◎ 李 岩,雷丛林,陈惠钦,林开明
(中央储备粮漳州直属库有限公司,福建 漳州 363105)
作为空气中的重要污染物质之一,粉尘是指能够较长时间悬浮在空气中的颗粒物,不仅会对人体健康、生产环境产生重要影响和危害,甚至会发生燃烧和爆炸[1]。粮库生产作业过程的粉尘外溢现象,一直是行业比较关注且难以解决的问题。粉尘浓度过高不仅会造成周围环境的污染,威胁生产作业现场操作人员的身体健康,也会加速生产设施设备的使用磨损[2-4],进而给企业经营带来不良的影响。
因此,采取果断、有效的防治方法和手段,抑制粉尘污染的持续蔓延已经刻不容缓。传统的解决方法主要是通过气力集尘装置或布袋吸尘设备来收集粉尘,现有的抑尘技术主要是指柏美迪康生物纳膜抑尘技术、湿式收尘技术以及云雾抑尘技术等。在粮食行业中,粉尘控制主要是采用机械式局部通风排风方式,将含有有害物质的空气抽取、净化处理后排出,也就是通风除尘技术。所以,要想从根本上改善粉尘污染现象,必须走综合治理路线,也就是说从生产设施设备入手,借助合理的机械设施设备,配合相关的防尘或除尘措施[5],从而有效解决粉尘污染问题、打赢蓝天保卫战。
结合立筒仓出仓的工艺流程和作业特点可知,粮食出仓造成粉尘污染的尘源点主要有2 个:①粮食颗粒自筒仓底部流出,在流动过程中与移动式皮带机的前端相互碰撞,从而产生大量的粉尘,特别是引起可呼吸性粉尘的飞扬,从而造成不同程度的粉尘污染。②装粮货车多为敞开式厢式货车,移动式皮带机装料过程中存在抛料现象,且皮带机后端卸料口与散粮车之间存在一定的高度差,导致粮食颗粒在流动过程中产生扬尘,进而造成环境污染。原有的简易下料斗对粉尘飞扬问题虽有缓解,但效果并不是很理想。因此,本研究尝试改造试验,以寻求抑尘效果较好的出仓系统抑尘改造方案。
以立筒仓粮食出仓系统为试验对象,针对出仓工艺流程和作业特点,研究出仓系统抑尘改造方案,着力改善粮食出仓作业期间从筒仓出粮口至散粮车粮食流动过程的粉尘飞扬现象,从而有效解决粉尘污染问题,优化作业人员工作环境,延长设施设备使用寿命,避免影响周围居民的生活与健康。
①结合公司生产作业实际以及除尘器风网管道阻力参数计算[6-7],拟定立筒仓出仓抑尘系统改造主要包括除尘风网管道抑尘改造和移动式皮带机后端卸料口改造。②通过对现有除尘风网工艺排布进行优化改造、移动式皮带机前端配备除尘罩、后端增设抑尘自动伸缩管,有效抑制粮食流动造成的粉尘飞扬现象,解决出仓作业时粉尘污染问题。
立筒仓出仓时,开启仓底闸门、气垫输送机,搭接移动式皮带输送机即可完成出仓作业。设想通过软管将除尘管网接口与安装在移动式皮带机落料处的防尘罩连接,既可满足出仓作业要求,又能达到抑制粉尘效果。
针对仓下气垫机和风网工艺排布,结合现有筒仓配套的除尘系统,对抛料罩及除尘风网工艺排布进行优化改造,具体改造如图1 所示。在风网管道增加蝶阀、三通装置,机头落粮点皮带机上方增加防尘罩密闭,防尘罩通过钢丝软管连接于风网管三通处,出仓过程中开启除尘器,对出仓流程进行除尘处理,用于解决筒仓出仓作业过程中粮食颗粒在落料时与皮带机相互碰撞产生大量的粉尘。
图1 除尘风网管抑尘改造示意图
在移动式皮带机后端卸料口处对抛料罩进行改造,抛料罩下端增设卷扬式伸缩袋,在伸缩袋下方安装料位计,实时自动调整伸缩袋高度,使皮带机后端卸料口至车厢落料点间形成相对密闭的运作环境,从而有效抑制皮带机输送粮食过程中由于卸料口与散粮车间的高低落差撞击造成的扬尘现象。具体改造如图2所示。
图2 移动式皮带机改造示意图
原有的仓下皮带机头部卸料口直接暴露于外界,由于粮食籽粒与皮带机碰撞造成搭接部位粉尘扬起严重;改造后该部位为密闭状态,且可利用除尘器对该点粉尘进行收集,实现粉尘抑制效果。
移动式皮带机改造后,自皮带机后端卸料口至散粮车车厢落料点间形成密闭环境,且落料过程中料位计可根据车厢内粮食高度实时调节伸缩袋,尽量保持落料面处于较低位置,可有效改善粮食装车时落料过程的扬尘现象。
为确认改造效果,对玉米出仓散粮车装车作业进行实际应用测试,改造前后作业现场粉尘浓度检测位置如图3 所示,检测数据详见表1。从表1 可以看出,抑尘改造后作业现场粉尘浓度明显降低,达到了预期的抑尘效果。
表1 改造前、后作业现场粉尘浓度检测数据表
图3 改造前、后作业现场粉尘浓度检测位置示意图
筒仓底部溜粮口与移动式皮带机搭接部位检测点A 由改造前的41.04 mg·m-3降低至0.08 mg·m-3,降幅99.8%,检测点B 由44.24 mg·m-3降低至0.06 mg·m-3,降幅99.9%,即该部位粉尘浓度降幅将近100%,抑尘效果良好。
移动式皮带机卸料口处检测点C 由改造前的15.60 mg·m-3降低至4.51 mg·m-3,降幅71.1%,检测点D 由18.37 mg·m-3降低至5.08 mg·m-3,降幅72.3%,即该部位粉尘浓度降幅72%左右,抑尘效果良好。
本研究对立筒仓出仓系统的改造主要包括以下几方面:①对优化现有除尘风网工艺排布,并在移动式皮带机前段配备除尘罩,借助筒仓系统原有除尘器,对筒仓底部溜粮口与移动式皮带机搭接部位进行抑尘。②在移动式皮带机后端增设抑尘自动伸缩管,减少皮带机卸料口至散粮车车厢落料点间的落料距离,进而抑制该部位的粉尘飞扬。经作业现场实际应用测试,粉尘浓度明显下降,降幅70%以上,有效抑制了出仓作业现场的扬尘现象,改善了粉尘污染的环境问题,达到了项目预期的改造效果。