论文部分内容阅读
摘要:混凝土搅拌过程中会产生大量粉尘，这样就需要除尘系统来除尘。本文通过除尘系统介绍以及除尘系统优化选型及参数设置对混凝土搅拌站除尘系统设计应用进行探讨。
关键词:搅拌站；除尘系统；设计；应用
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
很多混凝土搅拌站的使用寿命比较短，大部分原因就是因为粉尘过多，除尘系统无法将粉尘处理干净，导致搅拌站的寿命减短，增加混凝土的制作成本，这样一来，对于制作厂商以及买家来说都有一部分经济损失。
二、除尘系统介绍
混凝土搅拌站是商品混凝土生产、道路建设、水利建设等的核心设备。随着我国经济的不断发展，对预拌混凝土的需求也不断增加。预拌混凝土具有专业化大生产的特点，不仅能提高劳动生产率、节约水泥、降低成本、减少施工面积，而且能减轻城市污染，有明显的经济效益和社会效益，随着国产混凝土搅拌站的迅速发展及国外混凝土搅拌站的大量引入，目前国内市场上可供用户选择的混凝土搅拌站的种类和型式很多。但是水泥混凝土搅拌设备有一个很大的缺点，就是在工作过程中会产生大量的粉尘，造成环境的严重污染。因此必须采取除尘措施来降低其对环境的危害。常用搅拌站除尘系统有强制间歇式除尘系统、袋式除尘系统、地面除尘系统三大类。
1、强制间歇式除尘系统
这种搅拌设备的除尘方法一般为一次除尘和二次除尘两级叠加的方式，一次除尘也称为初级除尘。一次除尘器可分为重力沉降室和旋风式等型式，它的除尘原理是:当粉尘气流在拐弯处或要进行旋转时，利用尘埃颗粒的重量或离心作用将其分离捕集。作为除尘设备重力沉降室和旋风除尘器有很多优点:
(一)结构简单，造价低；
(二)运行可靠，维护费用少；
(三)不受温度及压力的限制；
(四)可以回收干灰，重新利用。
二次除塵器常用的方法主要有湿式除尘器和袋式两种。湿式除尘器对收集小于0. 05mm的粉尘非常有效，其除尘效率可达92% ~98%，其优点是：
(一)在消耗同等能量的情况下，湿式除尘器的除尘效率要比干式的高。
(二)湿式除尘器适用于处理高温、高湿的烟尘及粘性大的粉尘。在这种情况下，采用干式除尘器要受到各种条件的限制。
(三)湿式除尘器结构简单，一次性投资低，占地面积小。
(四)除尘效率高并可同时对有害气体进行净化。
2、袋式除尘系统
（一）脉冲袋式除尘器的主要结构
除尘器主体坐在骨料过渡仓的上仓体上。整个除尘器结构为箱体式结构， 上半部分为除尘器主体， 下半部分为除尘器排灰装置， 配有一套检修平台， 方便任何位置的检修。除尘器主体动力为涡轮离心式鼓风机， 作用是吸引带尘气体。核心部分是脉冲除尘装置。脉冲除尘装置的气包接入脉冲使用的高压气体。脉冲控制仪及脉冲电磁阀控制高压气体气吹装置的开关。除尘布袋是脉冲除尘装置的过滤介质。除尘器下部为集灰仓， 仓门由气缸控制将灰排到过渡仓再进主机。
（二）脉冲布袋除尘器的工作原理
风机、脉冲阀：除尘器的风机不停转动将含粉尘的空气抽上来，通过滤布过滤；脉冲阀是脉冲喷吹清灰装置的执行机构和关键部件，主要分为直角式、淹没式、和直通式。直角式脉冲阀的特征是阀的空气进出口管成直角。脉冲控制仪发出指令，按顺序触发各个脉冲控制阀，开启阀门，使压缩空气由喷吹管各孔眼喷射到各对应的文氏管， 在高速气流(称为一次风) 通过文氏管时，诱导数倍于一次风的周围空气(称为二次风) 进人滤袋，造成滤袋瞬间急剧膨胀，由于气流的反向作用， 使积附在滤袋上的粉尘清理下来， 使布袋时刻保持通风不发生堵塞。
