大傾角皮帶機(jī)除塵新方法

1、大傾角皮帶機(jī)除塵新方法瞿仁靜 （昆明冶金研究院，云南 昆明 650031）摘 要：新型的大傾角皮帶機(jī)除塵采用分散式微動(dòng)力除塵技術(shù)，攻克大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)粉塵量大、難捕集、易積聚于皮帶的皺褶式波浪擋板上造成二次污染的難題，在大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)行高效密封并設(shè)置傾斜導(dǎo)流板，保證粉塵捕集率達(dá)到95%以上。關(guān)鍵詞：大傾角皮帶，分散式，微動(dòng)力除塵，幫板，傾斜導(dǎo)流板The New Method of Larger Dipping Belt Machine DustingQu ren-jing （Kunming Metallurgy Research Institute，Yunnan，Kunming，6500

2、31）Abstract: The new type larger dipping belt machine adopts the decentralized oligodynamic dusting technology to remove the dust, which breaks through the difficulty of much dust, hard to capture and centralize, easy to assemble in the folding wave baffle, which can lead to pollution. That installi

3、ng dipping deflector on the larger dipping belt machine and doing the efficient sealing can make sure the proportion of the dust capture and centralization to 95%.Key word: Large dipping belt，decentralized，oligodynamic dusting，sideboard sealer，dipping deflector1大傾角皮帶機(jī)大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)指傾角在1890度之間的皮帶運(yùn)輸機(jī)，專門輸送通用

4、皮帶機(jī)無(wú)法輸送的在皮帶上會(huì)自動(dòng)下滑的物料，或空間限制的，只能加擋板的皮帶運(yùn)輸，具有大傾角輸送、結(jié)構(gòu)緊湊、占地少等特點(diǎn)，是大傾角輸送和垂直提升物料的理想設(shè)備，在地下采礦與地下建筑工程、露天采礦、大型自卸船機(jī)等領(lǐng)域都有所采用。大傾角皮帶輸送機(jī)的最大特點(diǎn)是采用波狀擋邊輸送帶來取代普通輸送帶，其工作原理和結(jié)構(gòu)組成與通用帶式機(jī)相同，輸送皮帶為基帶、橫隔板和波狀擋邊組成一體式結(jié)構(gòu)。2.集中除塵方式我國(guó)大傾角皮帶機(jī)的除塵方法，多數(shù)采用集中式負(fù)壓吸風(fēng)的布袋除塵工藝。在該布袋除塵工藝中采用了粉塵捕集罩、輸送管道、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪等。其缺點(diǎn)是投資大；粉塵捕集率低；水平管道易堵塞，影響捕集率；抽風(fēng)量大，運(yùn)行

5、費(fèi)用高；除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪等占地面積大；管路復(fù)雜，主管道直徑大，支管較多，管路長(zhǎng)；系統(tǒng)中閥門配置較多，系統(tǒng)風(fēng)量平衡和調(diào)節(jié)復(fù)雜；需設(shè)置專職的操作維護(hù)人員及粉塵運(yùn)輸設(shè)備?，F(xiàn)有大傾角皮帶除塵最大的難度就在于粉塵的捕集和輸送，在其皮帶導(dǎo)料槽上設(shè)置錐形的罩子，與粉塵輸送管道連成一體。為了避免粉塵溢出捕集罩，導(dǎo)料槽內(nèi)必須是負(fù)壓狀態(tài)；為了避免粉塵在管道內(nèi)沉積，必須采用大風(fēng)量進(jìn)行輸送。兩個(gè)因素均需要強(qiáng)大的動(dòng)力，一旦粉塵沉積與管道內(nèi)部，抽風(fēng)效率就會(huì)大大降低，捕集罩內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)就會(huì)被破壞，粉塵將溢出捕集罩，捕集效率大幅度降低。采用布袋除塵工藝的大傾角皮帶，在運(yùn)行了一兩年后，除塵管道堵塞，除塵系統(tǒng)癱瘓，揚(yáng)塵點(diǎn)粉塵

