打叶复烤生产车间除尘系统构建方法

赵宇航，华 磊

（广西伊灵烟叶复烤有限责任公司，广西南宁 530199）

打叶复烤工序是烟叶从农业产品转变为工业原料的一个整理和准备的加工过程，但加工生产过程中会产生烟草粉尘。草粉尘的主要来源是机械加工过程（运输、切断、打叶等）产生的细微粒子。烟草粉尘是烟叶加工过程中的一种混合性粉尘，所含成分复杂，除游离SiO2外，还含有烟焦油、尼古丁、添加剂等多种有害物质。打叶复烤车间烟叶的加工生产、设备的维护保养都会产生一定浓度的烟草尘微颗粒，降低打叶复烤车间的扬尘，不仅可以提高烟叶的加工质量，还能够改善工人的作业环境。笔者就如何构建打叶复烤生产车间操作机台空间上的全方位吸尘系统作粗浅探讨[6]。

1 车间粉尘的现状

烟草粉尘本身比较复杂，除烟叶本身外，还含有细菌、烟碱，杀虫剂等，打叶复烤车间粉尘浓度范围一般在0.33～13.50mg/m3，过高的粉尘浓度不仅会影响烟叶的加工品质也会对车间的操作工人身体健康产生危害，而且粉尘积累在电缆线槽、配电柜中也会存在火灾、爆炸安全隐患，因此构建复烤车间操作机台全方位除尘系统就显得相对重要。笔者认为，要核算现有打叶复烤车间除尘系统中的除尘罩安装的数量、位置是否合理，就需要研究、分析车间粉尘产生的工艺位置、粉尘的浓度等相关参数[3]。

1.1 打叶复烤车间粉尘源分布现状

原烟经过整选打包计量后进入到打叶复烤联合工房原料备料区，然后进入烟叶预处理工段。预处理段由原烟配方铺叶、切把头、流量控制、热风润叶、滚筒筛砂、风选除杂、人工挑杂、混配暂存、流量控制、二次热风润叶、金属探测等工序组成，经检测、观察可知其中铺叶摆把、滚筒筛砂、动态选叶、烟叶输送过程等会产生较高浓度的烟草尘。

烟叶经过预处理段之后进入叶梗分离工段，叶梗分离工段主要由刮板喂料、打叶去梗、叶片筛分工序组成，经检测、观察可知其中叶梗分离过程会产生较高浓度的烟草尘。

烟叶经过叶梗分离工段之后进入复烤工段、烟片打包工段、烟梗复烤工段、碎片处理及烟梗打包工段，经检测、观察可知以上工段烟草尘产生的浓度比较低。

1.2 辅助生产设施粉尘源分布现状

经检测、观察可以知道除尘房除尘器运转会产生触烟草尘。

2 车间粉尘浓度超标场所位置分析

2.1 粉尘浓度评价单元划分

通过对打叶复烤生产车间进行粉尘浓度现场调查、职业卫生检测等方法收集数据和资料，并结合粉尘防护设施和个人粉尘防护水平，对设备运行期间作粉尘浓度进行评价。根据复烤车间的生产工艺，将粉尘可能产生的地点划分为2个评价单元，分别为：生产车间、辅助生产设施。具体评价单元划分见表1。

表1 评价单元划分

2.2 车间各区域粉尘浓度检测

依照《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》（GBZ159—2004）对检测粉尘浓度采样点的要求，按照最高容许浓度和8小时时间加权平均容许浓度检测要求，按打叶复烤车间划分的生产工段，选定5个采样点，采样点每天采集3个样品，连续采样2天，每个车间每月共采集30个样品[1]。

注：标准限值TWA为判定标准，当TWA>2mg/m3即判定检测不合格。

由表2可知，打叶复烤车间预处理段粉尘浓度值远大于其他四个区域，检测期间粉尘浓度最高值达9.68mg/m3，对车间环境影响较大。

表2 打叶复烤车间粉尘浓度检测结果 单位：/（mg/m3）

表3所示，针对预处理段7个工段使用粉尘浓度报警器开展检测工作（粉尘浓度>2.00mg/m3报警），每个工段检测30次，从检测结果可以看出，铺叶摆把工段不合格数29次，不合格次数占比高达56.86%，远超与其他6个工段，是粉尘浓度高症结所在。