排气排灰: 含尘气体进人除尘器内，穿过滤袋，物料被滤袋截留，沉积在滤袋外壁上，过滤后的洁净气体经文氏管进人上箱体后从引风机出风管排出；脉冲阀循环工作时，除尘清理动作也就相应循环。使得吸附在布袋外侧的粉尘在重力作用下， 落人“ 集灰仓”中。当位于集灰仓底部的门打开的时候，可将收集到的灰投人过渡仓，进而投人主机进行回收。脉冲喷吹清灰方式的特点在于它短期性的喷吹过程和相对较高的剩余压力施加滤袋的内侧。其过程是从喷嘴出来的压缩空气流吸引着周围空气，在袋内形成高于正常状态的压力，在这种压力作用下，包裹在金属框架上的滤袋被吹压鼓涨起来，粉尘层发生变形、断裂，以团状脱离开滤布，下落。与此同时袋内压力并非稳定的停留于某常值，而是一开始压力突升，滤袋快速膨胀。由于猛烈的变形鼓涨，滤袋内体积空间突然变大，压力又下降；而且由于尘层的脱落，阻力变低，进人袋内的气量也随之而增大，这样， 在短促的时间内形成滤袋往复的“ 鼓、瘪、鼓”波浪式变化，而影响滤袋上部洁净气集气箱内压力下降，含尘气流箱内压力上升。在这里也连带产生压力的波浪式变化。正由于这种高加速度、振动和滤袋变形的综合作用，才使脉冲喷吹清灰有了很高的清灰效率。由于清灰效果好，喷吹时间又短，它可以在不停风的状态下进行喷吹清灰，清灰次数频繁，从而保持滤袋经常处于良好的透气状态，过滤风速也可相应提高。
3、地面除尘系统
当前混凝土搅拌站的粉料仓多采用仓顶除尘器，安装在大罐顶，在实际使用中基本没有维护，使用一段时间后，就基本就失去作用，上粉料时会有大量粉尘污染，并且造成在仓顶堆积大量粉料，多的甚至会将除尘器掩埋，清理非常困难。
为了解决这个问题，地面除尘系统应运而生，地面除尘系统包括三部分：除尘器，中间沉淀箱，粉料仓的除尘管和压力安全阀。在粉料仓的罐身上部安装一根比上料管直径略大的除尘管，在通气管底部通过软管与中间沉淀箱的进气管连接，上料时带有粉尘的高压气体通过除尘管首先进入中间沉淀笨，由于空间变大，气压会突然降低，带有粉尘的气体吹到隔板上后，大部分粉尘会沉淀到中间沉淀箱内，经过沉淀后可经卸料门直接装入袋中。气体中的粉尘会大大降低，然后通过与除尘器连接的软管进入到除尘器中，除尘器包括顶盖、滤芯室、缓冲室和卸料门。带有粉尘的气体从中间沉淀箱出来后首先进人缓冲室，缓冲室为一圆锥形仓，高压气体进入后会先吹到滤芯室的底部，并顺着滤芯室的底部形成一个环形气流，这样会大大增加粉尘的沉淀，气体经过缓冲室进入滤芯室，滤芯室是除尘器的主要过滤部分，装有17个滤芯，在这里将气体中的粉尘完全过滤掉，粉尘附着在滤芯上，干净空气通过顶盖排入到大气中。在滤芯的顶板上安装着震动器，振动震动器将滤芯上的粉尘振落到缓冲室中，通过卸料门收集起来。
为了防止粉料仓内的压力过高，在粉料仓的顶部装好压力安全阀并设定好安全压力，当上料时压力过高时，安全阀自动打开，压力降低于安全压力后自动关闭。
三、除尘系统优化选型及参数设置
1、滤芯材料及结构形式的优化选用
