混凝土搅拌站的粉尘来源中,粉尘污染主要集中在:骨料抛入待料斗时产生的粉尘,集料投入搅拌主机时产生的粉尘,向粉料筒仓输送物料时泄漏的粉尘。除尘过滤面积计算及除尘器选型主要针对上述粉尘污染源。
1、除尘器的设计及选型除尘器的设计及选型,可按如下步骤进行:明确除尘要求→确定除尘方式→除尘影响因素分析→除尘系统设计→选型及验收。除尘器的选型主要考虑如下因素:
(1)处理风量。这是 袋式除尘器和强制式除尘器设计中最重要的因素之一。进行除尘器设计时,一般不要使除尘器在超过规定风量的情况下运行,否则,滤袋容易堵塞,寿命缩短,压力损失大幅度上升,除尘效率也要降低。但处理风量值也不能选取过大,否则增加设备投资和占地面积,处理风量通常根据工艺情况和经验决定。
(2)使用温度。对于布袋式除尘器和强制式除尘器而言,其使用温度取决于两个因素,第一是 滤料的最高承受温度,第二是 气体温度必须在露 点温度以上。考虑到搅拌站主机和粉料计量斗直接与大气接触,主机内的含尘气体和空气温度几乎相当,因此气体温度一般都高于露 点温度,并低于滤料的承受温度。
(3)滤袋的长径比。滤袋的长径比是 指滤袋的长度和直径之比。滤袋的长径比根据其除尘方式可按下式取值:反吹风式为30~40;机械摇动式为15~35;脉冲式为18~23。
(4)压力损失。袋式除尘的压力损失是 指气体从除尘器进口到出口的压力降,或称阻力。压力损失取决于下列3个因素:设备结构的压力损失,它与设备结构复杂度有关,例如引灰管弯头多,压力损失就增大;滤料的压力损失,与滤料的性质有关(如孔隙率等);滤料上堆积的粉尘越厚,压力损失就越大。
为了提高除尘器清灰效果和连续工作的能力,在设计中通常将除尘器分割成若干过滤室(或过滤区),每个过滤室都由一个单独的主气阀来控制。这样,当其中一个室进行清灰时,关闭通往该过滤室的主气阀,处理风量就完全由其他过滤室负担。过滤室设计成若干个区域,在相同的体积内可以增大过滤面积,提高除尘效果。
二、搅拌主机粉尘控制及计量误差分析
搅拌主机是 混凝土搅拌站的核心部件,搅拌站除尘设计的核心也就是 搅拌主机的除尘设计。搅拌站主机除尘,单从成本的角 度考虑,一般共用一套除尘设备。目前主流的搅拌站粉料计量、卸料时的主机除尘主要有布袋式除尘、开放式箱体除尘和强制式除尘器除尘等3种方式。
1、布袋式除尘效果及计量误差分析
布袋式除尘器是 各类除尘器中应用最多的一种,其除尘效率高,能满足日益严格的环保要求;运行稳定可靠,适应力强能够有效避免粉尘外泄。布袋式除尘充分利用了布袋的可伸缩性和透气性来进行工作。布袋本身材料可用帆布、针刺毡等制作,结构简单,制作成本低。采用布袋式除尘器,在安装初期效果显著,但是 长时间使用时,布袋上积压的粉尘如果不及时进行清理,粉尘就会堵塞布袋上的孔隙,则布袋的透气性大大降低,最终导致除尘效果显著下降。布袋孔隙堵塞严重时,甚至会出现布袋爆裂。
搅拌过程中,当集料投入搅拌主机时,主机系统内产生正压,粉料计量斗内产生负压,从而使得粉料计量斗底部蝶阀的上下压力不均衡,蝶阀下面是 正压,蝶阀上面是 负压,这样主机内含尘气体就对粉料计量斗产生向上的举升力,导致粉料计量斗称出的质量比实际值偏小,最终使每搅拌一盘料,要多用粉料(水泥、粉煤灰和矿粉等)。卸料时,主机系统内产生负压,螺旋输送机输送粉料时,粉料计量斗内产生正压,这样粉料计量斗内含尘气体就对粉料计量斗产生向下的压力,导致粉料计量斗称出的质量数值偏大,最终使每搅拌一盘料时,少用了粉料。
2、开放式箱体除尘效果及计量误差分析
开放式箱体除尘是 利用箱体来收集粉尘,粉尘依靠自身的重力沉降,箱体实质上是 一个重力沉降室。通过在箱体顶部设置一个单向吸气口,可以消除搅拌机卸料时产生的负压。箱体侧面通过弯管与骨料待料斗连接,由于骨料待料斗是 半敞开的,实际上相当于主机与大气是 连通的,由此可知采用开放式箱体除尘,除尘效果较差。但是 正是 由于主机与大气连通,主机内气压和粉料计量斗内气压是 平衡的,所以几乎不产生正负压,对计量不产生影响。
3、强制式除尘效果及计量误差分析
强制式除尘的结构较复杂,成本相对较高,它能够有效地除去水泥及掺和粉料计量和卸料时所产生的粉尘,设备使用初期,除尘效果非 常好。使用时间较长时,粉料粘在滤芯上造成堵塞,除尘效果会大打折扣。搅拌主机和称量斗这两个密闭的空间,由于无空气来源,当强制除尘器工作时,其内部空气只能被单向地抽出,因此使用强制除尘器容易使主机产生负压,从而影响水泥及粉料计量的精度。因此,需要在搅拌主机的上盖加装负压阀,用于消除主机卸料和强制除尘器抽风时产生的负压。目前得到广泛采用的是 气箱式除尘器,通过文丘里管将高压空气(0.5~0.6MPa)以脉冲方式周期性间歇式地吹入滤芯内部,将黏附在滤芯外表面的灰尘(块)吹落。这种除尘方式在粉尘颗粒最小为1μm时,除尘效率达99.6%。
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