混凝土攪拌站除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

汪流鋒，高申杰，汪良強(qiáng)，柳利君，梁雙起

（鄭州三和水工機(jī)械有限公司，河南 滎陽(yáng) 450100）

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，大方量混凝土攪拌站在現(xiàn)代工程建設(shè)中的作用越來(lái)越重要，攪拌站的粉塵污染很難從根本上消除，而且擴(kuò)散速度快、范圍廣，是攪拌站污染的主要防治對(duì)象，如何解決混凝土生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，也是環(huán)保理念深入人心的今天人們非常重視的問(wèn)題?；炷辽a(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵污染問(wèn)題的治理與控制，是混凝土攪拌站設(shè)備制造廠家和混凝土生產(chǎn)單位共同面對(duì)的問(wèn)題。在國(guó)家對(duì)于環(huán)保理念普及以及環(huán)保法律的完善過(guò)程中，如何不斷提高攪拌站除塵系統(tǒng)的除塵效率，是混凝土設(shè)備生產(chǎn)廠家提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要抓手。除塵系統(tǒng)的運(yùn)行效率對(duì)于混凝土攪拌站降低粉塵污染具有十分重要的作用，因此做好除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 混凝土攪拌站的粉塵來(lái)源

攪拌站粉塵污染主要來(lái)源有沙石料場(chǎng)的堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)等產(chǎn)生的揚(yáng)塵，粉料進(jìn)倉(cāng)時(shí)產(chǎn)生的泄漏，生產(chǎn)配料時(shí)產(chǎn)生的粉塵三大類(lèi)。對(duì)于料場(chǎng)揚(yáng)塵現(xiàn)在基本采用廠房式密閉料場(chǎng)，輔以霧化噴淋措施來(lái)降塵。粉料倉(cāng)時(shí)采用主動(dòng)除塵器加安全閥的組合方式，并采用全封閉式主站，可以有效解決粉料進(jìn)倉(cāng)時(shí)揚(yáng)塵。唯獨(dú)攪拌站生產(chǎn)時(shí)由于粉料配料，攪拌站振動(dòng)等容易揚(yáng)塵，又配料系統(tǒng)多為活動(dòng)部件，接口眾多，粉料流速快，更易造成粉塵污染，威脅攪拌站工作人員生命健康，危害攪拌站安全運(yùn)行，本文主要就配料過(guò)程產(chǎn)生的粉塵做出歸納。

（1）骨料投料環(huán)節(jié)。在混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中，骨料投入環(huán)節(jié)是是產(chǎn)生粉塵的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)引起重視，在投料過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵主要是沙石料由骨料倉(cāng)運(yùn)往稱(chēng)量斗的過(guò)程中，皮帶輸送機(jī)與骨料稱(chēng)量斗二者之間的距離往往會(huì)有一定的距離。骨料下落進(jìn)入稱(chēng)量斗的過(guò)程中，骨料中的粉末成分（主要是石料中石粉及砂料中砂粉）在骨料的下落期間產(chǎn)生的粉塵。

（2）粉料投料環(huán)節(jié)。粉料主要是水泥、添加劑等成分，粉料本身在傳輸過(guò)程中就容易受到氣流的擾動(dòng)產(chǎn)生粉塵，在粉料稱(chēng)重、骨料投入攪拌主機(jī)的時(shí)候更受骨料下落形成的氣流上揚(yáng)形成粉塵。同時(shí)在粉料斗放料時(shí)，由于粉料斗朝向攪拌主機(jī)被放料，在料斗上方很容易形成空隙負(fù)壓，吹動(dòng)粉料流動(dòng)從而產(chǎn)生大量的粉塵。

（3）儲(chǔ)料倉(cāng)中的負(fù)壓形成粉塵。儲(chǔ)料倉(cāng)向攪拌主機(jī)卸載原料的過(guò)程中，儲(chǔ)料倉(cāng)的氣壓較低，在卸載過(guò)程中很容易導(dǎo)致?lián)P塵，如果除塵系統(tǒng)中的過(guò)濾布有破損，很容易造成粉塵外泄。因此，對(duì)儲(chǔ)料倉(cāng)中的粉塵要進(jìn)行相應(yīng)的處理。

2 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述粉塵產(chǎn)生的位置及原因，我們可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)相關(guān)除塵系統(tǒng)，滿足混凝土攪拌站混料生產(chǎn)過(guò)程再除塵要求。

（1）除塵設(shè)備的選型及過(guò)濾面積計(jì)算。除塵設(shè)備的選擇將直接影響除塵系統(tǒng)的除塵效果。較好的儲(chǔ)存設(shè)備可以極大地提高除塵的效率，最大限度地減少污染。因此在選擇除塵設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)要進(jìn)行充分的考量。

