袋装水泥装车道的除尘技改

高振华

目前，水泥企业袋装水泥装车主要依靠装车机加人工叠包的方式运行，虽然国内水泥行业也出现了自动装车叠包装置，但由于生产效率偏低等一系列问题，尚不能满足发货需求。袋装水泥装车时，经装车工拖拽叠放码袋，会产生碰撞，散发扬尘污染环境，同时也影响装车工人的健康。为改善装车工人的工作环境，治理装车道水泥灰的扬尘，装车道收尘技改刻不容缓。但由于装车机需在一定范围内来回移动，扬尘也随之发生变化，导致一般收尘系统不能很好地达到预期的收尘效果。笔者通过对所在集团公司多家子公司除尘装置使用效果进行对比，最终选择了一套效果比较好的技改方案。本文就技改情况进行总结，供参考。

1 现状

移动式袋装水泥装车机位于袋装水泥装车道的上方，装车机由小车输送皮带、下倾斜皮带机、滑包溜板、环链电工葫芦、电控系统组成。移动式袋装水泥装车机依靠小车前进或后退来完成水平移动，环链电工葫芦通过带动下倾斜皮带机来完成下倾斜皮带机的升降变幅，以方便装车工人叠包装车。袋装水泥装车时，需首先将装车系统设备全部开动，然后启动包装机系统设备。经包装机包装好的袋装水泥，通过接包机、正包机、清灰机、输送皮带至装车机，最后由装车工人人工叠包装车。整个过程主要有两部分冒灰点，一部分在包装机和接包机，这部分设计有比较成熟的收尘设施，所以该部分即使冒灰也无扬尘；另一部分冒灰点在装车时的车厢内，主要是由于装车工拖拽叠放码袋时，因为高度差（1.5m左右）因素，袋装水泥在拖拽下落惯性的作用下碰撞，散发扬尘，污染环境，同时也给装车工人的健康带来不利影响。

2 除尘技改

2.1 收尘罩的选择

图1 全包式收尘罩

开始装车时，扬尘主要集中在车厢内部，当袋装水泥叠码到和车厢栏板平齐时，扬尘就会水平散开，此时扬尘污染目视能至两米以外。以往的收尘技改都是在叠包位置的顶部安装一个收尘罩，利用收尘风机使收尘罩形成局部负压收取灰尘。该方法在刚开始装车时，虽然能够收取部分装车时产生的灰尘，但当袋装水泥叠码到和车厢栏板平齐时，收尘效果便不能满足要求。总结以前经验，经过反复推敲，最终我们选择了全包式收尘罩（见图1），前后挡灰帘选用透明式多片挂帘，收尘罩内部配置有补光灯。全包式收尘罩主要特点有：（1）利用两侧板作为收尘支管，在侧板下部，根据车辆的大小设置吸尘口，吸尘口配有调节板，能够根据实际装车的需要调节吸尘口的位置及大小。（2）吸尘口主要选择在侧板下部，由于收尘负压的作用，工人装车叠包时所产生的扬尘会向下运行，不会到达工人的面部位置而影响到工人健康。（3）该收尘罩前后选用挡灰帘装置，可以满足装车机上下角度调整和运输车辆进出。在装车过程中，该收尘罩内部由于负压作用，空气流动量比较大。据在该收尘罩内部装车的工人反映，该收尘罩内部装车工作舒适度比较适宜，不存在憋闷和光线不足等问题。

2.2 管道选择

（1）管道形式。由于装车机行走小车水平来回运动和水泥粉尘细小等特点，我们选用伸缩式钢管设计管道（鱼竿式）。该设计利用管道内壁光滑的特点，能够有效避免水泥粉尘在风管内堆积，有利于内部粉尘在风机作用下运动。

（2）管径计算。根据水泥灰尘的性质和管道的走向布置等因素，管道内部风速控制在18～25m/s。根据式（1）可以计算出管道的横截面积，最终推算出管道直径。

式中：

S1——管道横截面积，m2

Q1——处理风量，m3/h

V1——管道内部风速，m/s

当V1=24m/s时，推算出风管直径约600mm。

2.3 收尘器及风机的选择

（1）滤袋过滤风速及系统阻力计算。因为车道收尘系统是在常温下工作，所收集的粉尘是水泥粉尘，因此滤袋材料可以选择普通涤纶针刺毡，收尘器滤袋过滤风速应控制在1.0～1.5m/min。可以根据式（2）计算：

式中：

S2——收尘器过滤面积，m2

Q2——处理风量，m3/h

V2——收尘器滤袋过滤风速，m/min

袋收尘器一般采用就地安装的方式，收尘阻力一般在1.47～1.77kPa，收尘管道阻力一般在1.0kPa，收尘罩口负压最低考虑0.5kPa，据此可算出整个装车道收尘系统阻力共计有3.3kPa。

（2）收尘器及风机的选型。为确保收尘罩的使用效果，按照GB 4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》规定，包装车间的颗粒物排放限值是20mg/m3，重点地区是10mg/m3，参考相关《除尘工程设计手册》和其他水泥厂的车道收尘技改使用情况，我们选择收尘罩的风速为0.8m/s。依据设计公式（3）：

式中：

Q3——处理风量，m3/h

V′——控制风速，m/s

X——收尘罩到扬尘点距离，m

F——收尘罩吸风口面积，m2推算：Q3≈25 000m3/h

由于收尘器和风机均是在常温环境下工作，所收集的主要为水泥粉尘，收尘滤袋选用普通涤纶针刺毡即可满足需求。当净过滤收尘风速选择1.2m/min、收尘罩所需风量选择26 000m3/h时，经过计算可得收尘器过滤面积S2=26 000/60×1.2≈347m2。经查阅收尘器的相关资料参数，确定选用PPC64-6型号的脉冲袋式收尘器、4-68-NO.10D型号的收尘风机，收尘风机功率55kW、转速1 450r/min、流量35 420～61 179m3/h、全压3 442～2 422Pa。

为减少天气对装车道的影响，装车道两端也用透明挂帘做了密封，彩钢瓦顶棚也安装了无动力通风机，尽可能地降低装车道扬尘，改善现场环境。

2.4 除尘罩移动设计

（1）由于该除尘罩为全包式收尘罩，不需要上下移动，收尘口设计有小闸板，可供装车工人根据车厢高低选择适当的收尘口。

（2）除尘罩水平移动是借助于移动式袋装水泥装车机的动力来完成的，为确保除尘罩与移动式袋装水泥装车机同步移动，我们将除尘罩与装车机硬连接。考虑到硬连接后，装车机的行走机构负载增加，我们对移动式袋装水泥装车机的行走机构的动力系统做了改进，将驱动电机功率由1.5kW改为2.2kW。

3 结语

虽然该装车道收尘方案投资52万元/套（一拖二，配一台包装机、两个装车道），但彻底改善了装车工人所处的高扬尘作业环境，有效抑制了装车道内的扬尘，该收尘系统正常使用时，装车工人基本可以不带口罩叠包。装车道收尘技改投资虽不能直接为公司带来经济效益，但对工人的身体健康意义重大。

[1]张殿印，等.除尘工程设计手册[M].北京：化学工业出版社，2003.■