木薯输送过程中的粉尘控制及处理

田素芳

摘 要：木薯在运输过程中会产生粉尘，因此不仅要加强吸风除尘，还要对粉尘进行收集利用。本文主要论述了加强版的负压吸风除尘系统、特殊部位的粉尘收集、粉尘收集后的负压输送系统、粉尘收集后的正压输送系统等，从而改善和处理木薯运输过程的粉尘问题。

关键词：木薯;木薯粉;负压吸风;负压输送;正压输送

Abstract：In the transportation process， cassava will produce dust， so we should not only strengthen the aspiration system， but also collect and use the tapioca. This paper mainly discusses the enhanced negative pressure aspiration system， tapioca collection in special parts， negative pressure conveying system and positive pressure conveying system after tapioca collection to improve and deal with dust problems in cassava transportation process.

Key words：Cassava; Tapioca; Aspiration system; Negative pressure conveying; Positive pressure conveying

中圖分类号：S377

木薯，也称木番薯、树薯，是世界三大薯类之一。木薯主要分布在热带地区，如越南、泰国、印尼、巴西、墨西哥和尼日利亚等国;在我国，木薯主要分布在广东和广西，其次为福建、海南。

在2020年全球粮食减产的大背景下，我国发出了减少粮食浪费的倡议。木薯不仅可以作为工业淀粉原料，还可以用作生物质能源以及粮食、饲料的替代品。所以，木薯会在一定程度上替代主产粮食来生产工业淀粉原料、燃料乙醇等。

木薯原料大多为1～7 cm的块状物，也有一定量的木薯粉，具有一定的黏性。在运输过程中，由于碰撞、摩擦等原因，木薯还会产生少量的粉状物。粮食输送过程中产生的粉尘无法再次利用，而木薯输送过程中产生的粉尘加以回收利用，不仅可以防止粉尘外逸，还能增加木薯原料的数量。以某大型燃料乙醇项目为例，分析木薯输送过程中的粉尘控制及粉尘处理。

1 加强版的负压吸风除尘系统

木薯由于原料的特殊性（块状物且长短不一），选择皮带机为主要输送设备机型。以皮带机搭接为例，常规情况，皮带机头部卸粮斗上部吸风、皮带机进料口附近处吸风、加上风机和脉冲除尘器组成一组集中风网，如图1所示。皮带机头部和进料口处吸风量均设计为2 500 m3·h-1，总风量5 000 m3·h-1，布袋过滤风速建议在2.0～2.5 m·s-1，故选择过滤面积45 m2、布袋数量60筒的LNGM45高压布袋脉冲除尘器和4-72-4.5A防爆式离心风机。

常规意义上，粉尘其实是木薯粉，也是物料之一，加以回收，会增加物料的数量。因此，在除尘风网中，可增加一些吸风点来增加除尘效率，见图2。以下详细介绍各吸风点及风网的计算。

（1）皮带机头部常规的卸粮斗上部吸风，其吸风量设计为2 000 m3·h-1，见图2。

（2）皮带机头部除头部卸粮斗上部吸风外，在下部回料部分，即返程改向滚筒下方设置一个吸风口，对其加以吸风，见图3。目前，一些皮带机厂家在此部位增加了回料的小刮板，把这一部分的粉尘输送至主出料口内，如果是这种情况，则不用增加吸风，见图4。

（3）另外，在皮带机头部后不远的地方再增加一个中间段的吸风点，吸风除尘效果会更好，见图3。

（4）皮带机尾部常规的皮带机进料口附近处吸风。

（5）皮带机尾部除了皮带机进料口附近处吸风外，增加皮带机尾部壳体上方的吸风，此部分的粉尘主要是下料口飘逸过来的粉尘，也有一部分是皮带机残余的一部分粉尘经过尾部滚筒是飘逸过来的粉尘，见图5。