在進(jìn)行除塵設(shè)備的選擇的時(shí)候，首先要明確除塵目標(biāo)，不同的除塵目標(biāo)采取不同的除塵設(shè)備有不同的效果。然后根據(jù)除塵設(shè)備的選擇決定最后的除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；炷翑嚢枵镜某龎m系統(tǒng)一般是為了防止生產(chǎn)過(guò)程中的粉塵擴(kuò)散到大氣中對(duì)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境造成污染。二是為了改善攪拌站內(nèi)的工作環(huán)境。減輕粉塵對(duì)工作人員的傷害，除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中要根據(jù)施工單位實(shí)際的工作情況選擇不同的除塵方法。一般情況下，粉料倉(cāng)采用震動(dòng)清塵的方式，而其他除塵器采用脈沖清灰的主動(dòng)除塵器。

除塵器的過(guò)濾面積按以下公式計(jì)算：

S=K×Q/(60×V) Q=3600×M/T

式中，K 為安全系數(shù)，一般取1.2 ～1.4；Q 為空氣流量，m3/s；M 為投放物料的體積，m3；T 為物料投放的時(shí)間，s；V為過(guò)濾速率，m/min。

混凝土攪拌樓用除塵器一般選用聚酯濾芯，過(guò)濾速率為 1.2m/min。

（2）集中除塵系統(tǒng)。集中除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是針對(duì)主機(jī)部分粉塵常見(jiàn)來(lái)源，對(duì)除塵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)骨料投入環(huán)節(jié)、攪拌主機(jī)投料環(huán)節(jié)、儲(chǔ)料倉(cāng)的負(fù)壓三種粉塵形成渠道進(jìn)行針對(duì)性出成三種渠道共用一個(gè)除塵系統(tǒng)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建造過(guò)程中應(yīng)當(dāng)選購(gòu)質(zhì)量較好的過(guò)濾袋。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置有風(fēng)機(jī)脈沖反吹系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)充分利用主機(jī)除塵管的支撐作用與頭罩之間形成連接關(guān)系。粉塵計(jì)量斗與攪拌主機(jī)也應(yīng)該是相互連通的。圖示的除塵系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上與當(dāng)前市面上大多數(shù)混凝土攪拌站的除塵器有所不同。本除塵系統(tǒng)的主體是相對(duì)獨(dú)立的粉料稱(chēng)除塵系統(tǒng)。傳統(tǒng)粉料稱(chēng)進(jìn)料時(shí)為平衡稱(chēng)斗內(nèi)壓力，一般用回氣管把稱(chēng)斗與攪拌機(jī)聯(lián)通，或者用排氣門(mén)直排空氣，這種稱(chēng)斗排氣方式污染大，容易因攪拌機(jī)內(nèi)部或環(huán)境中潮濕空氣影響稱(chēng)斗內(nèi)粉料，而且排氣速度較慢對(duì)配料時(shí)間也影響較大。圖示除塵器系統(tǒng)采用稱(chēng)斗通過(guò)軟連接直通被動(dòng)除塵器，采用大直徑連通管并配備大過(guò)濾面積除塵器，不管是采用螺旋機(jī)還是風(fēng)槽配料，配料時(shí)排氣迅速，即配料速度快。選用被動(dòng)除塵器而不用主動(dòng)除塵器，可以避免除塵器工作時(shí)在稱(chēng)斗內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致拉稱(chēng)使配料超稱(chēng)。采用大出口加除塵器排氣方式，使配料時(shí)排氣壓力降低，氣流通過(guò)除塵器時(shí)速度較低，可以有效地發(fā)揮除塵器作用，提高除塵效率，減少對(duì)空氣的污染。當(dāng)稱(chēng)斗卸料時(shí)能保證足量的空氣快速進(jìn)入稱(chēng)斗內(nèi)部，保證卸料快速、干凈。

集中除塵的除塵原理的除塵原理是當(dāng)攪拌站開(kāi)始進(jìn)入生產(chǎn)狀態(tài)后頭罩上端的集中除塵系統(tǒng)便開(kāi)始工作。由于集中除塵系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)機(jī)的強(qiáng)大吸力，頭罩內(nèi)的氣流向頭罩內(nèi)的除塵空間轉(zhuǎn)移，當(dāng)配料經(jīng)由傳送機(jī)傳送至頭罩之中后，粉塵會(huì)因?yàn)闅饬鞯淖饔孟虺龎m空間內(nèi)移動(dòng)，另外一部分在頭罩內(nèi)沉降。在對(duì)粉料進(jìn)行稱(chēng)量的過(guò)程中，由于計(jì)量斗下端的蝶閥處于閉合狀態(tài)。主機(jī)內(nèi)的其他粉塵氣體和會(huì)斗內(nèi)的其他粉塵，一同進(jìn)入主機(jī)內(nèi)。在向主機(jī)中加入骨料和粉料的時(shí)候，主機(jī)內(nèi)的灰塵也會(huì)進(jìn)入頭罩內(nèi)的除塵空間剩下的那一部分則會(huì)在卸料閥閉合前到達(dá)骨料預(yù)存斗中。經(jīng)過(guò)這樣的一系列過(guò)程之后，混凝土攪拌站的攪拌過(guò)程中三個(gè)主要的粉塵來(lái)源渠道將會(huì)得到有效的抑制。集中處理后的粉塵可以經(jīng)過(guò)過(guò)濾后排放到大氣環(huán)境中去。而粉塵系統(tǒng)截留下來(lái)的粉塵會(huì)集中在粉塵系統(tǒng)的濾袋中，再利用噴淋裝置對(duì)粉塵加濕方便收集處理。