聚酯无纺布由于具有截尘能力较小、过滤精度较高、具有韧性易成型、运行维护较为方便等特点，是混凝土搅拌站应用较为成熟且应用效果较为良好的优秀滤芯材料。混凝土搅拌站（楼）处粉尘主要是由水泥粉、粉煤灰、矿粉、灰尘等组成，其颗粒大多在1.0～500μm之间，即其过滤特性差异并不是太大，为了便于实际运行过程中的操作使用和维护，宜优选同一种类和结构形式的除尘材料。皱褶式滤芯结构由于其具备占地空间较小、除尘面积较大、综合除尘能力较高、使用方便等优点，在实际工程中得到广泛推广应用。
2、除尘器类型的优化选型
工程中应用较为成熟且应用效果较为良好的是选用脉冲反吹除尘器，即通过文丘里管将压力范围为0.5～0.6MPa的高压压缩空气，以脉冲方式周期间歇式地吹入到仓顶除尘器滤芯内部，将粘附在滤芯外表面上的灰尘（块）等吹落清理。脉冲反吹除尘器其在实际应用过程中除尘效率通常可以达到99.6%，可以大大延长混凝土搅拌站除尘设备的综合维护保养周期，提高工作效率。
3、储料料仓除尘器面积的优化选型
储料料仓除尘器面积可以按照公式进行计算，此外，还要结合工程实际，从处理风量、使用温度、滤袋的长径比、压力损失等方面，进行除尘器优化选型设计，确保除尘器在工程实践应用中发挥良好的应用效果。
四、结束语
以上是对混凝土搅拌站除尘系统设计应用的探讨。相信只要做好防尘器的设计，混凝土搅拌站的使用寿命将会大大延长，那样的话，混凝土的成本也将会减少很多，对于建筑工程来讲，将会是一个福音。
参考文献：
[1]刘学 混凝土搅拌站除尘系统设计应用探讨 城市建设理论研究-2013年23期
[2]白作义 搅拌站除尘系统的优化选型设计应用分析 中国新技术新产品-2013年4期
[3]魏立学 周文朝 史建锋 混凝土搅拌站粉料仓的地面除尘器 中国建设科技-2012年12期
[4]王为亮 混凝土搅拌站设备的选型及其应用探究 建筑遗产-2013年24期
关键词:搅拌站；除尘系统；设计；应用
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
很多混凝土搅拌站的使用寿命比较短，大部分原因就是因为粉尘过多，除尘系统无法将粉尘处理干净，导致搅拌站的寿命减短，增加混凝土的制作成本，这样一来，对于制作厂商以及买家来说都有一部分经济损失。
二、除尘系统介绍
混凝土搅拌站是商品混凝土生产、道路建设、水利建设等的核心设备。随着我国经济的不断发展，对预拌混凝土的需求也不断增加。预拌混凝土具有专业化大生产的特点，不仅能提高劳动生产率、节约水泥、降低成本、减少施工面积，而且能减轻城市污染，有明显的经济效益和社会效益，随着国产混凝土搅拌站的迅速发展及国外混凝土搅拌站的大量引入，目前国内市场上可供用户选择的混凝土搅拌站的种类和型式很多。但是水泥混凝土搅拌设备有一个很大的缺点，就是在工作过程中会产生大量的粉尘，造成环境的严重污染。因此必须采取除尘措施来降低其对环境的危害。常用搅拌站除尘系统有强制间歇式除尘系统、袋式除尘系统、地面除尘系统三大类。
1、强制间歇式除尘系统
这种搅拌设备的除尘方法一般为一次除尘和二次除尘两级叠加的方式，一次除尘也称为初级除尘。一次除尘器可分为重力沉降室和旋风式等型式，它的除尘原理是:当粉尘气流在拐弯处或要进行旋转时，利用尘埃颗粒的重量或离心作用将其分离捕集。作为除尘设备重力沉降室和旋风除尘器有很多优点:
(一)结构简单，造价低；
(二)运行可靠，维护费用少；
(三)不受温度及压力的限制；
