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[摘 要]吸卸料系统是焙烧多功能起重机的主要结构，是完成吸填充料、卸填充料、除尘降温和卸灰的工作系统，本文介绍了吸卸料系统的结构组成和工作原理以及设计的优点以及吸卸料过程中出现的问题和处理方法。
[关键词]吸卸料系统 吸料 卸料
中图分类号：TH2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0373-01
1.技术背景
焙烧多功能起重机是阳极焙烧炉的专用操作设备，工作环境含大量炭粉尘、碳氢化合物和沥青烟，最高温度55℃，吸料时最高达到450℃，物料煅烧石油焦粉尘颗粒3-6mm。
2.吸卸料系统的结构组成
吸卸料系统：大料仓、旋风除尘器、空气冷却器、布袋除尘器、吸料装置、卸料装置、真空泵机组及消音器等组成。
吸料：罗茨风机启动后，吸料管卷扬启动，吸料管下降至填充料面，靠吸卸料系统产生的负压使填充料吸入料管，伸缩吸料管从大料仓顶部进入仓中，带料混合气体进入料仓后，流速突然下降，低于物料的沉降速度，物料便沉积下来落到料仓底部，含尘气体经除尘系统降温及过虑后通过罗茨风机排出。
卸料：启动卸料管卷扬，卸料管下降，将卸料嘴移动至需要操作的平面处，打开大料仓闸板阀，物料靠自重落下，并堆积在卸料管内，缓慢移动大车，拖动卸料嘴，将填充料平整地铺垫在操作平面上，卸料完成后，关闭大料仓闸板阀。如物料出现堵塞或不顺畅时，启动振打器，振打仓壁，使物料排出。卸料时产生的灰尘经布袋除尘器过虑后经罗茨风机排出。
除尘降温：吸料时，高温空气和粉尘从料仓顶部的气流出口进入旋风除尘器进行一次除尘，大颗粒粉尘进入旋风除尘器灰仓，旋风除尘器灰仓与布袋除尘器灰仓相连，旋风除尘器灰仓满后，启闭灰仓阀门使灰降落到布袋除尘器灰仓。
经旋风除尘器除尘后的气流进入空气冷却器冷却，温度低于90℃，再进入布袋除尘器进入二次除尘净化，布袋收集下来的细灰尘沉积到下部粉尘仓中。通过二次净化后的气体经罗茨风机和消音器排放到车间空气中。布袋除尘靠反吹风空压机的反吹风作用，采用脉动清灰方式除尘。卸料时产生的含尘气体直接进布袋除尘，经罗茨风机和消音器排放到空气中。
在控制方面：
大料仓接收来至吸料管的填充料，其上设置三个料位计，用以控制料仓内填充料料面。旋风除尘器、布袋除尘器的底部各设置一个料位计.料位计采用射频导纳控制料位.它是由电子线路和探测棒组成，当物料触及到探测棒时，经过一系列电路转换，发出电信号给操作者，执行相应的控制程序.
