水泥行业输送带拐点及其装车岗位粉尘污染特征与控制机理研究

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由于我国经济的发展,对水泥的需求量越来越大,水泥生产量日益剧增。水泥厂在生产水泥的过程中,往往会出现车间粉尘浓度超标情况,尤其在包装、装车岗位,其粉尘浓度普遍超过国家职业接触限值的要求,对车间工人身体产生极大危害。
  本文对江西某水泥厂包装车间各区域安装除尘器前后的粉尘浓度进行采样分析,通过对比安装除尘器前后的包装区、皮带输送区、装车区粉尘浓度,并对包装区、皮带输送区、装车区进行尘源控制设计、优化和应用。得出以下结论:(1)未安装袋式除尘器前,对某水泥厂包装车间各个区域进行布点采样,
  粉尘浓度合格点仅为50%,通过对不合格点进行分析可知,不合格点主要集中在包装区和装车区。对该水泥厂安装袋式除尘器,对采样区域进行重新采样,粉尘合格率为100%。
  (2)对包装车间安装除尘器前后各区域的粉尘浓度进行采样分析发现,安装除尘器后,定点和个体接触粉尘浓度的平均降低率在80%左右,且安装除尘器后的粉尘浓度均为合格。对比包装车间各区域粉尘浓度,研究发现,包装车间各区域粉尘浓度大小为装车区>包装区>输送带拐点>输送带尾部>输送带头部。
  (3)当加大生产力时,装车区粉尘浓度增加显著,而包装区粉尘浓度增加不明显;对包装车间各区域的尘源进行分析,并对各区域的除尘系统进行改进优化。将改造的除尘系统应用在水泥厂中,通过对比改造前后的粉尘浓度发现,改造后的各区域粉尘环境都有了很大的改善。
  (4)将该袋式除尘器应用到4家大型水泥厂,并在装车区加装移动式吸尘罩。对各企业装车区安装除尘器前后的个体接触总尘浓度进行采样分析发现:安装除尘器前,各企业装车工个体接触总尘浓度超标严重。安装除尘器后,各企业装车工个体接触浓度均为合格。为了进一步验证该除尘器的除尘效果,将该除尘器应用在某水泥厂的五个装车位,通过对五个装车位安装除尘器前后的粉尘浓度对比,证明了该除尘器除尘效果较好。
  (5)利用FLUENT软件对袋式除尘器不同入口速度下的粉尘运动轨迹进行数值模拟发现:当入口速度较低时(5m/s),粉尘运动流线不够流畅。当入口速度增大时,这种现象得到了很好地改善。入口速度过小,粉尘主要集中在左边的灰斗,而入口速度过大时则集中在右边灰斗,同时速度过大会对除尘器内的滤袋进行强烈的冲击,增加滤袋的损耗,增加了经济费用。通过对不同速度下的流场分布、颗粒分布和压力分布对比分析,以及从经济效益考虑,最优的入口速度应设置在15m/s左右。
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