高压水雾抑尘攻坚项目在港口作业中的推广与应用

2021-10-12 09:02康中利陈勇博
现代食品 2021年18期
关键词:日照港水雾木薯

◎ 康中利,陈勇博,刘 军

(1.日照港裕廊股份有限公司,山东 日照 276826;2.日照港集团有限公司,山东 日照 276826)

木薯干物料一般为粉末状,其颗粒较细、比重轻,受风力、落差等诸多因素影响,卸船装车作业过程极易产生大面积扬尘。为降低卸船作业环节扬尘产生,建设整套全封闭式流程工艺系统,该系统主要从根本上解决木薯干船舶卸船作业中粉尘外溢引起的环境污染,为周边居民创造良好的生活和居住环境。

随着货源增长与客户的需求不同,木薯干散发直接装车汽运作业成为常态,这种作业方式造成作业面产生大量扬尘,对环境造成恶劣影响。在当前的环保形势和高压态势下,使用曲臂吊设备装车作业过程中,抓斗低开慢放、降低动作幅度成为控制扬尘的主要措施之一,可大幅度提高港口的生产作业效率。本研究工作旨在提供一种可实现自动喷淋、高效快捷、抑尘效果明显的设备工艺装置。

1 货物特性及产生粉尘原因

1.1 木薯干货种特性

木薯干主要是粉状、棒状和块状货物的混合物,其粒径变化较大,由几微米到250 mm不等。且由于产地不同,木薯干粉状与块状的相对比例也有差异,变化较大。木薯干粉尘主要为淀粉颗粒,其粒径主要为5~40 μm,平均直径在20 μm左右,具有密度小、亲水性、粘附性强的特点。

1.2 木薯干接卸作业粉尘产生原因分析

木薯干是重点防尘防爆作业货种,且木薯干90%的作业面处于40 m高空,辐射范围广,粉尘外溢悬浮于空中时间长不易控制,极易随风弥漫,造成粉尘污染。木薯干在接卸过程中粉尘扬起,危险性较大,作业环境恶劣。木薯干粉尘防控是一个全国性的难题,从对国内相关港口的考察情况来看,此类问题尚未得到彻底解决。

1.3 木薯干作业控制扬尘背景及举措

近年来,日照港采取了多种措施以推动木薯干粉尘防控工作的开展,如建成木薯干卸船灌包系统;在西2、西3泊位周边建成高21 m、长500 m的防风抑尘墙;采取曲臂吊装车、离场前吹扫、货物双层苫盖等工艺措施,但扬尘问题仍未得到根本解决,特别是卸船、装车、场地发运等环节。扬尘问题一直是日照港环保工作中的重点和难点,同时也是政府部门和周边群众关注的热点和焦点。

针对这些问题,日照港确定了“条分缕析、对症下药、各个击破”的攻坚思路。①对木薯干货种卸船、装车作业环节进行管控。②对设备输送、船舱口、货物装车等作业点进行源头管控。③填补多项技术空白,在西3#泊位前沿安装1套抑尘罩棚。如图1所示,利用除尘器负压降尘、抑尘罩棚形成有效隔离空间,实现对封闭空间除尘的有效控制。且设备投产使用后,控尘效果较为理想。

图1 抑尘罩棚示意图

2 技术内容

2.1 设计思路与目标

按照日照港集团有限公司《2021年绿色港口建设攻坚“1号任务”实施方案》的工作部署,日照港裕廊股份有限公司针对易扬尘货种进行大胆尝试和创新,从本质环保解决问题思路出发探讨研究新技术、新工艺,目前已在曲臂吊设备加装“高压水雾抑尘设施”方面实现了新突破。

2.2 设备改造内容及组成结构

在曲臂吊抓斗位置改造加装一套高压喷淋水雾系统,系统主要结构由储水装置、上水装置、喷淋装置、控制系统等构成,如图2所示。系统喷头能够实现与曲臂吊抓斗作业随动效果,当抓斗开斗卸货时,喷淋系统可手动开启或关闭,电磁阀控制实现精准喷淋抑尘效果。喷淋形式为圆形,喷洒范围可覆盖抓斗撒货范围,在粉尘集中区域进行水雾喷淋,实现对主要扬尘点的定点抑尘。

图2 高压喷淋水雾作业示意图

2.3 设备工作原理

整套工作系统通过液压控制,由操作室电磁阀控制启停驱动设备运行。曲臂吊柴油机启动后,液压系统齿轮泵动作,带动马达运行,马达产生的动力源传递控制水泵高速运行(曲臂吊柴油机带动齿轮泵供油为抽水泵提供工作动力源),抽水泵工作后将水输出至高压软管喷头处,使喷头出高压力水源形成雾化水雾实现喷吹,以满足全覆盖的抑尘效果。

2.4 设备操作工艺

曲臂吊高压水雾抑尘效果较为明显,装置采用环形设计理念,能够形成2~3 m的高压水雾覆盖面,覆盖面积达到28 m2。高压喷头装置安装在抓斗中柱位置,充分考虑设备在抓取物料作业过程中不妨碍抓斗抓取物料的各种动作,一圈共设置6个高微喷头,司机操作室通过电磁阀控制按钮实现启停,作业过程采用全程或间歇性喷吹。

3 设备研发可行性分析

该装置研发前经公司反复探讨,在曲臂吊加装负压除尘涡旋装置的基础上充分研究论证,抑尘设施的加装必须满足单机设备能够独立安装和行走,并具备单独运行的功能。另外,需满足在风力、外力作用的前提下其运行不受影响。

当水雾颗粒与粉尘颗粒大小接近时,二者碰撞、吸附、凝结的几率最大,喷嘴通过高压将水雾化成与粉尘颗粒大小相当的水雾,由于水雾颗粒和粉尘颗粒相似或相同,粉尘颗粒随气流运行过程中与水雾颗粒产生接触和碰撞后成为湿润状态,湿润的粉尘颗粒继续吸附其他粉尘颗粒而逐渐凝结成团,最终在自身重力作用下沉降下来。

4 结论

该装置运行采用液压系统控制,工作压力可根据货物粉尘扬尘浓度情况实时调节,实现过程雾化面积大,受风力作用的影响较小,抓斗开斗瞬间产生扬尘通过高强度水雾能够实现覆盖,水雾与产生扬尘凝聚后自然下沉避免粉尘上空悬浮。

经木薯干、褐煤等扬尘货种装车实际试验,降尘效果较为明显,能够控制85%以上粉尘,实现抓斗作业的全覆盖,极大解决了环境污染问题,提高了港口作业生产效率。

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