羅茨风机进口管路上设置带电节点的温度计（≤90℃）带电接点压力表（约-35kPa），如果超过限定值，发出电信号到控制室内的司机，停止吸料作业，对罗茨风机起保护作用
在布袋除尘器与罗茨风机管路上，有智能压差变送器、根据压力变化制定自动脉冲清灰程序。
3.吸卸料系统主要部件
旋风除尘器结构：蜗壳（内衬耐磨材料）、中部内筒、中部外筒、锥体集灰斗、支撑板、料位侧测试孔等组成。
空气冷却器：结构：由上、中、下箱体和轴流风机组成
工作原理：上端接旋风除尘器，下端接布袋除尘器。由四台轴流风机及若干钢管组成。工作时，高温气流从管内通过，轴流风机把大流量的冷风强吹管间，通过热交换使管内气流降温。使得进入布袋除尘器和真空泵的温度降低至允许值，保护布袋除尘器和真空泵，提高它们的使用寿命。使用高效率的空气冷却器，使系统吸入的高温气流，通过空气冷却器而骤降下来，再配合使用耐高温的高效率的收尘净化系统、耐高温的罗茨真空泵，使系统处理高温物料的愿望得以实现。
布袋除尘器结构：由气箱、中部筒体和下部筒体、滤袋、贮气包、脉冲阀、联接板组成。
布袋除尘器采用脉冲式控制，机械反吹清灰方式，滤袋材质采用进口针刺过滤毡，耐温达220℃，短时温度240℃。
脉动喷吹清灰原理：
固定布袋用的多孔板设在箱体上（或下）部，布袋除尘器设有8组喷吹管，在每个布袋上方有一个喷吹管，喷吹管上对着布袋中心开压气喷嘴，喷管另一端与由T型脉冲阀、控制阀、贮气包等组成的脉冲控制系统，压缩空气由专设的空压机供给，压缩空气从0.75MPa减压到0.5MPa送入贮气包内，PLC按设定时间和阻力值，自动进行脉冲喷吹清灰。（即由PLC控制，采用时间程序和压差变送器按设定的压差值进行控制）。即发出指令，从喷吹管第一组脉冲阀喷吹，压缩空气经喷吹管上的喷吹孔喷向滤布袋，在喷吹的瞬间（0.1S）压缩空气在其周围造成负压，形成引射作用，又可以从周围吸入约5-7倍于压缩空气的气体，压缩空气和引射的气体一道射入滤布袋内部，由于喷射的滤布袋发生全面的抖动和由里向外的反吹风气流作用，便可有效的清除附着堆积在滤袋上的粉尘，第一组脉动清灰结束，逐次由第一到第八脉冲阀完成喷吹工作。
真空泵主要由机体和二个装有两叶摆线叶型的转子组成，一对同步齿轮的作用，使两转子呈反方向等速旋转，借助于叶轮旋转，推动机体容积内气体，达到鼓风目的。该产品的独到之处是采用了逆流喷射技术，将外界冷却空气引入真空泵内部，使真空泵在不需要其它的冷却措施的情况下，能处理进气温度高达≤90℃的气体。
电机：980r/min132kw
流量：138m3/min
真空度35kpa
由PLC联锁控制的系统过载、过热保护，可保证布袋除尘器、罗茨真空泵在系统出现过真空、过高温时得到有效保护而不致损坏。
4.吸卸料系统设计优点
设置有吸料管、填料管的防碰撞保护措施，能保证在发生误操作或其它意外而导致吸料管或填料管与其它物品发生碰撞。用电子传感器对吸料管、填料管提升进行过载保护，保证不会出现移动管在提升过程中动静管间卡管而继续提升，在提升过载时，不会对管子或提升装置造成损坏。
在填充料作业时，设置有对产生的飞扬粉尘进行收集净化处理的装置，尽可能减少作业时粉尘的飞扬。选用了高效的旋风除尘器和自洁式布袋除尘器，保证系统粉尘排放浓度符合国家标准要求。真空泵的进、出口均配置了消音器，而且整个真空泵机组置于密闭的隔音罩内，以保证系统运行时产生的噪音值在操纵室测量为90分贝以下。
5.结论
通过本设计，将对以上的工作环境给予很大程度的改善，净化的后气体经测温及测压后进入罗茨风机后排入大气，处理后的粉尘≤10mg/m，系统净化达到现行国家GB/T16297-1996≤大气污染物综合排放标准≥二级标准，达到了环保的要求，而且给工人提供了一个良好的工作环境，有利于提高工作效率。
参考文献
[1] 汪用澎，张信，主审白明华.大型烧结设备[M].北京：机械工业出版社，1997年9月第1版.
[2] 潘际銮，田锡唐，斯重遥.焊接手册1册[M].北京：机械工业出版社，1992年12月第1版.
[3] Procedure designing and analysis of balling drum.In： White H J，Simth R，eds，1989.44-45
[4] 国家机械工业委员会统编.金属学及热处理基础[M].北京：机械工业出版社，1988年9月第1版.
[5] 曾乐.焊接工程学[M].北京：新时代出版社，1986年6月第1版.
[6] 潘际銮田锡唐斯重遥.焊接手册2册[M].北京：机械工业出版社，1992年12月第1版.