6、飛揚(yáng)。另一方面，一定量的物料和粉塵，沉積于導(dǎo)料槽和波狀擋邊之間，當(dāng)皮帶進(jìn)入傾角部分時(shí)，堆積的物料和粉塵會(huì)從皮帶的基帶底板上滑落，造成二次揚(yáng)塵污染。3.分散除塵方式將大傾角皮帶機(jī)塵源位置相對(duì)集中或同一生產(chǎn)工段上的若干個(gè)塵源點(diǎn)集合形成的一個(gè)除塵系統(tǒng)，系統(tǒng)管路較短，管徑較小，設(shè)備布置方便，可間斷運(yùn)行，除塵設(shè)施可以與主題設(shè)備連鎖，不出現(xiàn)污染時(shí)，除塵系統(tǒng)可停止運(yùn)行，粉塵性質(zhì)單一便于回收利用，除塵設(shè)備分散布置在塵源或車間附近，生產(chǎn)操作人員可兼管運(yùn)行。但除塵設(shè)備數(shù)量多，占用一定的場(chǎng)地，需設(shè)置排除灰裝置，設(shè)備投資高。與集中除塵的方式相比，分散式除塵除塵最大的難度仍然在于粉塵的捕集和輸送，為了有效抽風(fēng)，除塵系統(tǒng)

7、內(nèi)仍需保持負(fù)壓，仍然需要大風(fēng)量運(yùn)行；雖然除塵管道短，但粉塵在管道內(nèi)沉積仍然會(huì)影響除塵系統(tǒng)的除塵能力。4.新型除塵方式為解決上述問題，昆明冶金研究院發(fā)明一種大傾角皮帶機(jī)的除塵捕集器，并申請(qǐng)了專利，適用于大傾角輸送皮帶機(jī)受料平段，帶寬度為5001200mm，帶速為0.83.15m/s，下料時(shí)物料落差為10m以內(nèi)，物料為散狀不粘性物料。采用微動(dòng)力除塵技術(shù)，可解決粉塵的捕集的問題，避免物料和粉塵沉積于皮帶底板上，避免二次污染，對(duì)粉塵捕集率可高到95%以上，處理成本低、投資少、不占地、除塵器壽命長(zhǎng)、施工工期短。對(duì)大傾角皮帶機(jī)的除塵采用的是分散除塵方式的微動(dòng)力除塵技術(shù)，對(duì)相對(duì)集中的揚(yáng)塵點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立除塵，除塵

8、設(shè)施就設(shè)置在皮帶機(jī)上部，不另外占用場(chǎng)地，沒有任何除塵管道引出廠房；捕集下的粉塵直接落到皮帶上，沒有固體廢物外排，不需要專門的輸送設(shè)施及維護(hù)人員，對(duì)不容納粉塵的物料運(yùn)輸不適用微動(dòng)力除塵工藝；除塵設(shè)備密封性好，處理風(fēng)量小，除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為3kW，設(shè)備噪聲小于50dB（A），低于達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。微動(dòng)力除塵技術(shù)比傳統(tǒng)的分散式除塵工藝，運(yùn)行費(fèi)用少50%，投資費(fèi)用少40%。除塵器出口含塵量<50mg/Nm3，達(dá)標(biāo)排放；操作崗位含塵濃度<10mg/m3，符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)大傾角皮帶落料點(diǎn)進(jìn)行密封，在落料點(diǎn)后順皮帶運(yùn)行的方向，依次設(shè)置高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室；高效沉降室、粉塵過

9、濾器、循環(huán)分離室和密封室，底部由兩塊幫板連通器將其相互連通；在連通器內(nèi)左右各設(shè)置一塊傾斜導(dǎo)流板，導(dǎo)流板下端在波狀擋板范圍以內(nèi)，將從落料管跌入的物料順利地導(dǎo)入皮帶槽內(nèi)，避免粉塵溢出皮帶槽，避免落到格式皮帶的皺褶式波浪擋板上。與落料管的下端設(shè)置有與高效沉降室連通的氣流平衡管。幫板連通器有機(jī)地將高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室等除塵設(shè)施和大傾角皮帶機(jī)聯(lián)系到一起，是除塵設(shè)施的密封器，是粉塵捕集器。其外壁垂直于大傾角皮帶底板，通過支撐架將高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室的重量傳到皮帶架上；幫板連通器上半部分與高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室連接為鋼質(zhì)材料，高為150mm30

10、0mm；下半部分與大傾角皮帶底板連接為橡膠材質(zhì)，高為100mm200mm。幫板連通器的寬度與高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室一致，等于皮帶機(jī)的寬度；其長(zhǎng)度取決于高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室的長(zhǎng)度，為3m6m。在高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室和密封室的上部設(shè)置了折流板，尺寸為300mm×200mm，傾斜角度與水平方向?yàn)?545°。循環(huán)分離室為頂板傾斜的喇叭形狀，傾斜角度與水平方向?yàn)?030°，循環(huán)分離室的擴(kuò)口端連接密封室，密封室的頂部垂懸有橡膠條。導(dǎo)流板為鋼質(zhì)材料，設(shè)于幫板連通器內(nèi)部，長(zhǎng)度與幫板連通器長(zhǎng)度一致，固定于幫板內(nèi)側(cè)上部，傾斜角度

