一種散貨碼頭料斗噴霧抑塵控制系統(tǒng)

倪 鑫

泰州港務(wù)集團(tuán)泰州永安港務(wù)有限公司

1 引言

散貨碼頭裝卸過程中揚(yáng)塵問題是環(huán)保整治中的一個(gè)難題，為盡可能減少揚(yáng)塵，提高碼頭環(huán)境空氣質(zhì)量，我公司配備了霧炮機(jī)、灑水車，在作業(yè)過程中不定時(shí)進(jìn)行灑水、噴霧抑塵，取得了一些效果[1]。但在抓斗作業(yè)過程中貨物進(jìn)料斗時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，必須采取有效措施進(jìn)行控制。市場上目前無成熟配套的設(shè)備可選用，因此研制噴霧抑塵系統(tǒng)，以減少揚(yáng)塵的產(chǎn)生。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制原理

2.1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

料斗噴霧抑塵系統(tǒng)主要由低壓水管、儲(chǔ)水箱、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓柱塞泵、高壓出水管、噴霧嘴組成(見圖1)。

圖1 系統(tǒng)組成示意圖

自來水通過軟管接入儲(chǔ)水箱，由儲(chǔ)水箱浮子閥控制自動(dòng)進(jìn)水。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓柱塞泵，高壓柱塞泵進(jìn)水管接儲(chǔ)水箱出水口，回水管接儲(chǔ)水箱回水口。高壓出水管沿料斗立柱敷設(shè)至料斗口外沿，居中布置，通過三通向兩邊供水。噴霧嘴管路三面布置(抓斗進(jìn)料邊除外，避免碰壞)，噴霧嘴間距1.2 m，每邊5只居中均布，噴霧嘴垂直料口內(nèi)表面，水平方向向上傾斜約40°并藏于槽鋼槽內(nèi)，避免抓斗碰撞損壞噴頭。

2.2 自動(dòng)噴霧控制原理

門座起重機(jī)(以下簡稱門機(jī))中心滑環(huán)室內(nèi)安裝有料斗區(qū)域接近開關(guān)，開關(guān)信號(hào)接入門機(jī)PLC輸入端備用端子(地址0.13)。料斗位置檢測區(qū)域示意圖見圖2。

圖2 料斗位置檢測區(qū)域示意圖

每個(gè)料斗上安裝從站噴霧控制箱，門機(jī)上主站控制箱放置在門機(jī)行走機(jī)構(gòu)上，采用防水電纜快速接頭與門機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)快速配對(duì)。同一組無線I/O模塊的站號(hào)、通訊信道、控制模式需設(shè)置一致，可實(shí)現(xiàn)同一區(qū)域內(nèi)多組模塊無干擾通訊[2]。同時(shí)同一組模塊中能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多通訊，可滿足2臺(tái)門機(jī)進(jìn)同一個(gè)料斗的自動(dòng)噴霧控制。

PLC程序見圖3。當(dāng)門機(jī)抓斗運(yùn)行至料斗上方時(shí)，料斗位置區(qū)域檢測開關(guān)發(fā)出信號(hào)；司機(jī)開斗時(shí)，PLC控制程序發(fā)出噴霧指令。程序中調(diào)整定時(shí)器TIM99的設(shè)置值，可調(diào)整噴霧時(shí)間，時(shí)長根據(jù)現(xiàn)場揚(yáng)塵狀況設(shè)定，避免抑塵效果不良或過噴。一般設(shè)定時(shí)間為10 s。

圖3 噴霧控制PLC程序

PLC控制程序發(fā)出噴霧指令(KA繼電器閉合)給門機(jī)側(cè)主站無線I/O模塊，料斗側(cè)從站無線I/O模塊接收到信號(hào)后接通噴霧電機(jī)接觸器KM，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自控控制，按照設(shè)定時(shí)間進(jìn)行噴霧。

電路控制原理見圖4。圖中，SB1為停止按鈕，SB2為手動(dòng)、自動(dòng)旋鈕，SB3為手動(dòng)按鈕，F(xiàn)R為熱繼電器，F(xiàn)Y為儲(chǔ)水箱液位傳感器。

圖4 電路控制原理

3 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

該料斗噴霧抑塵系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

(1)自動(dòng)噴霧，門機(jī)PLC自動(dòng)控制，穩(wěn)定可靠，與抓斗聯(lián)動(dòng)，無需人員操作。

(2)無線傳輸，減少門機(jī)與料斗間的控制接線，能夠?qū)崿F(xiàn)門機(jī)與料斗一對(duì)一、二對(duì)一控制。

(3)霧化效果好，覆蓋面積大，門機(jī)作業(yè)過程中的揚(yáng)塵得到有效控制，點(diǎn)抑塵率達(dá)到90%以上。

(4)節(jié)能節(jié)水，每運(yùn)行一次耗水約10 L(10 s)，噴霧后貨物含水率增加不超過0.1%，基本不影響貨運(yùn)質(zhì)量。

(5)噴霧時(shí)間可以根據(jù)料口揚(yáng)塵程度調(diào)整。

(6)造價(jià)低，運(yùn)行維護(hù)簡單。

4 結(jié)語

針對(duì)散貨碼頭抓斗進(jìn)料斗卸料作業(yè)過程中的揚(yáng)塵問題設(shè)計(jì)的可有效抑制揚(yáng)塵的系統(tǒng)，可以減少碼頭空氣中的粉塵顆粒物，有利于打造綠色港口。該項(xiàng)技術(shù)可廣泛使用在散貨碼頭、堆場、建筑工地，對(duì)類似的噴霧降塵設(shè)計(jì)有一定的借鑒意義。