作者介绍
刘久新（1983-8-14），男，辽宁省沈阳市，工程师，本科学历，现任中国有色（沈阳）冶金机械有限公司设计研究院设备设计一室设计员。
[关键词]吸卸料系统 吸料 卸料
中图分类号：TH2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0373-01
1.技术背景
焙烧多功能起重机是阳极焙烧炉的专用操作设备，工作环境含大量炭粉尘、碳氢化合物和沥青烟，最高温度55℃，吸料时最高达到450℃，物料煅烧石油焦粉尘颗粒3-6mm。
2.吸卸料系统的结构组成
吸卸料系统：大料仓、旋风除尘器、空气冷却器、布袋除尘器、吸料装置、卸料装置、真空泵机组及消音器等组成。
吸料：罗茨风机启动后，吸料管卷扬启动，吸料管下降至填充料面，靠吸卸料系统产生的负压使填充料吸入料管，伸缩吸料管从大料仓顶部进入仓中，带料混合气体进入料仓后，流速突然下降，低于物料的沉降速度，物料便沉积下来落到料仓底部，含尘气体经除尘系统降温及过虑后通过罗茨风机排出。
卸料：启动卸料管卷扬，卸料管下降，将卸料嘴移动至需要操作的平面处，打开大料仓闸板阀，物料靠自重落下，并堆积在卸料管内，缓慢移动大车，拖动卸料嘴，将填充料平整地铺垫在操作平面上，卸料完成后，关闭大料仓闸板阀。如物料出现堵塞或不顺畅时，启动振打器，振打仓壁，使物料排出。卸料时产生的灰尘经布袋除尘器过虑后经罗茨风机排出。
除尘降温：吸料时，高温空气和粉尘从料仓顶部的气流出口进入旋风除尘器进行一次除尘，大颗粒粉尘进入旋风除尘器灰仓，旋风除尘器灰仓与布袋除尘器灰仓相连，旋风除尘器灰仓满后，启闭灰仓阀门使灰降落到布袋除尘器灰仓。
经旋风除尘器除尘后的气流进入空气冷却器冷却，温度低于90℃，再进入布袋除尘器进入二次除尘净化，布袋收集下来的细灰尘沉积到下部粉尘仓中。通过二次净化后的气体经罗茨风机和消音器排放到车间空气中。布袋除尘靠反吹风空压机的反吹风作用，采用脉动清灰方式除尘。卸料时产生的含尘气体直接进布袋除尘，经罗茨风机和消音器排放到空气中。
在控制方面：
大料仓接收来至吸料管的填充料，其上设置三个料位计，用以控制料仓内填充料料面。旋风除尘器、布袋除尘器的底部各设置一个料位计.料位计采用射频导纳控制料位.它是由电子线路和探测棒组成，当物料触及到探测棒时，经过一系列电路转换，发出电信号给操作者，执行相应的控制程序.
羅茨风机进口管路上设置带电节点的温度计（≤90℃）带电接点压力表（约-35kPa），如果超过限定值，发出电信号到控制室内的司机，停止吸料作业，对罗茨风机起保护作用
在布袋除尘器与罗茨风机管路上，有智能压差变送器、根据压力变化制定自动脉冲清灰程序。
3.吸卸料系统主要部件
旋风除尘器结构：蜗壳（内衬耐磨材料）、中部内筒、中部外筒、锥体集灰斗、支撑板、料位侧测试孔等组成。
空气冷却器：结构：由上、中、下箱体和轴流风机组成
工作原理：上端接旋风除尘器，下端接布袋除尘器。由四台轴流风机及若干钢管组成。工作时，高温气流从管内通过，轴流风机把大流量的冷风强吹管间，通过热交换使管内气流降温。使得进入布袋除尘器和真空泵的温度降低至允许值，保护布袋除尘器和真空泵，提高它们的使用寿命。使用高效率的空气冷却器，使系统吸入的高温气流，通过空气冷却器而骤降下来，再配合使用耐高温的高效率的收尘净化系统、耐高温的罗茨真空泵，使系统处理高温物料的愿望得以实现。
布袋除尘器结构：由气箱、中部筒体和下部筒体、滤袋、贮气包、脉冲阀、联接板组成。
布袋除尘器采用脉冲式控制，机械反吹清灰方式，滤袋材质采用进口针刺过滤毡，耐温达220℃，短时温度240℃。