11、與水平方向?yàn)?070°，導(dǎo)流板下部設(shè)置密封橡膠條，旨在將物料和粉塵導(dǎo)入皮帶槽內(nèi)，最大程度地避免落入皺褶波狀檔板和幫板之間。導(dǎo)流板底部與格式大傾角皮帶頂部垂直間隙10mm，導(dǎo)流板底部與格式大傾角皮帶波狀擋邊水平間隙20mm。密封橡膠條條直徑為810mm，46層排列，間隙為0.51.0mm。5.除塵設(shè)計(jì)計(jì)算除塵器內(nèi)氣體基本流速為12 m/s，捕集粉塵粒徑為40以上，壓力損失比較小。在計(jì)算中假設(shè)氣流為水平均勻氣流，假設(shè)塵粒具有與氣流相同的速度。除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸就使粉塵通過除塵器長(zhǎng)度L時(shí)代流速V能使粒子借自身重力作用，按沉降速度W，下降到除塵器底部。塵粒沉降到底部的時(shí)間小于或等于氣流他哦你通

12、過除塵器的時(shí)間。設(shè)氣流通過除塵器的時(shí)間為t，則t=L/V 式中：L除塵器的長(zhǎng)度，m；V氣流流速，m/s；設(shè)塵粒沉降到底部的時(shí)間為ta，則ta=H/Ws式中：H除塵器的高度，m；Ws塵粒沉降的速度，m/s。要使塵粒不被氣流帶走，則必須tot ，H/Ws L/V。設(shè)計(jì)時(shí)可按下列公式計(jì)算沉降室的主要結(jié)構(gòu)尺寸：除塵器長(zhǎng)度：L=HV/ Ws.除塵器高度：H=L Ws/V。除塵器的寬度：B=A/H=Q/(3600VH)式中：A除塵器的橫截面積，m2；Q氣體流量，m3/h。設(shè)氣體中含有的塵粒為球形，粒徑在1100m范圍內(nèi)，根據(jù)斯托克司定律，塵粒在沉降時(shí)僅收到氣體的阻力。Fg=ds3(pk-pt)g/6式中：

13、Fg塵粒的沉降力，N；ds塵粒的當(dāng)量直徑，m；pk塵粒的密度，kg/m3；pt氣體的密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2。F=3dSWS 式中：F氣體的阻力，N；氣體的黏度，Pa.s；WS 塵粒的沉降速度，m/s。當(dāng)塵粒種類和直徑以及氣體狀態(tài)一定時(shí)，塵粒的沉降力Fg為一定值。在此情況下，塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)開始沉降時(shí)，由于沉降速度很小，當(dāng)FFg時(shí)，塵粒呈等加速度沉降過程中下降速度不斷增加，則氣體阻力F不斷增加；當(dāng)達(dá)到Fg=F時(shí)，塵粒的下降速度不再增加，而以等速度不斷沉降，此速度就是塵粒的沉降速度。將上式代入塵粒等速度沉降的條件式Fg=F，則ds3(pk-pt)g/6=3dSWS移項(xiàng)整理后則可得到

14、沉降速度WS為：WS= ds2(pk-pt)g/18做等速度沉降的塵粒直徑為：ds=18WS /(pk-pt)g1/2式中：ds斯托克司粒徑。公式中塵粒是以球狀粒子計(jì)算，但實(shí)際上塵粒并非球狀例子，應(yīng)按下式進(jìn)行修正。ds=0.65d式中：d形狀不規(guī)則塵粒的粒徑，m； 0.65形狀修正系數(shù)。塵粒的密度應(yīng)進(jìn)行測(cè)試確定。6.新型除塵器實(shí)例昆明冶研新材料公司的多晶硅項(xiàng)目鍋爐房原料輸送系統(tǒng)采用微動(dòng)力除塵技術(shù)，共18個(gè)除塵點(diǎn)，總投資為209萬(wàn)元，工期為90天，于2010年12月建成投產(chǎn)。圖1是大傾角皮帶機(jī)的除塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是大傾角皮帶除塵裝置的幫板位置斷面示意圖。圖1 大傾角皮帶機(jī)的除塵裝置結(jié)構(gòu)示意

