随着粮食仓储物流企业规模的不断扩大发展, 人们对粉尘排放的指标要求越来越高。当今社会倡导以人为本, 加强环境保护, 粉尘若控制不当, 将造成极大危害, 故粉尘治理工作已经列为仓储物流企业的重要任务。
1 粉尘的危害主要分为以下几个方面
粉尘危害主要有以下几方面: (1) 严重危害人体健康。长期工作在粉尘超标的工作环境, 容易引发呼吸系统感染, 形成职业性疾病, 严重的将威胁人的生命。 (2) 粉尘污染的工作环境, 影响企业的安全、洁净化生产。在粉尘漂浮环境中作业, 会造成人的视线模糊, 容易出现各种操作事故。被粉尘沉积的设备、电路、仪器, 会加速设备的锈蚀、老化, 影响散热, 缩短设备寿命。 (3) 可燃性粉尘积聚到一定程度, 在有热源、充足氧气的情况下, 在封闭空间内极易产生粉尘爆炸, 危及生命和财产安全。
因此减少粉尘, 探究有效的粉尘治理方案是很有必要的。
2 粉尘的产生及扬尘点分析
2.1 粉尘的产生
原粮在收获、干燥、运输、储存等环节中往往会掺杂泥灰、沙土、粮粒表皮、秸秆等粉尘杂质, 这些原本含有粉尘杂质的粮食在输送过程中会持续的经过溜管、输送设备、清理设备、计量秤等等, 使颗粒与颗粒之间不断的摩擦、碰撞, 从而不断产生新的微细粉尘。这些微细粉尘, 随着原粮或散状物料的流入、流出形成落差, 使微细颗粒离开主流物料飞扬到空气中去, 粮食工业的粉尘便由此产生。
从以上过程不难看出, 粉尘的产生遍及粮食收获、干燥、输送、清理、计量、储存、生产加工等全过程。
2.2 扬尘点的分析
某粮食仓储物流企业主要从事粮食的中转、代存储业务, 拥有多台装车软管、移动式卸料皮带机、气垫机、单托辊皮带机、斗提机、刮板机等粮食输送设备。设备输送产量较大, 粮食在倒运、转运等设备节点处会产生大量粉尘, 尤其是在装车软管下部、气垫机机头处、皮带机张进装置周围、移动式卸料皮带机机身两侧粉尘最多。
造成该情况的主要原因主要有这几点:粮食品种较多, 品质参差不齐;设备转接点处设置的通风除尘设备效果不佳, 粉尘得不到有效控制;装车软管处未设置通风除尘设备;皮带机设备不能实现完全密封, 造成粉尘二次扩散;工作塔、栈桥地面和设备表面等部位落尘堆积, 造成二次粉尘污染;粉尘颗粒细小轻微, 人工清扫, 难以搜集干净等。
针对以上问题, 设计如下方案达到减少粉尘、抑制粉尘的目的。
3 减尘、抑尘的改造方案
3.1 设置有效的除尘系统
除尘设备种类很多, 粮食行业运用较为广泛的主要有以下几种。
3.1.1 离心式除尘器
离心式除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动, 借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁, 再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
这类除尘器结构简单, 性能可靠, 容易制造及维修, 对进口含尘浓度无限制, 而且能耗低, 压损小。但是, 只适用于分离粉尘、杂质等颗粒较大的场合, 对于5μm以下的粒子分离效果不佳, 常与袋式除尘器串联使用, 能有效减少袋式除尘器堵塞。
3.1.2 袋式除尘器
袋式除尘器对含尘空气中微细粒径粉尘的除尘效率特别高, 而且从含尘空气中分离的最小粉尘粒径达到0.01μm。所以应用最广泛应用于粮食、煤炭、化工等行业, 是含尘空气排放浓度达到环保要求的必备除尘设备。
袋式除尘器主要由箱体、滤袋及辅助部件、滤布清灰系统、排灰系统及控制系统五部分构成, 实现含尘空气中粉尘的分离和净化工作主要是由滤布完成, 这就决定了必须对滤布及时清灰, 否则, 黏附了大量粉尘的滤布阻力将逐渐升高, 使得滤布除尘器的处理风量下降。对滤袋清灰效果考量, 也成为选择除尘器的关键因素。
目前, 粮食行业最常用到的袋式除尘器有高压脉冲除尘器、低压脉冲除尘器、插入式除尘器等。
3.1.2. 1 高压脉冲除尘器
高压脉冲除尘器对气源要求较高, 一般选用空气压缩机集中供气, 供气压力一般为0.4MP~0.8MP。为了不影响电磁脉冲阀的使用寿命, 常设干燥机、油水分离器净化空气压缩机产生水蒸气、油气。另外, 还要配置储气罐对空气压缩机的气源进行稳压。所以, 在拥有多组除尘系统的情况下选用高压脉冲除尘器比较合适。