脉动喷吹清灰原理：
固定布袋用的多孔板设在箱体上（或下）部，布袋除尘器设有8组喷吹管，在每个布袋上方有一个喷吹管，喷吹管上对着布袋中心开压气喷嘴，喷管另一端与由T型脉冲阀、控制阀、贮气包等组成的脉冲控制系统，压缩空气由专设的空压机供给，压缩空气从0.75MPa减压到0.5MPa送入贮气包内，PLC按设定时间和阻力值，自动进行脉冲喷吹清灰。（即由PLC控制，采用时间程序和压差变送器按设定的压差值进行控制）。即发出指令，从喷吹管第一组脉冲阀喷吹，压缩空气经喷吹管上的喷吹孔喷向滤布袋，在喷吹的瞬间（0.1S）压缩空气在其周围造成负压，形成引射作用，又可以从周围吸入约5-7倍于压缩空气的气体，压缩空气和引射的气体一道射入滤布袋内部，由于喷射的滤布袋发生全面的抖动和由里向外的反吹风气流作用，便可有效的清除附着堆积在滤袋上的粉尘，第一组脉动清灰结束，逐次由第一到第八脉冲阀完成喷吹工作。
真空泵主要由机体和二个装有两叶摆线叶型的转子组成，一对同步齿轮的作用，使两转子呈反方向等速旋转，借助于叶轮旋转，推动机体容积内气体，达到鼓风目的。该产品的独到之处是采用了逆流喷射技术，将外界冷却空气引入真空泵内部，使真空泵在不需要其它的冷却措施的情况下，能处理进气温度高达≤90℃的气体。
电机：980r/min132kw
流量：138m3/min
真空度35kpa
由PLC联锁控制的系统过载、过热保护，可保证布袋除尘器、罗茨真空泵在系统出现过真空、过高温时得到有效保护而不致损坏。
4.吸卸料系统设计优点
设置有吸料管、填料管的防碰撞保护措施，能保证在发生误操作或其它意外而导致吸料管或填料管与其它物品发生碰撞。用电子传感器对吸料管、填料管提升进行过载保护，保证不会出现移动管在提升过程中动静管间卡管而继续提升，在提升过载时，不会对管子或提升装置造成损坏。
在填充料作业时，设置有对产生的飞扬粉尘进行收集净化处理的装置，尽可能减少作业时粉尘的飞扬。选用了高效的旋风除尘器和自洁式布袋除尘器，保证系统粉尘排放浓度符合国家标准要求。真空泵的进、出口均配置了消音器，而且整个真空泵机组置于密闭的隔音罩内，以保证系统运行时产生的噪音值在操纵室测量为90分贝以下。
5.结论
通过本设计，将对以上的工作环境给予很大程度的改善，净化的后气体经测温及测压后进入罗茨风机后排入大气，处理后的粉尘≤10mg/m，系统净化达到现行国家GB/T16297-1996≤大气污染物综合排放标准≥二级标准，达到了环保的要求，而且给工人提供了一个良好的工作环境，有利于提高工作效率。
参考文献
[1] 汪用澎，张信，主审白明华.大型烧结设备[M].北京：机械工业出版社，1997年9月第1版.
[2] 潘际銮，田锡唐，斯重遥.焊接手册1册[M].北京：机械工业出版社，1992年12月第1版.
[3] Procedure designing and analysis of balling drum.In： White H J，Simth R，eds，1989.44-45
[4] 国家机械工业委员会统编.金属学及热处理基础[M].北京：机械工业出版社，1988年9月第1版.
[5] 曾乐.焊接工程学[M].北京：新时代出版社，1986年6月第1版.
[6] 潘际銮田锡唐斯重遥.焊接手册2册[M].北京：机械工业出版社，1992年12月第1版.
作者介绍
刘久新（1983-8-14），男，辽宁省沈阳市，工程师，本科学历，现任中国有色（沈阳）冶金机械有限公司设计研究院设备设计一室设计员。