皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)產(chǎn)塵機(jī)理分析及收塵方案優(yōu)化

曹晶晶　明志紅

（東北大學(xué)設(shè)計(jì)研究院（有限公司），遼寧沈陽(yáng)　110013）

皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)產(chǎn)塵機(jī)理分析及收塵方案優(yōu)化

曹晶晶明志紅

（東北大學(xué)設(shè)計(jì)研究院（有限公司），遼寧沈陽(yáng)110013）

通過(guò)分析物料運(yùn)輸皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以及皮帶頭部和受料點(diǎn)的產(chǎn)塵機(jī)理，得出粉塵散逸主要原因?yàn)槲锪限D(zhuǎn)運(yùn)時(shí)落料高差使封閉空間內(nèi)壓力升高；同時(shí)介紹傳統(tǒng)與新型兩種收塵方案，進(jìn)行對(duì)比得出：新型收塵方案在收塵罩形式、收塵風(fēng)量及收塵點(diǎn)布置均優(yōu)于傳統(tǒng)方案；通過(guò)典型工程的傳統(tǒng)與新型收塵方案的比較，明確新型收塵方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)性。

物料運(yùn)輸皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)產(chǎn)塵機(jī)理收塵方案

帶式輸送機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中較常見(jiàn)的物料輸送設(shè)備，在皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)處常有大量粉塵四逸，嚴(yán)重危害工人的健康，因此有必要采用科學(xué)的方法分析皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的產(chǎn)塵機(jī)理，確定合理的收塵方案，從而保證車間內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到環(huán)保要求。

1　皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)產(chǎn)塵機(jī)理分析

1.1轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)主要由兩條不同空間高度的皮帶組成，其中上下層皮帶的組成及連接部件見(jiàn)圖1。

圖1　皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)部件組成

圖2　皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)封閉空間逸塵部位及內(nèi)部氣流方向

圖3　傳統(tǒng)收塵方案

1.2產(chǎn)塵機(jī)理分析

皮帶運(yùn)行時(shí)，由于物料下落具有一定高差，高速下落的物料誘導(dǎo)周圍空氣一起從頭部護(hù)罩進(jìn)入卸料管和下部皮帶導(dǎo)料槽內(nèi)，使其內(nèi)部壓力升高；同時(shí)另一個(gè)造成下層皮帶封閉空間內(nèi)正壓的原因是物料下落時(shí)的飛濺。由于內(nèi)外壓差的存在，細(xì)小的粉塵會(huì)從連接上下層皮帶封閉空間縫隙處逸散到車間內(nèi)，增高車間內(nèi)粉塵含量，污染工人工環(huán)境。另外，上層皮帶的彈簧清掃器依靠與皮帶的摩擦作用將卸料后皮帶上的殘留的物料清除，在刮擦過(guò)程中形成直接開(kāi)敞空間的粉塵產(chǎn)塵點(diǎn)。皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)處的粉塵逸散及產(chǎn)塵源點(diǎn)見(jiàn)圖2，圖中云線代表粉塵逸散部位，箭頭代表正壓下內(nèi)部氣流方向。

2　收塵方案優(yōu)化

2.1傳統(tǒng)收塵方案

在上層皮帶頭部防護(hù)罩和下層皮帶額外增加一節(jié)導(dǎo)料槽處設(shè)置傘形收塵風(fēng)罩，通過(guò)除塵管道與除塵器連接，使連接上下皮帶的封閉區(qū)域形成負(fù)壓，達(dá)到控制粉塵不外逸的目的。

2.2新型收塵方案

新型收塵方案主要從連接上下層皮帶封閉空間的密閉性，產(chǎn)塵源的位置確定，排風(fēng)罩形式和布置位置等方面進(jìn)行優(yōu)化。

（1）在物料剛剛進(jìn)入皮帶防護(hù)罩處增加橡膠軟簾，起到加強(qiáng)防護(hù)罩封閉嚴(yán)密性作用；將排風(fēng)罩設(shè)置在防護(hù)罩45°傾斜平面上，使罩口更接近彈簧清掃器產(chǎn)塵源及頭部漏斗的返塵，在彈簧清掃器處增加除塵管道收集清掃皮帶散落的粉塵。

（2）帶式輸送機(jī)皮帶中間卸料部位除塵改進(jìn)方案為在卸料點(diǎn)另一側(cè)增加一節(jié)收塵導(dǎo)料槽，并在收塵導(dǎo)料槽與車間接觸斷面增設(shè)橡膠軟簾，增加物料下落后緩沖空間，加強(qiáng)導(dǎo)料槽部位的密閉性。同時(shí)，采用經(jīng)改良的導(dǎo)料槽收塵風(fēng)罩，減少收塵風(fēng)量，加強(qiáng)對(duì)粉塵外逸的控制，在有些特殊位置節(jié)省導(dǎo)料槽上部空間。綜上，新型收塵方案具體形式見(jiàn)圖3。

3　典型工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

以鋁用碳素廠為例，其煅后工段輸送的石油焦粒徑3～30mm，物料溫度＜60℃，皮帶寬度B=500mm，帶速v=1.2m/s，物料轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的落料高差1m。傳統(tǒng)收塵方案和新型收塵方案在收塵點(diǎn)，系統(tǒng)總風(fēng)量，除塵設(shè)備選型，設(shè)備占地和初投資等方面的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和表2。

表1　兩種收塵方案技術(shù)比較

表2　兩種收塵方案經(jīng)濟(jì)比較

通過(guò)表1和表2對(duì)比，新型收塵方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均優(yōu)于傳統(tǒng)方案，節(jié)省占地43.2%，節(jié)約初投資31.5%。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)產(chǎn)塵部位：彈簧清掃器和皮帶落料點(diǎn)；粉塵逸散點(diǎn)：連接上、下兩層皮帶封閉區(qū)域與外界的敞開(kāi)處；（2）新型收塵方案增加彈簧清掃器收塵罩；增加下部皮帶卸料點(diǎn)處物料的緩沖空間，并在卸料導(dǎo)料槽兩側(cè)均設(shè)置收塵導(dǎo)料槽；（3）新型收塵方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均優(yōu)于傳統(tǒng)方案。

［1］張殿印，王純.除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)［K］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：50-69.

［2］《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003：43-45.

［3］《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》［K］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008：953-994.

［4］《工業(yè)通風(fēng)排氣罩》［K］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2008：8-34.

［5］孫一堅(jiān).《工業(yè)通風(fēng)》（第二版）［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008：8-34.

曹晶晶（1982—），女，工程師，東北大學(xué)設(shè)計(jì)研究院（有限公司）。