HZS150系列以上混凝土攪拌站的除塵改造

摘要：混凝土攪拌站是各種大型工程項(xiàng)目和城建過程中都需要用到的一種混凝土制備的機(jī)械裝備。在以環(huán)保節(jié)能為焦點(diǎn)的現(xiàn)代攪拌站發(fā)展，對(duì)混凝土攪拌站進(jìn)行除塵措施是勢(shì)在必行的。本文針對(duì)HZS150系列混凝土攪拌站粉塵發(fā)生部位進(jìn)行除塵分析，對(duì)骨料輸送、攪拌以及倉(cāng)儲(chǔ)過程進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)措施。結(jié)果表明：進(jìn)行除塵改造后攪拌站對(duì)大氣污染的程度明顯降低，取得良好效果和機(jī)構(gòu)及效益。

關(guān)鍵詞：HZS150系列混凝土攪拌站；除塵改造；大氣污染

研究背景及意義

混凝土攪拌站可以分為商品混凝土攪拌站和工程混凝土攪拌站，是將混凝土原材料按照原先設(shè)定的配比進(jìn)行一系列上料、輸送、儲(chǔ)存、配料、稱量、攪拌和出料等程序，最后生產(chǎn)處復(fù)活質(zhì)量要求的成品混凝土。作為在工程項(xiàng)目中應(yīng)用最廣泛的一種材料，混凝土各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于整個(gè)工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)成本具有不可動(dòng)搖的地位。

世界第一臺(tái)攪拌機(jī)是由英國(guó)Repicn公司在1880年制造[1]。但是真正的第一個(gè)攪拌機(jī)是于1903年在德國(guó)建立的，隨之美國(guó)，發(fā)過和日本相繼建立了攪拌大樓。二十世紀(jì)中期，攪拌站隨著單片機(jī)的引入與發(fā)展進(jìn)入智能時(shí)代[2]。我國(guó)是從50年代開始研制混凝土的攪拌設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)的混凝土攪拌站有很多，但是技術(shù)水平良莠不齊，極少的一部分可以接近國(guó)際水平，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)國(guó)際化，具有良好的除塵設(shè)備。但是相當(dāng)普遍的攪拌站整體技術(shù)含量低下，設(shè)備不完善，智能化程度低沒有相應(yīng)的除塵設(shè)備，環(huán)保性能比較差。

隨著目前建筑行業(yè)的發(fā)展，混凝土攪拌站也隨之日益增多，由于設(shè)備及技術(shù)的原因，攪拌站產(chǎn)生的大量粉塵造成的環(huán)境污染問題也越來越受到有關(guān)部門的關(guān)注。環(huán)保作為現(xiàn)如今世界的可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要課題，對(duì)混凝土攪拌站進(jìn)行粉塵處理和控制是困擾著生產(chǎn)商和居民的一個(gè)重要問題。

現(xiàn)如今我國(guó)的混凝土攪拌站的除塵改造具有很大的發(fā)展空間。有一些攪拌站根本沒有除塵設(shè)備，有些從一開始使用除塵設(shè)備除塵效果就不理想，有一些除塵設(shè)備落后，控制系統(tǒng)不夠完善，儀表不能準(zhǔn)確計(jì)量，不能滿足日趨白熱化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)對(duì)于高性能混凝土的需求。無論是國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口設(shè)備，它們的除塵效果都不佳，因此對(duì)除塵設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造可以保證混凝土攪拌站的生產(chǎn)質(zhì)量，提高設(shè)備的使用壽命。

1 .粉塵部位的除塵分析以及改進(jìn)方案

混凝土攪拌流程：混凝土攪拌站的工藝由石子、砂子等骨料與水泥、水、外加劑、粉煤灰等粉劑配料按照一定的配合比例，稱重計(jì)量，并控制其在一定的誤差范圍之內(nèi)。配料預(yù)裝在水泥倉(cāng)中由螺旋輸送機(jī)輸送，水、液體外加劑由水栗與液劑泵配料。各種物料配料完成后，經(jīng)由皮帶機(jī)（或提升機(jī)）將骨料運(yùn)輸（或提升）到待料倉(cāng)（或攪拌機(jī)）。待所有物料配完后，將物料依次投入攪拌機(jī)攪拌成混凝土[3、4]。

1.1.含塵骨料輸送

骨料輸送過程中粉塵的形成主要是集中在在出料口、運(yùn)輸管道以及加注口。由于皮帶機(jī)呆著原料想底部輸送過程中會(huì)有高度差所以在輸送拋投過程中會(huì)有揚(yáng)塵產(chǎn)生。