（6）皮带机尾部下部空间如果长时间运行会汇集粉尘，所以在皮带机尾部下部的地方做一个收集斗，用吸风的形式把粉尘吸走，见图5。

（7）皮带机尾部除了皮带机进料口附近处吸风外，在物料前进的方向上稍远的地方再增加一个吸风口，以增强吸风除尘的效果，见图5。

综上所述，在皮带机搭接位置的负压吸风除尘系统中，如果不是设置常规的2个吸风点，而是设置以上所述的6～7个吸风点进行处理，吸风除尘效果将更好。

如图2所示，皮带机头部和进料口处吸风量设计为2 000 m3·h-1，其他吸风点吸风量均设计为1 500 m3·h-1，总风量11 500 m3·h-1，布袋过滤风速建议在2.0～2.5 m·s-1，故选择过滤面积90 m2、布袋数量120筒的LNGM90高压布袋脉冲除尘器和4-72-5A防爆式离心风机。

2 特殊部位的粉尘收集

在钢栈桥上的长距离大产量的皮带机，其张紧形式一般是重力张紧形式;在重力张紧的地方，皮带在经过几个转向滚筒时，皮带机残余的一部分粉尘会脱落或是飘逸，造成粉尘的飘荡和聚集;长时间运行后，皮带机的重力张紧下方会汇集一层的粉尘。在现场，在皮带机的重力张紧下方设置一个收集的粉尘斗，对这一部分的粉尘进行收集。

另外，由于空间限制或者原有集中风网设计未考虑此部分内容，皮带机头部下部回料部分的粉尘收集[图中（2）部分]和皮带机尾部下部的粉尘收集[图中（6）部分]无法连入负压集中风网中，也需要考虑把这部分的粉尘进行收集，收集后再进行处理。

收集后的粉尘一般有4种处理方式：①人工收集。②收集后的粉尘溜至下一道的输送机或者工艺位置。③收集后的粉尘用负压输送系统进行输送至合适的位置。④收集后的粉塵用正压输送系统进行输送至合适的位置。第一种和第二种处理方式比较简单，不再赘述;本文主要阐述第三种和第四种处理方式。

3 粉尘收集后的负压输送系统

粉尘收集后，由于高度位置等原因，粉尘不能直接溜至下一道的输送机，所以其需要输送至合适的工艺位置。

负压输送系统主要由水平接料器、负压管道、刹克龙卸料器、高压风机、脉冲除尘器等部分组成，如图6所示。

负压输送系统工作原理为：收集斗的粉尘经溜管进入水平接料器，经过负压管道进入刹克龙卸料器卸料，卸料器出风口连接高压风机，然后再进入脉冲除尘器或者并入主风网内。

以图6为例，负压输送系统产量2 t·h-1，水平长度25 m，垂直高度20 m，弯头数量4个;选用直径为160 mm的管道，经计算，总阻力为560 kg·m-2，总风量为1 736 m-3·h-1;故选用9-19-5A风机，转速2 900 r·min-1，功率7.5 kW;选用直径700 mm的刹克龙卸料器。

粉尘收集后的负压输送系统可以让粉尘处于负压状态，不会外溢，比较环保。但有些距离较远，并且现场位置等原因不方便用负压输送系统，这时可以采用正压输送系统来处理粉尘。

4 粉尘收集后的正压输送系统

正压输送系统主要由罗茨风机、正压关风器及上斗、正压管道、暂存仓、插入式除尘器或并入集中风网等部分组成，如图7所示。

正压输送系统工作原理为：收集斗的粉尘进入正压关风器上斗中（正压关风器上斗要做吸风或消风处理），罗茨风机产生的压缩空气经过正压关风器将粉尘物料输送至暂存仓中;物料进入暂存仓后，暂存仓内形成正压，所以暂存仓需要做消风处理，在暂存仓上设置插入式除尘器或者并入集中风网进行处理。

以图7为例，正压输送系统产量2 t·h-1，水平长度75 m，垂直高度25 m，弯头数量5个;选用直径为70 mm的管道，经计算，总阻力为0.49 kgf·cm-2，总风量为6.66 m-3·min-1，故选用SSR100罗茨风机，转速1 680 r·min-1，功率11 kW;选用5.5 L的正压关风器及配套上斗。

5 结语

经过上述几种措施，输送中的木薯的扬尘现象会得到极大改善。但在实际操作中，若是一些小的细节处理好，效果会更明显。例如，皮带机的密闭问题，皮带机进料口的设计导流问题，上一道与下一道设备布置高差的问题等。

全球粮食的减产，使木薯发挥着更多的功能和作用。因此研究人员将持续研究木薯的特性，在实际操作中找到更多的方法，从而改善和处理木薯运输过程的粉尘问题。