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HZS150系列以上混凝土搅拌站的除尘改造
混凝土搅拌站可以分为商品混凝土搅拌站和工程混凝土搅拌站,是将混凝土原材料按照原先设定的配比进行一系列上料、输送、储存、配料、称量、搅拌和出料等程序,最后生产处复活质量要求的成品混凝土。作为在工程项目中应用最广泛的一种材料,混凝土各项指标对于整个工程的质量和经济成本具有不可动摇的地位。
世界第一台搅拌机是由英国Repicn公司在1880年制造[1]。但是真正的第一个搅拌机是于1903年在德国建立的,随之美国,发过和日本相继建立了搅拌大楼。二十世纪中期,搅拌站随着单片机的引入与发展进入智能时代[2]。我国是从50年代开始研制混凝土的搅拌设备,目前国内的混凝土搅拌站有很多,但是技术水平良莠不齐,极少的一部分可以接近国际水平,可以实现生产国际化,具有良好的除尘设备。但是相当普遍的搅拌站整体技术含量低下,设备不完善,智能化程度低没有相应的除尘设备,环保性能比较差。
随着目前建筑行业的发展,混凝土搅拌站也随之日益增多,由于设备及技术的原因,搅拌站产生的大量粉尘造成的环境污染问题也越来越受到有关部门的关注。环保作为现如今世界的可持续发展的一个重要课题,对混凝土搅拌站进行粉尘处理和控制是困扰着生产商和居民的一个重要问题。
现如今我国的混凝土搅拌站的除尘改造具有很大的发展空间。有一些搅拌站根本没有除尘设备,有些从一开始使用除尘设备除尘效果就不理想,有一些除尘设备落后,控制系统不够完善,仪表不能准确计量,不能满足日趋白热化的市场竞争和市场对于高性能混凝土的需求。无论是国产还是进口设备,它们的除尘效果都不佳,因此对除尘设备进行优化改造可以保证混凝土搅拌站的生产质量,提高设备的使用寿命。
1 .粉尘部位的除尘分析以及改进方案
混凝土搅拌流程:混凝土搅拌站的工艺由石子、砂子等骨料与水泥、水、外加剂、粉煤灰等粉剂配料按照一定的配合比例,称重计量,并控制其在一定的误差范围之内。配料预装在水泥仓中由螺旋输送机输送,水、液体外加剂由水栗与液剂泵配料。各种物料配料完成后,经由皮带机(或提升机)将骨料运输(或提升)到待料仓(或搅拌机)。待所有物料配完后,将物料依次投入搅拌机搅拌成混凝土[3、4]。
1.1.含尘骨料输送
骨料输送过程中粉尘的形成主要是集中在在出料口、运输管道以及加注口。由于皮带机呆着原料想底部输送过程中会有高度差所以在输送抛投过程中会有扬尘产生。
在骨料的出料口由于输送带有角度的倾斜,由于高度差的产生会在抛投过程中产生粉尘,传统措施就是在出料口上方装置喷雾设施来压制粉尘,要掌握好喷雾设施水量的多少,否则水多会影响混凝土的质量,而水少则会造成二次污染,还可以调整沙石的投放顺序来利用沙子来粘合粉尘的特点来降低粉尘量,一般可以采用砂、细石、粗石、砂、粗石、细石、最终砂,这样一个交替投放骨料的方式,有效的避免骨料待料斗过度快速磨损,同时预留部分砂最后卸料,可以盖住石头中的粉尘扬尘。在输送管道上也可以用设备将输送带密封起来,可以避免了骨料带来的粉尘颗粒,还可以遮挡雨雪对骨料质量的不利影响,还可以在一定程度上延长皮带的输送寿命。还可以在加注口即输送机顶部链接在骨料的集料口的地方,根据加注口的尺寸装置吸尘设备和阻挡设备,强制吸尘,减少粉尘向外的扩散量,可以达到防尘减尘的效果。对于这些除尘设备要定期检查,清理和更换,以保证除尘效果 。总体来说就是在环保型搅拌站里面设置全封闭的骨料堆场并且在皮带机输送上料或者提升机输送上料,对此实现系统性的全封闭,可以采用钢结构搭建封闭骨架,采用彩钢板作为封装的外包装材料,可以有效的防止骨料配料、上料输送过程中外泄的粉尘颗粒。