（3）某型號(hào)混凝土攪拌站除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。環(huán)保型攪拌站封閉式除塵系統(tǒng)是當(dāng)前除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用比較廣泛的一種除塵方式。環(huán)保型攪拌站的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是全封閉的。攪拌站的外包裝要保證攪拌站內(nèi)部產(chǎn)生的粉塵不會(huì)擴(kuò)散到周?chē)沫h(huán)境中，要最大限度減少粉塵擴(kuò)散的可能。

其次，骨料堆放場(chǎng)應(yīng)該也采用全封閉式的方式。我國(guó)目前的環(huán)保要求并不太高。碎石都未經(jīng)過(guò)水洗便直接進(jìn)行堆放，很容易產(chǎn)生粉塵。沙料特別是機(jī)制砂料含塵量更高。在運(yùn)輸處理的過(guò)程中很容易產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵。在建設(shè)過(guò)程中，尤其是城市建筑的建設(shè)過(guò)程中，引入全封閉式的骨料堆場(chǎng)模式。材料堆放場(chǎng)的建設(shè)也是應(yīng)當(dāng)十分注重的，對(duì)于材料對(duì)方內(nèi)部也應(yīng)該設(shè)置細(xì)水霧裝置，必要的時(shí)候?qū)P(yáng)塵起到壓塵的作用，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染。

圖1

骨料配料和上料環(huán)節(jié)也應(yīng)當(dāng)實(shí)施全封閉。在骨料輸送的環(huán)節(jié)很容易造成大氣污染。因此，不管是采用皮帶機(jī)輸送上料，還是提升機(jī)輸送上料，運(yùn)輸系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行封閉，可以利用鋼板對(duì)整個(gè)輸送系統(tǒng)進(jìn)行封閉。在原料的輸送過(guò)程中很容易產(chǎn)生大量的粉塵，通過(guò)加裝鋼皮可以有效地減少粉塵的外泄，將外泄到周邊環(huán)境中的粉塵量降到最小，不僅如此，還能夠?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)備的維護(hù)提供便利減少因粉塵堆積造成的不利影響。對(duì)于粉料筒倉(cāng)除塵往往采用強(qiáng)制式除塵機(jī)，通過(guò)除塵設(shè)備安裝在倉(cāng)頂上進(jìn)行除塵。增加除塵效率和除塵過(guò)濾面積，一般要選擇間隙比較小的濾紙。對(duì)于濾紙的選擇也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分考慮，濾紙的外形設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是褶皺的圓筒形狀。這樣可以增加單位空間內(nèi)的過(guò)濾面積部設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)上也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行優(yōu)化，內(nèi)部可以設(shè)置有多個(gè)過(guò)濾濾芯。若干個(gè)濾芯為一組，當(dāng)粉塵氣體通過(guò)濾芯時(shí)，粉塵將會(huì)滯留在濾芯上。然后可以利用振動(dòng)除塵的方式除掉濾芯上的粉塵，或者利用氣體脈沖反吹將濾芯上的粉塵除掉。為了達(dá)到最佳的除塵效果，應(yīng)當(dāng)要按時(shí)對(duì)濾芯進(jìn)行更換，保證濾芯的除塵效果。

另外，對(duì)設(shè)備的清洗也可以有效地降低粉塵?？梢酝ㄟ^(guò)增加高壓清洗設(shè)備，通過(guò)高壓水清洗主機(jī)攪拌軸粉料另外，對(duì)于水管?chē)娮斓脑O(shè)定，也應(yīng)當(dāng)采用高效的方法，例如，可以將水管按90 度的等距布置。另外，在原材料的投放上也應(yīng)當(dāng)按照一定的順序進(jìn)行投放，采用交叉式的投料方式能夠有效地抑制粉塵產(chǎn)生。在進(jìn)行骨料的配制時(shí)，應(yīng)當(dāng)先放入砂，再放入較小的石塊，然后加入較大的石塊，然后加砂，加粗石，加細(xì)石，最后再放入砂。這種交叉投放骨料的方式可以有效地避免骨料在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的磨損。同時(shí)較粗的骨料也能夠楊蓋住石頭中的粉塵和揚(yáng)塵。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于混凝土攪拌站除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用需要不斷地在實(shí)踐的過(guò)程中進(jìn)行總結(jié)和提高，根據(jù)施工單位的實(shí)際情況選擇最合適的除塵方式。目前許多單位采用的除塵方式除塵效果都不是特別明顯，除塵系統(tǒng)效率的提高，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要在實(shí)際運(yùn)用中不斷改進(jìn)。本文中集中除塵系統(tǒng)和混凝土攪拌站除塵系統(tǒng)是現(xiàn)行的除塵系統(tǒng)中較為有效的除塵方式。