在骨料的出料口由于輸送帶有角度的傾斜，由于高度差的產(chǎn)生會(huì)在拋投過程中產(chǎn)生粉塵，傳統(tǒng)措施就是在出料口上方裝置噴霧設(shè)施來壓制粉塵，要掌握好噴霧設(shè)施水量的多少，否則水多會(huì)影響混凝土的質(zhì)量，而水少則會(huì)造成二次污染，還可以調(diào)整沙石的投放順序來利用沙子來粘合粉塵的特點(diǎn)來降低粉塵量，一般可以采用砂、細(xì)石、粗石、砂、粗石、細(xì)石、最終砂，這樣一個(gè)交替投放骨料的方式，有效的避免骨料待料斗過度快速磨損，同時(shí)預(yù)留部分砂最后卸料，可以蓋住石頭中的粉塵揚(yáng)塵。在輸送管道上也可以用設(shè)備將輸送帶密封起來，可以避免了骨料帶來的粉塵顆粒，還可以遮擋雨雪對(duì)骨料質(zhì)量的不利影響，還可以在一定程度上延長(zhǎng)皮帶的輸送壽命。還可以在加注口即輸送機(jī)頂部鏈接在骨料的集料口的地方，根據(jù)加注口的尺寸裝置吸塵設(shè)備和阻擋設(shè)備，強(qiáng)制吸塵，減少粉塵向外的擴(kuò)散量，可以達(dá)到防塵減塵的效果。對(duì)于這些除塵設(shè)備要定期檢查，清理和更換，以保證除塵效果 ?？傮w來說就是在環(huán)保型攪拌站里面設(shè)置全封閉的骨料堆場(chǎng)并且在皮帶機(jī)輸送上料或者提升機(jī)輸送上料，對(duì)此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的全封閉，可以采用鋼結(jié)構(gòu)搭建封閉骨架，采用彩鋼板作為封裝的外包裝材料，可以有效的防止骨料配料、上料輸送過程中外泄的粉塵顆粒。

1.2. 混凝土攪拌

混凝土的攪拌分為原材料準(zhǔn)備階段、原材料稱量階段、原材料輸送階段、原材料卸料階段、攪拌階段、成品料卸料階段共6個(gè)階段進(jìn)行[5]。在原材料稱量結(jié)束后向攪拌筒里面卸料的時(shí)候會(huì)形成一種很大的正壓，主機(jī)里面的氣體就會(huì)向外流動(dòng)，帶動(dòng)粉塵顆粒向外泄露，在這里必須采用通風(fēng)降壓的設(shè)備。

最節(jié)省成本和簡(jiǎn)便的除塵設(shè)備就是講引風(fēng)管連接在除塵機(jī)集料的下方，依靠慣性手機(jī)飄散的粉塵到攪拌機(jī)內(nèi)?，F(xiàn)在我們一般采用的除塵設(shè)備就是加淋霧設(shè)備，硬性壓制粉塵，以及使用吸塵器，由于風(fēng)機(jī)存在強(qiáng)大吸力。粉塵不能降落到主機(jī)底部，灰塵始終保衛(wèi)者濾芯，大大降低了除塵效果。針對(duì)HZS系列的攪拌站可以采用在倉(cāng)頂設(shè)置吸塵器和反氣流吸塵設(shè)備，倉(cāng)頂吸塵器的吸塵通道不僅要有長(zhǎng)度，通道的筒徑也要有一定的長(zhǎng)度，性能良好的除塵器可以根據(jù)電機(jī)不間斷的振動(dòng)，及時(shí)清除殘存在濾芯內(nèi)的灰塵。而反氣流吸塵器可以在卸料門打開的時(shí)候進(jìn)行氣流反吹將粉塵吹落，這樣可以攪拌樓內(nèi)的粉塵，而良好的通透性可以快速的消除由于主機(jī)帶來的壓力，不僅可以達(dá)到除塵的效果，還對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命有一些幫助。

1.3.粉料礦粉儲(chǔ)料倉(cāng)

是由于輸送物料的罐車向儲(chǔ)料倉(cāng)加注水泥、煤灰等散裝物料時(shí)，要排出倉(cāng)筒內(nèi)的空氣由此形成正壓而引起的。

最傳統(tǒng)的儲(chǔ)料倉(cāng)除塵措施是把儲(chǔ)料倉(cāng)的頂部改裝成濾網(wǎng)式的倉(cāng)頂構(gòu)架，雖然濾網(wǎng)式倉(cāng)頂?shù)倪^濾面積夠大，操作簡(jiǎn)單，但是其成本消耗過大，也不能達(dá)到理想的除塵效果，定期清理維護(hù)時(shí)還要打開倉(cāng)頂，這會(huì)使得粉塵擴(kuò)散，造成二次污染。

