皮帶轉運點產塵機理分析及收塵方案優化

曹晶晶 明志紅

【摘 要】通過分析物料運輸皮帶轉運點的結構以及皮帶頭部和受料點的產塵機理，得出粉塵散逸主要原因為物料轉運時落料高差使封閉空間內壓力升高；同時介紹傳統與新型兩種收塵方案，進行對比得出：新型收塵方案在收塵罩形式、收塵風量及收塵點布置均優于傳統方案；通過典型工程的傳統與新型收塵方案的比較，明確新型收塵方案在技術和經濟上的優勢性。

【關鍵詞】物料運輸 皮帶轉運點 產塵機理 收塵方案

帶式輸送機是工業生產中較常見的物料輸送設備，在皮帶轉運點處常有大量粉塵四逸，嚴重危害工人的健康，因此有必要采用科學的方法分析皮帶轉運點的產塵機理，確定合理的收塵方案，從而保證車間內空氣質量達到環保要求。

1 皮帶轉運點產塵機理分析

1.1 轉運點結構

皮帶轉運點主要由兩條不同空間高度的皮帶組成，其中上下層皮帶的組成及連接部件見圖1。

圖1 皮帶轉運點部件組成

①皮帶頭部物料入料口；②頭部護罩；③電動滾筒；④彈簧清掃器；⑤卸料管；⑥卸料導料槽；⑦收塵導料槽；⑧物料。

1.2 產塵機理分析

皮帶運行時，由于物料下落具有一定高差，高速下落的物料誘導周圍空氣一起從頭部護罩進入卸料管和下部皮帶導料槽內，使其內部壓力升高；同時另一個造成下層皮帶封閉空間內正壓的原因是物料下落時的飛濺。由于內外壓差的存在，細小的粉塵會從連接上下層皮帶封閉空間縫隙處逸散到車間內，增高車間內粉塵含量，污染工人工作環境。另外，上層皮帶的彈簧清掃器依靠與皮帶的摩擦作用將卸料后皮帶上的殘留的物料清除，在刮擦過程中形成直接開敞空間的粉塵產塵點。皮帶轉運點處的粉塵逸散及產塵源點見圖2，圖中云線代表粉塵逸散部位，箭頭代表正壓下內部氣流方向。

圖2 皮帶轉運點封閉空間逸塵部位及內部氣流方向

2 收塵方案優化

2.1 傳統收塵方案

在上層皮帶頭部防護罩和下層皮帶額外增加一節導料槽處設置傘形收塵風罩，通過除塵管道與除塵器連接，使連接上下皮帶的封閉區域形成負壓，達到控制粉塵不外逸的目的。

2.2 新型收塵方案

新型收塵方案主要從連接上下層皮帶封閉空間的密閉性，產塵源的位置確定，排風罩形式和布置位置等方面進行優化。

（1）在物料剛剛進入皮帶防護罩處增加橡膠軟簾，起到加強防護罩封閉嚴密性作用；將排風罩設置在防護罩45?傾斜平面上，使罩口更接近彈簧清掃器產塵源及頭部漏斗的返塵，在彈簧清掃器處增加除塵管道收集清掃皮帶散落的粉塵。

（2）帶式輸送機皮帶中間卸料部位除塵改進方案為在卸料點另一側增加一節收塵導料槽，并在收塵導料槽與車間接觸斷面增設橡膠軟簾，增加物料下落后緩沖空間，加強導料槽部位的密閉性。同時，采用經改良的導料槽收塵風罩，減少收塵風量，加強對粉塵外逸的控制，在有些特殊位置節省導料槽上部空間。綜上，新型收塵方案具體形式見圖3。

圖3 傳統收塵方案

①收塵風罩；②除塵風管；③橡膠軟簾。

3 典型工程技術經濟比較

以鋁用碳素廠為例，其煅后工段輸送的石油焦粒徑3～30mm，物料溫度<60℃，皮帶寬度B=500mm，帶速v=1.2m/s，物料轉運過程中的落料高差1m。傳統收塵方案和新型收塵方案在收塵點，系統總風量，除塵設備選型，設備占地和初投資等方面的數據見表1和表2。

通過表1和表2對比，新型收塵方案在技術和經濟上均優于傳統方案，節省占地43.2%，節約初投資31.5%。

4 結語

（1）皮帶轉運點產塵部位：彈簧清掃器和皮帶落料點；粉塵逸散點：連接上、下兩層皮帶封閉區域與外界的敞開處；（2）新型收塵方案增加彈簧清掃器收塵罩；增加下部皮帶卸料點處物料的緩沖空間，并在卸料導料槽兩側均設置收塵導料槽；（3）新型收塵方案在技術和經濟上均優于傳統方案。

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作者簡介：曹晶晶（1982—），女，工程師，東北大學設計研究院（有限公司）。