表3 粉尘浓度报警器检测结果

2.3 检测结果分析

开展职业卫生调查、工作日写实、职业卫生检测、职业卫生管理措施核实等工作，并对粉尘浓度检查结果进行分析，通过统计分析采样结果我们可以得知粉尘指标超标的生产场所主要集中在铺叶摆把、动态选叶、仓式定量喂料、润叶机台等工序[4]。

3 粉尘浓度高的影响因素

3.1 铺叶摆把区除尘设施除尘能力与实际需求不匹配

铺叶摆把区除尘方式主要是采取抽风除尘，除尘罩有3个均安装在烟叶切断解把后的输送皮带上，对于粉尘浓度超标的铺叶摆把皮带区域并未安装有除尘罩。

由表4可知铺叶摆把区三个除尘罩的合计抽风量为2.42m3/s，根据实际测量抽风风速（V）以及抽风管道的管径（D），通过公式：Q=V×S；S=Π×（D/2）2进行测算。

表4 现场除尘罩性能情况

根据车间粉尘浓度检测数据显示，摆把区粉尘生产率最高可达40mg/s，粉尘浓度最高可达9.68mg/m3，通过公式测算：抽风量（Q）=除尘速率（T）/粉尘浓度（N），由表5可以看出，车间铺叶摆把区现有除尘设施抽风量（Q1）2.42m3/s远小于生产现场实际需要抽风量（Q2）4.13m3/s。

表5 现有除尘抽风量与实际需求抽风量对比情况

综上所述因为摆把区除尘设施除尘能力不能满足现场所需，导致粉尘产生速率高于除尘速率进而导致摆把区粉尘浓度高，因此除尘设施缺少、除尘能力不足，是导致铺叶摆把区粉尘浓度高的重要因素。

3.2 车间湿度低

烟叶是吸湿性很高的材料受附近空气潮湿度变化的影响很大，如果周围环境的相对湿度低，空气就会从烟叶中吸收水分，使得烟叶变干，烟叶中水分的丢失，烟叶很容易破碎。不仅降低了烟叶的品质，造成经济损失，而且增加了车间的粉尘度，造成生产环境的恶化。通过查阅烟草粉尘悬浮特性，当环境湿度低于50%时，烟叶造碎的粉尘会大量悬浮空气中。

由表6可以看出，每天生产线场不同时间点环境湿度变化值均有不同，通过收集的数据可以看出，环境湿度在一定程度上影响着摆把区粉尘浓度，环境湿度高粉尘浓度低，反之粉尘浓度偏高。

表6 环境湿度对粉尘浓度的影响

综上所述，环境湿度在一定范围内，影响烟叶生产造碎量进而导致粉尘浓度的变化，所以提高环境湿度既能降低粉尘浓度又能减少烟叶造碎，提高烟叶利用率。铺叶摆把区缺乏相应的增湿设备控制生产现场环境湿度，是影响粉尘浓度高的重要因素。

4 生产车间操作机台全方位吸尘系统的构建

4.1 车间除尘设备现状

虽然采用成熟可靠的生产工艺，机械化生产，采取密闭、除尘、净化技术措施，及时清除生产过程产生的有害物质等综合措施，能一定程度上消除或减少粉尘浓度。但经检测结果分析可知，在预处理段的铺叶摆把、动态选叶、仓式定量喂料、润叶机台粉尘浓度超标，在上述工段均没有安装除尘罩。

4.2 新增集尘罩的布置

利用车间的除尘机新装集尘罩并配套相关电阀门，从而可以在生产车间各操作机台全方位布置集尘罩：在预处理段的铺叶摆把、动态选叶、仓式定量喂料、润叶机台工段各安装合适数量的集尘罩，含尘气体通过负压封闭管道分别引至除尘机房中的袋式除尘器，除尘后的尾气经异味处理装置处理后，由20m高的排气筒引至高空排放，同时及时清理除尘袋积尘，各集尘罩的设计安装以铺叶摆把段为例如下。