(四)可以回收干灰，重新利用。
二次除塵器常用的方法主要有湿式除尘器和袋式两种。湿式除尘器对收集小于0. 05mm的粉尘非常有效，其除尘效率可达92% ~98%，其优点是：
(一)在消耗同等能量的情况下，湿式除尘器的除尘效率要比干式的高。
(二)湿式除尘器适用于处理高温、高湿的烟尘及粘性大的粉尘。在这种情况下，采用干式除尘器要受到各种条件的限制。
(三)湿式除尘器结构简单，一次性投资低，占地面积小。
(四)除尘效率高并可同时对有害气体进行净化。
2、袋式除尘系统
（一）脉冲袋式除尘器的主要结构
除尘器主体坐在骨料过渡仓的上仓体上。整个除尘器结构为箱体式结构， 上半部分为除尘器主体， 下半部分为除尘器排灰装置， 配有一套检修平台， 方便任何位置的检修。除尘器主体动力为涡轮离心式鼓风机， 作用是吸引带尘气体。核心部分是脉冲除尘装置。脉冲除尘装置的气包接入脉冲使用的高压气体。脉冲控制仪及脉冲电磁阀控制高压气体气吹装置的开关。除尘布袋是脉冲除尘装置的过滤介质。除尘器下部为集灰仓， 仓门由气缸控制将灰排到过渡仓再进主机。
（二）脉冲布袋除尘器的工作原理
风机、脉冲阀：除尘器的风机不停转动将含粉尘的空气抽上来，通过滤布过滤；脉冲阀是脉冲喷吹清灰装置的执行机构和关键部件，主要分为直角式、淹没式、和直通式。直角式脉冲阀的特征是阀的空气进出口管成直角。脉冲控制仪发出指令，按顺序触发各个脉冲控制阀，开启阀门，使压缩空气由喷吹管各孔眼喷射到各对应的文氏管， 在高速气流(称为一次风) 通过文氏管时，诱导数倍于一次风的周围空气(称为二次风) 进人滤袋，造成滤袋瞬间急剧膨胀，由于气流的反向作用， 使积附在滤袋上的粉尘清理下来， 使布袋时刻保持通风不发生堵塞。
排气排灰: 含尘气体进人除尘器内，穿过滤袋，物料被滤袋截留，沉积在滤袋外壁上，过滤后的洁净气体经文氏管进人上箱体后从引风机出风管排出；脉冲阀循环工作时，除尘清理动作也就相应循环。使得吸附在布袋外侧的粉尘在重力作用下， 落人“ 集灰仓”中。当位于集灰仓底部的门打开的时候，可将收集到的灰投人过渡仓，进而投人主机进行回收。脉冲喷吹清灰方式的特点在于它短期性的喷吹过程和相对较高的剩余压力施加滤袋的内侧。其过程是从喷嘴出来的压缩空气流吸引着周围空气，在袋内形成高于正常状态的压力，在这种压力作用下，包裹在金属框架上的滤袋被吹压鼓涨起来，粉尘层发生变形、断裂，以团状脱离开滤布，下落。与此同时袋内压力并非稳定的停留于某常值，而是一开始压力突升，滤袋快速膨胀。由于猛烈的变形鼓涨，滤袋内体积空间突然变大，压力又下降；而且由于尘层的脱落，阻力变低，进人袋内的气量也随之而增大，这样， 在短促的时间内形成滤袋往复的“ 鼓、瘪、鼓”波浪式变化，而影响滤袋上部洁净气集气箱内压力下降，含尘气流箱内压力上升。在这里也连带产生压力的波浪式变化。正由于这种高加速度、振动和滤袋变形的综合作用，才使脉冲喷吹清灰有了很高的清灰效率。由于清灰效果好，喷吹时间又短，它可以在不停风的状态下进行喷吹清灰，清灰次数频繁，从而保持滤袋经常处于良好的透气状态，过滤风速也可相应提高。
3、地面除尘系统
当前混凝土搅拌站的粉料仓多采用仓顶除尘器，安装在大罐顶，在实际使用中基本没有维护，使用一段时间后，就基本就失去作用，上粉料时会有大量粉尘污染，并且造成在仓顶堆积大量粉料，多的甚至会将除尘器掩埋，清理非常困难。
