技術 | 骨料線機制砂庫裝車系統干法除塵設計
骨料生產線機制砂庫裝車除塵問題是骨料線的痛點之一。機制砂庫的除塵分為干法除塵和濕法除塵。濕法除塵常用的手段有兩種,一是在下料口裝拌濕機,裝車的石粉為濕粉。其二,在下料口散裝機處通過噴淋或者干霧的手段進行除塵,裝車的石粉為干粉。濕法除塵對水的消耗比較大,其使用具有一定的局限性。
干法除塵常用的手段有兩種,一是將散裝機的除塵風管引入到倉頂除塵器,由于垂直風管比較長,系統阻力比較大,除塵效果不太好,這種工藝設計慢慢就會被淘汰。二是通過在庫底加除塵器,在裝車過程中對散裝機進行收塵,除塵灰通過螺旋輸送機進入散裝機,最終裝入卡車中。這種工藝易造成二次揚塵,除塵效果也不好。解決好機制砂庫的除塵問題,不但具有環保方面的意義,還能維護生產線的正常運行,提高發運效率。
本文對現有機制砂庫干法除塵進行優化改進,通過氣力輸送系統,將除塵灰輸送到倉頂,解決了除塵灰二次揚塵的問題。在下灰口處設置終端箱,解決彎頭耐磨問題。這種設計在項目上雖然不是很常見,如果骨料企業想改善裝車發運的環境、提高精細化管理水平,可以以本文作一參考。
2.1 工藝流程簡介
骨料線機制砂庫干法除塵工藝流程見圖1。機制砂庫庫底一般采用插板閥加散裝機的布置,庫底一般設置1~4個下料口,散裝機由弧形閥和伸縮桶組成。為了計量結算方便,庫底設置汽車衡。在裝車過程中,散裝機伸縮筒下料產生的揚塵,通過布袋除塵器、除塵風機進行除塵。布袋除塵器的除塵灰通過回轉下料器進入單倉泵,出單倉泵的除塵灰在羅茨風機的氣力輸送下,通過管道送入倉頂入庫。倉頂除塵灰下料口設置終端箱,解決下料口彎頭的耐磨問題,增加使用壽命。由此可避免常規工藝設計中,除塵灰通過螺旋輸送機進入散裝機,落到卡車中造成二次揚塵,裝車環境比較差的問題。
圖1 骨料線機制砂庫干法除塵工藝流程圖
2.2 工藝布置簡介
骨料線機制砂庫干法除塵工藝布置見圖2。
圖2 骨料線機制砂庫干法除塵工藝布置圖
除塵器與除塵風機靠近機制砂庫布置,散裝機收塵風管盡量傾斜布置,避免直段集灰。除塵器下方要留夠足夠的空間,安裝回轉下料器和單倉泵。羅茨風機與單倉泵盡量布置在一條直線上,避免不必要的彎頭。出單倉泵的管道沿庫壁布置,管道末端設終端箱,所有彎頭均需做耐磨處理。
2.3 工藝計算與選型
骨料線機制砂庫裝車系統干法除塵的選型流程:散裝機的能力+伸縮桶的行程+落料點的高度→除塵器的風量+進風管的長度、角度→除塵風機的風量、壓力→除塵器的排灰量→回轉下料器的能力→單倉泵的規格→羅茨風機的型號規格。
以散裝機能力500t/h為例,簡要介紹一下干法除塵的計算過程。布置兩臺500t/h的散裝機,散裝機的最大伸縮行程3.5m,二層平臺的標高6m,散裝機的實際伸縮高度1.7m,到卡車的欄板位置停止,下料高度小于1.5m。除塵器的型號選Q235A,風量11600m3/h,過濾面積186m2,總過濾面積217m2。風機的型號選9-26No4.8A,風量12518m3/h,風壓4869Pa,功率30kW。除塵器卸灰能力按30t/h選取,回轉下料器選擇DN300,功率1.1kW。單倉泵型號JYGN70,羅茨風機型號GRT100,風量8.26m3/min,風壓49kPa,功率15kW。輸送高度大于20m,終端箱規格DN108。
骨料線機制砂庫裝車系統干法除塵的核心在于氣力輸送系統的計算。要平衡好輸送量,料氣比、風速、管道阻力等各個參數之間的關系,選好型。做出經濟有效的選型設計,既不放大設備規格,造成浪費,又不能選型過小,造成能力不足。平衡好各個設備的參數,發揮設備的最大經濟價值。
自動控制系統主要由除塵器、除塵風機、回轉下料器、單倉泵、羅茨風機、料位檢測儀表(除塵器灰斗)、控制單元、電氣裝置、網絡系統組成(光纖、光端機、交換機等)等組成,見圖3。
圖3 骨料線機制砂庫干法除塵控制原理圖
3.1 系統工作流程
散裝機開啟,除塵系統自動開啟。除塵風機、除塵器開啟進入工作狀態,除塵器灰斗設置高地料位,如果除塵器收塵的散裝機比較多,除塵器規格比較大,建議除塵器灰斗下面設置螺旋輸送機。高料位報警,氣力輸送系統開啟,通過羅茨風機提供的風將單倉泵內的除塵灰送入倉頂。
3.2 控制方式介紹
該控制系統可以采用手動操作,現場自動,中控(DCS)自動三種控制模式。手動模式,主要用于調試階段和后期維護階段。生產期間主要操作模式為自動模式。干法除塵系統設備數量少,信號點也不多,根據控制功能,選用集成了通信接口和采集通道的PLC控制器,以達到系統精簡的目的。控制單元實現以下功能:
(1)現場數據采集:控制單元采集干法除塵系統所有設備的運行和狀態信號(設備的上電、運行、故障信號),采集傳感器的檢測信號(除塵器灰斗料位信號等),以進行數據處理和控制邏輯實現,發出啟停信號和調節參數,驅動設備正確動作。
(2)啟停控制:除塵系統與散裝機連鎖,散裝機開啟除塵系統開啟,散裝機停除塵系統停。
(3)數據通信:除塵系統需要將數據信息回傳給DCS系統,通知控制單元也需要讀取DCS系統的散裝機信息。
(4)電氣裝置:根據系統需求,設計電氣控制回路實現對設備的啟停和控制。為了維護和故障處理考慮,設計每臺設備切換到就地控制模式時,均可以單獨啟停,切換到自動控制模式,自動執行干法除塵命令。
(5)網絡系統:干法除塵系統網絡含光纖、光電轉換、交換機等設備。除塵系統需要同DCS系統進行通信和數據交換。通過交換機設備將兩個系統聯系起來。
隨著政府和行業對環保要求越來越高,企業對環保的治理也越來越重視,對環保的投入也越來越大。機制砂庫裝車在骨料行業屬于粉塵治理的難點?,F有的工藝具有這樣或者那樣的缺點,本文介紹了常見的除塵方式,結合現有技術的特點,介紹了一種現有技術基礎上創新的工藝。該工藝能夠避免現有干法除塵二次揚塵的缺點,具有很好的使用效果。
作者:師華東,杜自彬,劉俊
來源:《洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司》
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