唐玉璽， 楊大海

（南通潤邦重機(jī)有限公司 技術(shù)中心，江蘇 南通 226013）

0 引言

目前碼頭使用抓斗卸載散貨船，再通過料斗將物料裝載到卡車或者輸送機(jī)上的方式較為普遍，而粉塵污染一直是困擾各港口最為頭疼的問題，用抓斗將物料卸到料斗，粉塵特大，嚴(yán)重污染港口環(huán)境，并影響到司機(jī)的視線。隨著生產(chǎn)水平和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，如何將粉塵污染控制到最低程度，已成為裝卸機(jī)械設(shè)備環(huán)保節(jié)能水平的重要指標(biāo)。現(xiàn)有的除塵系統(tǒng)都是在料斗開口上部設(shè)置擋風(fēng)板并安裝收塵管路和除塵器，除塵效果不理想且耗能大，因此需要開發(fā)一種除塵系統(tǒng)以有效地控制粉塵排放并降低能耗。

1 料斗除塵系統(tǒng)的構(gòu)成

如圖1所示，散料料斗干式除塵系統(tǒng)（專利號(hào)：ZL 2014 2 0301034.X）主要由插入式布袋除塵器、落料格柵、擋風(fēng)板、防塵簾等構(gòu)成，落料格柵固定在料斗體上部，防塵簾安裝在落料格柵下面，除塵器安裝到料斗體上部、擋風(fēng)板外側(cè)并插入料斗中。

圖1 散料料斗干式除塵系統(tǒng)構(gòu)成圖

2 散料料斗干式除塵系統(tǒng)的工作原理

散料料斗干式除塵系統(tǒng)的工作原理：抓斗進(jìn)入料斗擋風(fēng)板內(nèi)，抓斗打開，物料在重力的作用下落到落料格柵上，進(jìn)而推開安裝在落料格柵上的防塵簾進(jìn)入料斗內(nèi)部，防塵簾隨后在自重和配重的作用下自動(dòng)閉合，防止粉塵向上飛竄，利用料斗周圍除塵器產(chǎn)生強(qiáng)大氣流的吸力，將含塵氣體從料斗內(nèi)腔吸出并通過除塵器布袋過濾凈化，過濾后的空氣經(jīng)除塵器排風(fēng)口排出，吸附在布袋上的粉塵被脈沖閥反吹落入料斗內(nèi)，另外落料格柵上開有直風(fēng)口，擋風(fēng)板內(nèi)部的揚(yáng)塵通過直風(fēng)口進(jìn)入料斗內(nèi)腔，進(jìn)而被除塵器吸附過濾。

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 防塵簾

當(dāng)物料落在落料格柵上時(shí)，能夠推開防塵簾落入料斗內(nèi)腔里，不產(chǎn)生積料；當(dāng)物料完全落入料斗內(nèi)腔內(nèi)部后，防塵簾能夠自動(dòng)閉合形成閉合空間才能保證除塵效果。需要通過實(shí)驗(yàn)獲得防塵簾來料打開與無料閉塵的相關(guān)性能。

防塵簾材料選擇。防塵簾與物料直接接觸，因此需要耐磨、耐沖擊，保證物料能夠沖開且不積料，需要防塵簾柔性較好，根據(jù)不同物料要求甚至要求防塵簾能耐酸堿腐蝕，防靜電,是否有毒性等。

3.2 風(fēng)量計(jì)算

當(dāng)防塵簾閉合以后，除塵器除了要將物料擠開的體積的風(fēng)量全部吸走，還需要將擋風(fēng)板內(nèi)的揚(yáng)塵吸進(jìn)料斗內(nèi)腔，防止粉塵溢出擋風(fēng)板污染環(huán)境，因此要求除塵器提供足夠的風(fēng)量，才能達(dá)到良好的除塵效果。為了保證能夠物料進(jìn)入料斗內(nèi)腔的同時(shí)，除塵器需要將物料擠開的體積吸走，抓斗體積為V，物料進(jìn)入時(shí)間為t，則

式中：Q1為吸走物料排開體積所需風(fēng)量，m3/h；V為抓斗抓取的物料體積，m3；t為物料從防塵簾進(jìn)入料斗內(nèi)腔所用的時(shí)間，s。

除塵器除了吸走料斗內(nèi)腔中物料排掉的體積，還要從上部吸取擋風(fēng)板內(nèi)污染源的氣體量Q2，擋風(fēng)板內(nèi)污染源的氣體量即為物料落入擋風(fēng)板內(nèi)的誘導(dǎo)空氣量。

式中：Q2為誘導(dǎo)空氣量，m3/h；A為擋風(fēng)板內(nèi)部截面積，m2；η為能量轉(zhuǎn)換率；Σζ為阻力系數(shù)；N為落料所做的功，具體計(jì)算方法查閱參考文獻(xiàn)［1］。

因此，料斗除塵系統(tǒng)的除塵總風(fēng)量Q=Q1＋Q2。

3.3 除塵收集處理

采用插入式布袋脈沖除塵器，布袋直接置于料斗之中，以高過濾速度處理高濃度粉塵并保持恒定的系統(tǒng)運(yùn)行阻力，為連續(xù)工作型除塵器。當(dāng)過濾時(shí)，灰塵被捕集在濾袋的外表面，隨后反吹噴管將壓縮空氣噴入濾袋中，隨之反吹氣流將濾袋吹鼓使灰塵脫落，最后被吹落的灰塵掉入料斗中。防塵簾的設(shè)計(jì)以及整個(gè)料斗的結(jié)構(gòu)型式等決定除塵風(fēng)量的大小，并最終決定除塵器型式型號(hào)的選擇，所有這些都與散料料斗干式除塵系統(tǒng)的除塵效果密切相關(guān)。

4 技術(shù)創(chuàng)新

1）型式創(chuàng)新：由開口收塵升級(jí)到閉式除塵，獨(dú)特的防塵簾設(shè)計(jì)，充分利用來料打開以及無料閉合的特性，使料斗成為一個(gè)封閉的空間，防止再次揚(yáng)塵。2）采用插入式脈沖布袋除塵器，占用空間小，安裝簡單容易，可不斷地置換空氣，并在恒定的系統(tǒng)阻力下保持高效除塵。3）由于防塵簾的閉塵作用，使得較少的除塵風(fēng)量即可達(dá)到很好的除塵效果，大大降低了除塵系統(tǒng)的能耗。

5 結(jié)語

這種新型料斗除塵方式以其能耗低，除塵效果好，占用空間少，并能連續(xù)不間斷工作等優(yōu)勢，必將在碼頭移動(dòng)裝載料斗、橋式抓斗卸船機(jī)等設(shè)備上普遍使用。

［1］ 嚴(yán)興忠.落料誘導(dǎo)空氣量的理論計(jì)算法［J］.工業(yè)安全與防塵,1993（8）：12-18.

［2］ 游景茂，張曉川.抓斗卸船粉塵的治理［J］.港口裝卸,2008（5）：34-36.

［3］ 胡傳鼎.通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［4］ 張殿印，王純.除塵工程設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.