15、圖圖2 大傾角皮帶除塵裝置的幫板位置斷面示意圖圖中各標(biāo)號(hào)依次表示：大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)1、密封室2、落料管3、氣流平衡管4、高效沉降室5、粉塵過濾器6、折流板7、循環(huán)分離室8、導(dǎo)流板9、幫板10、密封橡膠條11、基帶底板12、波狀擋板13、導(dǎo)流板支架14、橡膠條15。參見圖1，對(duì)大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)1的受料平段的首部采用密封室2進(jìn)行密封，落料管3的工位之后依次設(shè)置高效沉降室5、粉塵過濾器6、循環(huán)分離室8和密封室2，高效沉降室5和循環(huán)分離室8上部設(shè)置有折流板7，落料管3的下部設(shè)置有與高效沉降室5相通的氣流平衡管4，高效沉降室5、粉塵過濾器6、循環(huán)分離室8和密封室2各除塵設(shè)施通過幫板10連成一體，幫板10

16、內(nèi)壁設(shè)置有兩塊導(dǎo)流板9，導(dǎo)流板由支架14固定于幫板10上端，導(dǎo)流板下部設(shè)置密封橡膠條11，與格式輸送帶相接觸。首先從落料管3落入高效沉降室5的含塵氣體，由于容積增大氣流速度下降，并受到折流板7變向，大顆粒粉塵沉降；含塵氣流在負(fù)壓下通過氣流平衡管4回流至落料管3內(nèi)的下端。部分動(dòng)能較大的粉塵繼續(xù)向粉塵過濾器6擴(kuò)散，經(jīng)內(nèi)置的布袋除塵器分離，干凈的氣體排出除塵器，粉塵粘附與布袋上，經(jīng)脈沖振打回到皮帶運(yùn)輸機(jī)上，少部分向循環(huán)分離室8擴(kuò)散，因變徑管容積變大氣流速度變緩，被上置的傾斜折流板7阻擋、變向，粉塵與氣流分離；還有很少量的粉塵繼續(xù)向密封室2運(yùn)動(dòng)，受到密封室2垂懸的一系列橡膠條15再次阻擋沉降下來。參見

17、圖2，在幫板10內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流板9傾斜角度為5070°，通過導(dǎo)流板9和其下部的密封橡膠條11，均能準(zhǔn)確地將沉降下來的粉塵落入格式輸送帶內(nèi)，避免落到皺褶式波狀擋板13上，也不會(huì)落到幫板10與皮帶底板12之間，避免二次揚(yáng)塵。在對(duì)輸送裝置密封處理中，產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵濃度5g/m3，設(shè)備處于常溫、常壓狀態(tài)，密封箱體采用鋼焊接件，與設(shè)備之間的密封采用橡膠板，輸送帶為格式大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)，除塵設(shè)備的頭部、尾部密封采用多級(jí)密封橡膠條，橡膠條直徑為810mm，46層排列，間隙為0.51.0mm。 鍋爐房采用微動(dòng)力除塵技術(shù)進(jìn)行粉塵治理，自投產(chǎn)以來，除塵效果顯著，粉塵捕集率大于95%，除塵器出口含塵量<50mg/Nm3，操作崗位的含塵濃度<10mg/m3。與布袋除塵技術(shù)相比，總投資節(jié)省80萬(wàn)元，工期縮短60天，每年節(jié)約運(yùn)行電費(fèi)70萬(wàn)元7.結(jié)束語(yǔ)采用微動(dòng)力除塵技術(shù)，攻克大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)粉塵量大、難捕集、易積聚于皮帶的皺褶式波浪擋板上造成二次污染的難題，在大傾角皮帶運(yùn)輸機(jī)上設(shè)置高效沉降室、粉塵過濾器、循環(huán)分離室、密封室和幫板連通器等進(jìn)行高效密封和除塵，在幫板連通器內(nèi)左右各設(shè)置一塊傾斜導(dǎo)流板，保證將從落料管跌入的物料順利地導(dǎo)入皮帶槽內(nèi)，避免粉塵溢出皮帶槽或落到皮帶的皺褶式波浪擋板上，保證粉塵捕集率達(dá)到95%以上，并成功地運(yùn)用于云南冶金集團(tuán)下屬企業(yè)。參考文獻(xiàn)：【1】