高压脉冲除尘器常设有压差控制系统, 通过检测滤袋内外的空气压差, 实现自动化控制。当滤袋内外压差达到一定数值时, 会自动启动清灰。相反, 压差在一定压差范围内, 除尘器自动停止, 可以有效的节省能源。另外, 高压脉冲除尘器反吹力度大, 能够快速高效的对滤袋进行清灰, 除尘效率较其他类别的除尘器都要好。所以, 逐渐占领市场地位, 得到广大用户的青睐。
3.1.2. 2 低压脉冲除尘器
与高压脉冲除尘器相比, 低压脉冲除尘器气源压力较低, 一般为0.05~0.08 MPa。气源供给上较为灵活, 可选用气泵或高压罗茨风机作为气源。但是, 滤袋的清灰效果、工作效率不如高压脉冲除尘器好。
3.1.2. 3 插入式除尘器
插入式除尘机具有独特结构, 它可就地处理扬尘, 取消了风网设计及管道制作安装带来的麻烦。其主要特点是结构紧凑、占地少、维修简便。可广泛用于机械化运输散状物料的转卸处、气力输送装置的卸料处, 粮食筒仓及其它单体的扬尘点。
3.1.3 对原有通风除尘系统进行改造
该仓储物流企业已拥有多组除尘风系统, 同时配备了空气压缩系统, 主要受输送的物料品质的影响较大, 随着工作时间的延长, 大颗粒粉尘、粮粒外皮等粉尘及杂质会堵塞除尘器, 使除尘系统瘫痪。所以, 在原有的除尘器前端减少粉尘及杂质进入成为解决问题的关键。通过前面对各类除尘器的优缺点分析不难看出, 在原有袋式除尘器前串联一套离心式除尘器, 是一个很好的解决办法。其次, 装车软管处粉尘未设置吸尘点, 也可借助原有的除尘系统, 在原有风网基础上增加新的管道及手动蝶阀, 通过调节蝶阀开启控制装车软管处的粉尘量。
具体的改造方案如下:经过简单计算, 在原有袋式除尘器前串联一套离心式除尘器, 作为第一道除尘工序, 通过离心式除尘器先分离、过滤掉一部分粉尘及杂质, 从而减轻后续袋式除尘器的工作压力, 也将大大延长袋式除尘系统的清理时间。原有的袋式除尘器作为第二道除尘工序, 剩余的细小粉尘颗粒及杂质再经高压脉冲除尘器过滤、沉降, 分别排进各个流程点, 既提高了除尘效率, 又节约了经济成本。在临近装车溜管处的风网上增加新管道和蝶阀, 通过调节对蝶阀的切断, 既不影响原风网的使用功能, 又可实现对装车溜管处的粉尘的控制。
图1 改造前的除尘系统工艺流程图 下载原图
改造后的除尘系统工艺流程如图2所示。
图2 改造后的除尘系统工艺流程框图 下载原图
粉尘经吸尘罩进入除尘风网, 先经离心式除尘器进行一级除尘, 再经高压脉冲布袋除尘器进行二级除尘, 达到排放标准的空气通过风机经排风管排入大气。
3.2 通过设置积灰斗、密闭空间限制皮带机处粉尘的二次扩散
皮带机靠近机头位置设有皮带承槽托辊以及导向滚筒, 无法实现设备的完全密封, 随着皮带的运转和振动, 常会有少量灰尘会脱离皮带, 扩散到机头附近。可在靠近机头漏灰较多处设置积灰斗, 将多数的灰尘限制、积聚在灰斗内, 定期进行清理。
张紧装置位置也一样, 带有粉尘的回程皮带在经过张紧导向轮时, 也会抖落一部分灰尘, 灰尘在敞开的空间形成二次扩散, 严重污染周边的环境。通过在张紧装置四周设置密闭, 可有效杜绝粉尘的二次扩散, 大大的改善周围空气的质量。
3.3 增设真空清扫系统, 对落尘、人工难以清扫的粉尘进行有效的搜集, 避免粉尘二次污染
真空清扫系统的接头设置在移动式卸料皮带机一侧、廊道、塔架各楼层等位置。采用负压吸取的原理, 可有效的收集沉积在设备、地面、墙壁上的粉尘, 同时, 也可对某些狭小空间的降尘进行搜集, 如电机、减速机外表等, 一定程度上延长了设备的使用寿命。
真空清扫系统由手提式拖头、软管、接头、蝶阀、管道、罗茨风机、袋式除尘器、粉尘存储仓等部分组成。真空清扫系统的快速接头分散于易产生尘源点的各个部位, 接头前端设有手动蝶阀, 方便控制吸附风量。使用时, 只需开启真空清扫系统的动力电源, 连接手提式拖头及软管, 在降尘点移动手提式拖头吸附粉尘。使用完毕后, 定期清理粉尘存储仓便可。操作简单, 维护方便。
通过设置真空清扫系统, 将显著改善降尘清扫难度, 净化工作环境, 降低劳动强度, 提高降尘清理效率。真空清扫系统工作流程如图3所示。
图3 真空清扫系统工作流程图 下载原图
4 结束语
通过一系列有针对性的粉尘治理, 将大大改善企业的生产经营面貌, 节约原料成本, 改善员工的工作环境, 杜绝粉爆及火灾隐患, 使企业的效益和安全方面提升一个全新的水平。