針對(duì)HZS攪拌站儲(chǔ)料倉(cāng)的特點(diǎn)，可以在儲(chǔ)料倉(cāng)頂增設(shè)倉(cāng)頂吸塵器，吸塵器的下部是由聚酯材料制成的多個(gè)卡式濾芯，上部是振動(dòng)裝置。可以再加注水泥煤灰等散裝物料的時(shí)候電機(jī)之間間歇性的振動(dòng)，達(dá)到及時(shí)清理濾芯內(nèi)粉塵的效果。倉(cāng)頂吸塵裝備雖然成本高，但是過濾面積大，維護(hù)清理操作簡(jiǎn)單，易安裝且過濾效果好。為了節(jié)省成本，也可以將收塵器安置在距離一組倉(cāng)筒距離最近的地面，從每個(gè)倉(cāng)筒的頂部抽引下一個(gè)管道，管道下部皆是連接在相應(yīng)的收塵機(jī)上，這樣可以每過一段時(shí)間就清理收塵機(jī)到達(dá)除塵的目的。大致過程就是在散裝水泥通過吹灰管進(jìn)入粉料罐時(shí)，灌內(nèi)產(chǎn)生正壓，里面的粉塵會(huì)通過濾芯進(jìn)行過濾，除塵機(jī)進(jìn)行集塵，經(jīng)過過濾可以把氣體經(jīng)排氣管排出罐外。接下來螺旋輸送機(jī)將粉罐的粉料輸送到計(jì)量斗，此時(shí)粉罐內(nèi)可以產(chǎn)生負(fù)壓，商量氣體經(jīng)過進(jìn)氣管流入收塵室經(jīng)濾芯到達(dá)粉罐。

2. 改造后效果

通過對(duì)HZS150以上的混凝土攪拌站進(jìn)行一定的修改后，我們對(duì)混凝土攪拌站進(jìn)行了一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)。

混凝土攪拌改造后的效果。

這部分的粉塵是由于混凝土攪拌站在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌的過程中由于需要對(duì)干燥的原材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢瓒鴮?dǎo)致了大量的粉塵產(chǎn)生，經(jīng)過上述的改造后，大大的降低了粉塵的產(chǎn)生，同時(shí)進(jìn)行對(duì)攪拌站維護(hù)時(shí)對(duì)混凝土攪拌過程中產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行收集，最終極大的降低了粉塵的排放，從而也大大的降低了對(duì)空氣以及外部環(huán)境的污染。

含塵骨料輸送改造后效果。

由于這方面所產(chǎn)生的灰塵主要是由于裝載機(jī)鏟車進(jìn)行鏟骨料的時(shí)候所產(chǎn)生的灰塵，同時(shí)還有骨料在輸送、上料以及稱重的過程中產(chǎn)生一定的灰塵，另外就是粉料：例如膨脹劑的使用、水泥、礦粉以及粉煤灰等粉料的使用在其進(jìn)行輸送的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的粉塵充斥在空中。通過碎骨料的輸送環(huán)境進(jìn)行改造，將含塵骨料的輸送環(huán)境設(shè)計(jì)成了全封閉的結(jié)構(gòu)，最終可以有效地控制了空氣的質(zhì)量。此外，由于我國(guó)目前對(duì)于建材行業(yè)整體的要求還不夠高，導(dǎo)致了目前的建材行業(yè)為了更大的節(jié)約成本獲得更多的利潤(rùn)，在生產(chǎn)的過程中，碎石常常都不用水進(jìn)行清洗而直接應(yīng)用到生產(chǎn)中，最終導(dǎo)致了生產(chǎn)過程中的粉塵含量極大，尤其是對(duì)于砂料這種含塵量極高的原材料，在進(jìn)行裝載機(jī)鏟料、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的過程中極易的產(chǎn)生灰塵。然而在改造的過程中對(duì)整個(gè)骨料場(chǎng)進(jìn)行全封閉的設(shè)計(jì)，同時(shí)料場(chǎng)內(nèi)部設(shè)置淋水噴頭，對(duì)整個(gè)骨料場(chǎng)的灰塵含量起到了極大的降低作用，最終使鏟車在鏟料以及骨料運(yùn)輸?shù)倪^程中由于骨料場(chǎng)的空氣濕度較大，極大的降低了骨料場(chǎng)中的灰塵含量。對(duì)于整個(gè)骨料場(chǎng)的空氣環(huán)境起到了極大的改善作用。

