混凝土搅拌站除尘设计和设备选用

1.1骨料的投料

沙石由皮带输送机从骨料仓输送到称量斗时,由于皮带输送机和集尘料斗之间存在着一定的落差，皮带机在抛投骨料时很容易产生粉尘。从成本角度考虑此处应当和其它粉料称量斗共用一套除尘设备，不宜单独设立。

1.2称量斗上料

由螺旋输送机将料仓中的粉料输送到粉料称量斗(水泥，粉煤灰，膨胀粉等)时产生粉尘。

1.3混合料往主机投料时产生大量的粉尘污染

1.4储料料仓

　　散装物料罐车在往料仓打料时，由于物料的落差产生的粉尘，同时还伴随有仓内压力的产生。对于这种料仓，不但考虑料仓的除尘问题，同时还要考虑仓内压力释放的问题。

2.1滤芯材料和结构形式的选用

　　滤芯要求有较好的过滤效果和较高的过滤效率，使用寿命长。同时粉尘控制与物料的粒度分布、质量、颗粒大小和运动速度都有着密切关系。

　　目前国内外广泛采用聚酯无纺布做为滤芯的材料。这种材料具有透气性好，粉尘截取能力强，过滤精度高，有韧性及易于成型的特点，因而得到广泛应用。

因为粉尘大部分是水泥粉、粉煤灰与沙石中夹杂的矿粉和灰尘，粉尘颗粒都在1.0～500μm之间，特性差异不大，宜选用同一类型的除尘材料。皱褶式滤芯由于占地空间小，除尘面积大，它是同等直径圆形滤芯的四倍，而且成型后，非常容易固定和抽取，方便维护,应用较多。

2.2除尘器类型的选择

　　目前得到广泛采用的是脉冲反吹除尘器，通过文丘里管将高压空气(0.5～0.6MPa)以脉冲方式周期间歇式地吹入滤芯内部，将粘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%[2],大大地延长了设备保养周期。另外一种是通过机械振动方式，振落滤芯表面的粉尘。这种方式结构简单,成本较低。

　　在以上几种污染中，尤其以主机和皮带机投料时,产生的粉尘较大，所以应以这些部位的除尘设计为主。

　　　对于皮带机一次投放沙石的体积约为3.0m3.投料持续时间约为30s.这种沙石混合料对聚酯滤芯的过滤速率为1.3 m/min,则除尘器需求的面积为6.0 m2。

　　对于称量斗同样可以计算出所需除尘器面积。例如：当搅拌C50混凝土时，水泥称量斗最大需求量为900kg,水泥的堆密度1200kg/m3。投料时间为30s，水泥对聚酯滤芯的过滤速率为1.2 m/min，则除尘器需求的面积为2 m2。

　　一般来说，一套搅拌站平均有两个或两个以上粉料称量斗，其中主要以水泥称量斗除尘为主，除尘器的总面积F总=F主机＋F皮带机＋F称量斗=14+6+2＝21 m2。

因此，对于搅拌站工作楼所有的称量斗、搅拌主机和皮带机应选用21m2脉冲反吹式除尘器。

2.3储料料仓除尘器面积的选择

    有必要在此说明一下,以上只是考虑粉料罐车在间断性打料的方式下进行的选择。对于水泥船长时间打料的情况，根据实际处理经验，笔者认为每间隔1.5到2个小时,应停下来,对仓顶除尘器进行振动清理一下,然后再继续打料,确保除尘器足够的通气性；或者对该料仓加大除尘器面积,否则会发生严重的爆仓事故。笔者曾亲眼目睹过炸开的料仓和被打落到地上的除尘器。为了确保料仓的安全,必须在仓顶安装压力释放装置,以备不测。

尽管许多搅拌站选择了面积合适的除尘器,除尘效果仍然不好。有些是安装了除尘器后,称量斗产生负压,影响粉料称量的精确度；有些是使用了没有多久,除尘效果就变得很差。应用方案也是一个很重要的问题。

3.1关于称量斗产生负压的问题

　　经过技术分析和现场试验，笔者认为出现这些问题最根本的原因是：搅拌主机和称量斗这两个密闭的空间，由于无空气来源，当抽风机工作时，其内部空气只能被单向地抽出，因此产生负压。如果选用较小的抽风机，由于吸力太小，又不能足以将主机和称量斗的含尘空气抽出。

　　增加一个补气孔可以解决以上问题。当引风机工作时，干净空气从补气孔进入，称量斗的含尘空气被引风机吸入除尘室过滤后排出，空气形成对流，这样就不再会产生负压问题了。具体操作如下：

　　在称量斗上平面的钢板上开一个φ250的孔，焊接一段带有连接法兰的φ250×80的短钢管，然后用螺栓连接一个φ250×520带有法兰的小型骨架滤袋，便于拆卸清理.具体尺寸视现场情况而定。滤袋材料应选用那些透气性好、清灰容易，使用寿命长的除尘布,并且定期清洁。

　　还可以采用另外一种方法,通过一根φ150的管子将称量斗和搅拌主机直接连通,称量斗中的含尘空气先进入主机,然后再由主机引风管通向除尘器集尘料斗的侧面法兰上,人为延长其工作距离,降低引风机对称量斗造成的影响。

    3.2关于称量斗产生正压的问题

　　同样在主机上安装补气孔。在主机的上面开一个φ200的孔，焊接一段带法兰的φ200×80的短管子，连结一个φ200×400带弯头的管子，头部用卡箍固定一个滤布套即可。

　　在补气孔安装的平面上，其位置是离含尘空气排放口越远，参与循环的内部空间就大，除尘效果就越好。

以上两种方案经过实例采用后效果都非常好。

3.3除尘效果减弱的问题

　　许多用户为了方便和节省成本,直接将搅拌主机的引风管接在除尘器集尘料斗的下方。由于风机的吸力,脉冲吹落的灰尘无法沉降到底部并流向主机,使滤芯始终处于灰尘的包围之中,灰尘没有沉降的过程,大大降低了除尘器的工作效率.解决的方法是在集尘料斗底部安装一个蝶阀，除尘器工作时关闭,所有的引风管都接在集尘料斗侧面法兰上,为脉冲吹落的灰尘提供沉降的空间，避免滤芯的二次污染。根据实际情况,每班或4～5个小时定期打开蝶阀清理出收集来的粉尘.也可以安装一个由混凝土站软件操作系统自动控制的气动蝶阀,定期打开,将粉尘排放到搅拌主机中,减轻劳动强度。

　　综合上述，正确设计和合理选用除尘设备，不仅可以避免粉尘对大气的污染，同时也提高了搅拌站的整体性能。