打叶复烤生产车间除尘设备为广州迪斯除尘器，单台除尘风量为：109887m3/h，现用3台，为充分利用除尘机除尘能力，提高设备利用率，在铺叶摆把段新增除尘罩由封闭管道引至除尘能力不饱和的除尘机主管。新增除尘罩安装如图1所示，在两边铺叶摆把皮带上方各安装六组除尘罩，即每边12个，共计24个除尘罩，安装高度2.5m，管道口径（D）300mm，抽风风速（V）1.6m/s。通过公式：Q=V×S运算，新增除尘罩总抽风量（Q3）可达2.71m3/s，铺叶摆把区总抽风量=Q1+Q3=2.71m3/s+2.42m3/s=5.13m3/s，大于铺叶摆把区实际需求抽风量4.13m3/s[5]。

图1 除尘罩现场安装布置

4.3 生产车间安装自动加湿装置

在铺叶摆把区备料区安装自动加湿装置，通过改善生产现场环境湿度，减少烟叶水分的散失，降低烟叶生产加工过程中的造碎。

4.3.1 加湿装置的选型标准

加湿装置有自动工作模式，只需设置想要的湿度，加湿装置可根据传感器检测的环境湿度进而改变加湿量。

雾化水颗粒：≤5μm，极细的水雾能较快的被干燥的空气吸收，再利用烟叶对水分的自吸特性，达到较快的烟叶保湿目的，有效降低烟叶因干燥而造碎。同时小于5μm雾化水颗粒极易与车间悬浮的粉尘结合，达到有效的降尘目的。

4.3.2 加湿装置的安装

如图2所示，加湿装置安装目的主要是改善车间铺叶摆把备料区域的环境湿度，加湿装置贴立柱放置，加湿管道沿车间立柱通过脚架平铺安装，高度3.7m，不影响现场操作人员正常工作，管道喷嘴向上倾斜防止成股水滴落入烟叶当中，避免影响备料区烟叶质量。

图2 加湿器现场安装

4.4 采取其他防尘措施

（1）通过技术改造使生产工序自动化，设备和管道密闭化，减少作业工人接触粉尘。

（2）安排人员对生产作业场所定时清扫地面积尘，避免二次扬尘。

（3）开展职业病防护设施控制效果分析与评价。

（4）项目粉尘作业点主要集中在铺叶摆把、动态选叶、打叶去梗、装梗、碎片、打包等工序，针对生产过程中产生的粉尘危害，主要防护措施有自动化、机械化，减少作业人员接触机会，并配备防尘口罩等进行粉尘控制。

（5）项目作业工人在从事粉尘作业及进行清洁设备、打扫卫生等作业时，必须穿工作服，配戴防尘帽及防尘口罩。

（6）特殊的可能接触高浓度粉尘的作业（如对输送系统、除尘器等检修或清扫时），要在充分做好防尘措施后方可作业。

（7）加强粉尘超标岗位作业工人的个人防护措施，对工人进行正确佩戴和使用个人防护用品的培训，对佩戴和使用个人防护用品情况进行现场监督，督促工人正确佩戴和使用个人防护用品。

综上所述，经过采取除尘设备改造及加强除尘措施防护后，生产工艺和设备布局符合《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1—2010）、《生产过程安全卫生要求总则》（GB/T 12801—2008）等标准的相关要求。从检测结果可知，粉尘作业点在采取了粉尘防护措施后，空气中的粉尘浓度符合国家职业卫生标准的要求。从整体上说，所采取的粉尘防护措施的防护效果是有一定效果的，但需加强防护设施维护保养及个人防护用品佩戴监督[2]。

5 结语

构建全方位除尘系统之后复烤车间可以在空间上全方位吸收烟尘颗粒，有效的降低烟尘浓度，从检测结果可知，粉尘作业点在采取了粉尘防护措施后，空气中的粉尘浓度符合国家职业卫生标准的要求。从整体上说，所采取的粉尘防护措施的防护效果是有一定效果的，但仍要及时清理地面、设备上的积尘，避免二次扬尘，加强防护设施维护保养及个人防护用品佩戴监督。