1.2. 混凝土搅拌
混凝土的搅拌分为原材料准备阶段、原材料称量阶段、原材料输送阶段、原材料卸料阶段、搅拌阶段、成品料卸料阶段共6个阶段进行[5]。在原材料称量结束后向搅拌筒里面卸料的时候会形成一种很大的正压,主机里面的气体就会向外流动,带动粉尘颗粒向外泄露,在这里必须采用通风降压的设备。
最节省成本和简便的除尘设备就是讲引风管连接在除尘机集料的下方,依靠惯性手机飘散的粉尘到搅拌机内。现在我们一般采用的除尘设备就是加淋雾设备,硬性压制粉尘,以及使用吸尘器,由于风机存在强大吸力。粉尘不能降落到主机底部,灰尘始终保卫者滤芯,大大降低了除尘效果。针对HZS系列的搅拌站可以采用在仓顶设置吸尘器和反气流吸尘设备,仓顶吸尘器的吸尘通道不仅要有长度,通道的筒径也要有一定的长度,性能良好的除尘器可以根据电机不间断的振动,及时清除残存在滤芯内的灰尘。而反气流吸尘器可以在卸料门打开的时候进行气流反吹将粉尘吹落,这样可以搅拌楼内的粉尘,而良好的通透性可以快速的消除由于主机带来的压力,不仅可以达到除尘的效果,还对延长设备的使用寿命有一些帮助。
1.3.粉料矿粉储料仓
是由于输送物料的罐车向储料仓加注水泥、煤灰等散装物料时,要排出仓筒内的空气由此形成正压而引起的。
最传统的储料仓除尘措施是把储料仓的顶部改装成滤网式的仓顶构架,虽然滤网式仓顶的过滤面积够大,操作简单,但是其成本消耗过大,也不能达到理想的除尘效果,定期清理维护时还要打开仓顶,这会使得粉尘扩散,造成二次污染。
针对HZS搅拌站储料仓的特点,可以在储料仓顶增设仓顶吸尘器,吸尘器的下部是由聚酯材料制成的多个卡式滤芯,上部是振动装置。可以再加注水泥煤灰等散装物料的时候电机之间间歇性的振动,达到及时清理滤芯内粉尘的效果。仓顶吸尘装备虽然成本高,但是过滤面积大,维护清理操作简单,易安装且过滤效果好。为了节省成本,也可以将收尘器安置在距离一组仓筒距离最近的地面,从每个仓筒的顶部抽引下一个管道,管道下部皆是连接在相应的收尘机上,这样可以每过一段时间就清理收尘机到达除尘的目的。大致过程就是在散装水泥通过吹灰管进入粉料罐时,灌内产生正压,里面的粉尘会通过滤芯进行过滤,除尘机进行集尘,经过过滤可以把气体经排气管排出罐外。接下来螺旋输送机将粉罐的粉料输送到计量斗,此时粉罐内可以产生负压,商量气体经过进气管流入收尘室经滤芯到达粉罐。 2. 改造后效果
通过对HZS150以上的混凝土搅拌站进行一定的修改后,我们对混凝土搅拌站进行了一个综合性的评价。
混凝土搅拌改造后的效果。
这部分的粉尘是由于混凝土搅拌站在对混凝土进行搅拌的过程中由于需要对干燥的原材料进行充分搅拌而导致了大量的粉尘产生,经过上述的改造后,大大的降低了粉尘的产生,同时进行对搅拌站维护时对混凝土搅拌过程中产生的灰尘进行收集,最终极大的降低了粉尘的排放,从而也大大的降低了对空气以及外部环境的污染。
含尘骨料输送改造后效果。
