压不平衡,导致计量不准确,除尘效果也会受影响。新设计采用三种不同功率、不同结构、不同过滤面积的除尘器,应用在各个计量秤和搅拌主机上,经过工地生产验证后,达到了最佳的除尘效果。

4新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统应用

图5、图6、图7和图8是新一代除尘系统在工地实际运用的情况。砂储料仓卸料门打开后,砂秤开始计量,直到计量结束,整个过程都无粉尘外溢,彻底解决了之前老结构“冒灰”的问题,得到了客户的认可。同时,楼顶除尘装置的应用,有效降低了粉尘的扩散范围,楼顶处环境得到较大改善,延长了设备的使用寿命。更重要的是,相比之前,新除尘取消了吸尘管和回粉螺旋机这两处设计,让整个系统无多余的除尘管路连接,无管路堵塞困扰,这不仅降低了设备厂家制造成本,让产品本身更有市场竞争力,更关键的是,减少了设备的故障点和定期维护点,直接降低了客户的设备运行管理成本。另一方面,新楼内除尘系统设计采用对搅拌主机大口径直吸的方式,除尘效率明显提高,搅拌主机在工作状态时,砂石骨料、粉料、水和外加剂投入到搅拌主机搅拌,扬尘和水雾只需十几秒就能被快速处理,这非常利于主机监控系统的应用。搅拌主机监控系统,能够实时监测混凝土搅拌过程及其坍落度情况,对混凝土搅拌质量的控制与管理起到良好的保障作用,是高端智能化混凝土搅拌楼不可缺少的一部分。图9和图10是搅拌主机监控在原除尘系统和新楼内除尘系统应用下的对比图。

5结语

综上所述,搅拌楼除尘系统,不仅是确保除尘防尘工作稳定落实的关键,还对整个计量系统的准确性,有着至关重要的作用。新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统在实际生产应用中的优异表现,不但达到了理想的除尘效果和计量准确的目的,而且实现了搅拌主机的高清监控,提升了搅拌楼的应用性能,这些都将为打造绿色环保、高端智能化的混凝土搅拌楼提供强有力的技术保障。

作者:肖宁 单位:福建南方路面机械股份有限公司

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