粉料礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}改造后效果。

對(duì)于混凝土攪拌站來講，粉料礦粉存儲(chǔ)倉(cāng)同樣是一個(gè)產(chǎn)塵量極大的地點(diǎn)，因此，在建造的過程中常常要強(qiáng)制的被安置一個(gè)大型的除塵機(jī)，從而保持粉料礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}的內(nèi)部呈現(xiàn)出一個(gè)向外界產(chǎn)生一定壓力的現(xiàn)象，一般情況下原始的粉料礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}的頂端在建造的過程中被安裝一個(gè)過濾網(wǎng)，從而對(duì)灰塵起到一定的阻礙作用，但是傳統(tǒng)的粉料礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}頂部的濾網(wǎng)在過濾過程中面積極大，最終起到的除塵效果也并不是及其的明顯，同時(shí)在對(duì)粉料 礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}進(jìn)行整體的維護(hù)時(shí)，必須要將粉料礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}的頂部打開，這樣的需求所造成的結(jié)果就是很容易就講粉塵擴(kuò)散到了大氣中，對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。但是通過進(jìn)行上述優(yōu)化后，最終的效果對(duì)粉塵的擴(kuò)散起到了極大的降低作用。

通過進(jìn)行以上陳述的改造后，HZS攪拌站的各個(gè)部位的粉塵排放量對(duì)比結(jié)果如表1所示。從表1中我們可以看出進(jìn)行改造前與進(jìn)行改造后的效果差異極其顯著，在改造前，攪拌站儲(chǔ)料倉(cāng)粉塵排放濃度、骨料倉(cāng)粉塵排放濃度以及攪拌機(jī)粉塵排放濃度分別為96、89以及98，而經(jīng)過改造后的攪拌站儲(chǔ)料倉(cāng)粉塵排放濃度、骨料倉(cāng)粉塵排放濃度以及攪拌機(jī)粉塵排放濃度分別為31、29以及18，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，改造前與改造后的各項(xiàng)排放濃度均得到了顯著的改善，P<0.05，結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1HZS攪拌站各個(gè)部位粉塵排放濃度對(duì)比表格

3. 討論

在攪拌站進(jìn)行正常運(yùn)行的過程中，由于混凝土攪拌站的拌合料是由礦粉、水泥以及粉煤灰等粉塵含量極高的原材料組成，同時(shí)骨料中的砂和石的原材料中也含有大量的粉塵，由于在攪拌、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存的過程中都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵顆粒并通過一定的部件進(jìn)行排放到大氣中，最終對(duì)大氣空氣質(zhì)量造成了極大的污染，同時(shí)對(duì)于工作人員的身體健康也造成了極大的危害。因此，對(duì)攪拌站的除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及除塵系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行一定的改造，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的除塵性能對(duì)于攪拌站的生產(chǎn)、攪拌站內(nèi)部的員工以及攪拌站周圍的環(huán)境均具有著極其重要的意義。本研究通過對(duì)混凝土攪拌、含塵骨料輸送全封閉以及粉料礦粉儲(chǔ)存?zhèn)}等關(guān)鍵部位進(jìn)行綜合的改造，加設(shè)除塵器。最終的結(jié)果對(duì)于攪拌站的粉塵產(chǎn)生起到了顯著的降低作用，同時(shí)對(duì)攪拌設(shè)備的計(jì)量和監(jiān)視方面也得到了很好的優(yōu)化作用。同時(shí)對(duì)于員工的身心健康以及攪拌站外部的環(huán)境也起到了極大的積極作用，此外，攪拌站的改造也極大的迎合了目前我國(guó)對(duì)空氣污染問題逐漸加大整治力度的政策。

參考文獻(xiàn)：

[1]高佳珍，混凝土攪拌站（樓）綜述（一）：建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2000，1：14～16

[2]劉武.單片機(jī)在浞凝士攪拌站控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].屯+技術(shù)，2000，9：19～21.

[3]高佳珍.混凝土攪拌站（樓）綜述二[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2000，2： 13～15

[4]姜彥靑.基于管控一體化技術(shù)的混凝士攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電氣時(shí)代，2008，9： 128 ～130

[5]戚承江，孫運(yùn)波，張華.混凝土攪拌站（樓）模擬控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).建筑機(jī)械，2002