由于这方面所产生的灰尘主要是由于装载机铲车进行铲骨料的时候所产生的灰尘,同时还有骨料在输送、上料以及称重的过程中产生一定的灰尘,另外就是粉料:例如膨胀剂的使用、水泥、矿粉以及粉煤灰等粉料的使用在其进行输送的过程中会产生一定的粉尘充斥在空中。通过碎骨料的输送环境进行改造,将含尘骨料的输送环境设计成了全封闭的结构,最终可以有效地控制了空气的质量。此外,由于我国目前对于建材行业整体的要求还不够高,导致了目前的建材行业为了更大的节约成本获得更多的利润,在生产的过程中,碎石常常都不用水进行清洗而直接应用到生产中,最终导致了生产过程中的粉尘含量极大,尤其是对于砂料这种含尘量极高的原材料,在进行装载机铲料、运输、储存的过程中极易的产生灰尘。然而在改造的过程中对整个骨料场进行全封闭的设计,同时料场内部设置淋水喷头,对整个骨料场的灰尘含量起到了极大的降低作用,最终使铲车在铲料以及骨料运输的过程中由于骨料场的空气湿度较大,极大的降低了骨料场中的灰尘含量。对于整个骨料场的空气环境起到了极大的改善作用。
粉料矿粉储存仓改造后效果。
对于混凝土搅拌站来讲,粉料矿粉存储仓同样是一个产尘量极大的地点,因此,在建造的过程中常常要强制的被安置一个大型的除尘机,从而保持粉料矿粉储存仓的内部呈现出一个向外界产生一定压力的现象,一般情况下原始的粉料矿粉储存仓的顶端在建造的过程中被安装一个过滤网,从而对灰尘起到一定的阻碍作用,但是传统的粉料矿粉储存仓顶部的滤网在过滤过程中面积极大,最终起到的除尘效果也并不是及其的明显,同时在对粉料 矿粉储存仓进行整体的维护时,必须要将粉料矿粉储存仓的顶部打开,这样的需求所造成的结果就是很容易就讲粉尘扩散到了大气中,对大气环境造成严重的污染。但是通过进行上述优化后,最终的效果对粉尘的扩散起到了极大的降低作用。
通过进行以上陈述的改造后,HZS搅拌站的各个部位的粉尘排放量对比结果如表1所示。从表1中我们可以看出进行改造前与进行改造后的效果差异极其显著,在改造前,搅拌站储料仓粉尘排放浓度、骨料仓粉尘排放浓度以及搅拌机粉尘排放浓度分别为96、89以及98,而经过改造后的搅拌站储料仓粉尘排放浓度、骨料仓粉尘排放浓度以及搅拌机粉尘排放浓度分别为31、29以及18,经过统计学分析发现,改造前与改造后的各项排放浓度均得到了显著的改善,P<0.05,结果具有统计学意义。
3. 讨论
在搅拌站进行正常运行的过程中,由于混凝土搅拌站的拌合料是由矿粉、水泥以及粉煤灰等粉尘含量极高的原材料组成,同时骨料中的砂和石的原材料中也含有大量的粉尘,由于在搅拌、运输以及储存的过程中都会产生大量的粉尘颗粒并通过一定的部件进行排放到大气中,最终对大气空气质量造成了极大的污染,同时对于工作人员的身体健康也造成了极大的危害。因此,对搅拌站的除尘系统的设计以及除尘系统的设备进行一定的改造,优化整个系统的除尘性能对于搅拌站的生产、搅拌站内部的员工以及搅拌站周围的环境均具有着极其重要的意义。本研究通过对混凝土搅拌、含尘骨料输送全封闭以及粉料矿粉储存仓等关键部位进行综合的改造,加设除尘器。最终的结果对于搅拌站的粉尘产生起到了显著的降低作用,同时对搅拌设备的计量和监视方面也得到了很好的优化作用。同时对于员工的身心健康以及搅拌站外部的环境也起到了极大的积极作用,此外,搅拌站的改造也极大的迎合了目前我国对空气污染问题逐渐加大整治力度的政策。
参考文献:
[1]高佳珍,混凝土搅拌站(楼)综述(一):建设机械技术与管理,2000,1:14~16
[2]刘武.单片机在浞凝士搅拌站控制系统的应用[J].屯+技术,2000,9:19~21.
[3]高佳珍.混凝土搅拌站(楼)综述二[J].建设机械技术与管理,2000, 2: 13~15
[4]姜彦�.基于管控一体化技术的混凝士搅拌站控制系统设计[J].电气时代,2008,9: 128 ~130
[5]戚承江,孙运波,张华.混凝土搅拌站(楼)模拟控制实验系统.建筑机械,2002