为了解决这个问题，地面除尘系统应运而生，地面除尘系统包括三部分：除尘器，中间沉淀箱，粉料仓的除尘管和压力安全阀。在粉料仓的罐身上部安装一根比上料管直径略大的除尘管，在通气管底部通过软管与中间沉淀箱的进气管连接，上料时带有粉尘的高压气体通过除尘管首先进入中间沉淀笨，由于空间变大，气压会突然降低，带有粉尘的气体吹到隔板上后，大部分粉尘会沉淀到中间沉淀箱内，经过沉淀后可经卸料门直接装入袋中。气体中的粉尘会大大降低，然后通过与除尘器连接的软管进入到除尘器中，除尘器包括顶盖、滤芯室、缓冲室和卸料门。带有粉尘的气体从中间沉淀箱出来后首先进人缓冲室，缓冲室为一圆锥形仓，高压气体进入后会先吹到滤芯室的底部，并顺着滤芯室的底部形成一个环形气流，这样会大大增加粉尘的沉淀，气体经过缓冲室进入滤芯室，滤芯室是除尘器的主要过滤部分，装有17个滤芯，在这里将气体中的粉尘完全过滤掉，粉尘附着在滤芯上，干净空气通过顶盖排入到大气中。在滤芯的顶板上安装着震动器，振动震动器将滤芯上的粉尘振落到缓冲室中，通过卸料门收集起来。
为了防止粉料仓内的压力过高，在粉料仓的顶部装好压力安全阀并设定好安全压力，当上料时压力过高时，安全阀自动打开，压力降低于安全压力后自动关闭。
三、除尘系统优化选型及参数设置
1、滤芯材料及结构形式的优化选用
聚酯无纺布由于具有截尘能力较小、过滤精度较高、具有韧性易成型、运行维护较为方便等特点，是混凝土搅拌站应用较为成熟且应用效果较为良好的优秀滤芯材料。混凝土搅拌站（楼）处粉尘主要是由水泥粉、粉煤灰、矿粉、灰尘等组成，其颗粒大多在1.0～500μm之间，即其过滤特性差异并不是太大，为了便于实际运行过程中的操作使用和维护，宜优选同一种类和结构形式的除尘材料。皱褶式滤芯结构由于其具备占地空间较小、除尘面积较大、综合除尘能力较高、使用方便等优点，在实际工程中得到广泛推广应用。
2、除尘器类型的优化选型
工程中应用较为成熟且应用效果较为良好的是选用脉冲反吹除尘器，即通过文丘里管将压力范围为0.5～0.6MPa的高压压缩空气，以脉冲方式周期间歇式地吹入到仓顶除尘器滤芯内部，将粘附在滤芯外表面上的灰尘（块）等吹落清理。脉冲反吹除尘器其在实际应用过程中除尘效率通常可以达到99.6%，可以大大延长混凝土搅拌站除尘设备的综合维护保养周期，提高工作效率。
3、储料料仓除尘器面积的优化选型
储料料仓除尘器面积可以按照公式进行计算，此外，还要结合工程实际，从处理风量、使用温度、滤袋的长径比、压力损失等方面，进行除尘器优化选型设计，确保除尘器在工程实践应用中发挥良好的应用效果。
四、结束语
以上是对混凝土搅拌站除尘系统设计应用的探讨。相信只要做好防尘器的设计，混凝土搅拌站的使用寿命将会大大延长，那样的话，混凝土的成本也将会减少很多，对于建筑工程来讲，将会是一个福音。
参考文献：
[1]刘学 混凝土搅拌站除尘系统设计应用探讨 城市建设理论研究-2013年23期
[2]白作义 搅拌站除尘系统的优化选型设计应用分析 中国新技术新产品-2013年4期
[3]魏立学 周文朝 史建锋 混凝土搅拌站粉料仓的地面除尘器 中国建设科技-2012年12期
[4]王为亮 混凝土搅拌站设备的选型及其应用探究 建筑遗产-2013年24期