基于煤炭制樣室的堆摻升降吸塵模塊設計

摘 要：傳統制樣過程中，需要對煤樣進行多次的堆摻及縮分，在此過程中，產生大量的粉塵，對操作者造成較大傷害。文中從實例出發，設計出具有升降裝置的堆摻吸塵模塊，解決了堆摻及手工縮分過程中產生的粉塵，并在實際應用中取得較好的效果。

關鍵詞：堆摻；升降模塊；吸塵

煤炭制樣，是將所采集的具有代表性的原始煤樣，按照標準規定的程序與要求，對其進行破碎、篩分、混合、縮分等操作，以逐步減少煤樣的粒度和數量，使最終得到的少量試樣能代表原始煤樣的平均品質。煤樣制備是煤樣經過上述步驟制備成能代表原始煤樣特性的分析（試驗）用煤樣。它是煤炭采制化流程當中承前啟后不可或缺的環節，在整個煤炭檢測當中占有相當重要的位置。

根據GB474-2008《煤樣的制備方法》要求，人員操作貫穿整個制樣環節。所以解決這一問題的關鍵在于改善制樣環境，而改善環境的首要問題就是解決制樣過程中產生的粉塵。其中，堆摻及縮分過程中接觸粉塵最多，急需解決在此過程中產生的粉塵。

1堆摻區粉塵特點分析

1.1粉塵塵源分析

煤制樣間是一個粉塵污染非常嚴重的工作場所，在整個制樣過程，樣品通過破碎設備制備成小顆粒的樣品，在擠壓、撞擊、切割過程中會產生200μm～0.2mm的極小顆粒，即我們稱之為粉塵。

小顆粒的粉塵由于驅動力的慣性飛揚及設備運行時的震動產生揚塵，這些揚塵會逐漸彌漫于整個制樣室，且產生的過程是由下向上及四周無規則運動。

1.2煤制樣間產生粉塵塵源點

（1）制樣室破碎機作業時從門板縫隙泄露產生的揚塵；

（2）振篩機、縮分器作業時離心力、撞擊力作用產生的揚塵；

（3）人工制樣過程樣品摻合、縮分時翻動、擺動產生的揚塵；

（4）制樣間工作臺上進行裝瓶、封袋時產生的揚塵；

（5）設備和場地清掃時產生二次揚塵。

1.3除塵方法

堆摻區制樣工作時產生的粉塵，需要在就近進行粉塵處理，且在除塵后要求保持制樣室寬敞，且不影響制樣室整體美觀的功能。由于傳統制樣室堆摻主要還是人工堆摻，粉塵揚起時高度盡量在達到人呼吸高度前除塵。例如頂部吊式吸塵，當產生分粉塵時，頂部的吸塵罩開始吸塵，由于粉塵是四周擴散的，一旦頂部吸塵，所有粉塵將會直接向上運動，經過制樣工人的呼吸區域，工作時造成地面的粉塵二次揚起，制樣工人增加呼吸粉塵的時間，不符合人機工程學。

堆摻縮分工作時，就需要在剛剛產生粉塵時就及時除塵，即粉塵距離地面很近，沒有完全揚起或在揚起的過程中，進行有效的側吸除塵，不讓粉塵在制樣室中擴散和彌漫，減少對制樣工人呼吸系統的傷害。

2堆摻升降吸塵模塊的結構設計

堆摻區域一般在制樣室的中間，所以堆摻升降吸塵模塊要求工作時能伸出吸塵部分，不工作時不能影響制樣室整體美觀，且上面能承受一定重量，如推車等等。堆摻升降吸塵模塊放置在地溝上面。

通過蓋板把整個堆摻升降吸塵模塊的重量放置在地溝上面，且與地溝的角鋼接觸，蓋板上表面與制樣室地面平齊，當堆摻升降吸塵模塊不工作時，就相當于一塊地溝蓋板。當每樣進入制樣室，需要進行堆摻、縮分等工作時，首先打開按鈕盒蓋子，啟動按鈕，主管道氣管上的氣源通過電磁閥進入氣缸，氣源目前主要是由空壓機提供，在空壓機提供的氣壓作用下，緩緩推動與氣缸接頭連接的吸塵罩體，吸塵罩體在圖3鉸鏈及啟動控制的氣缸作用下，吸塵罩體緩緩升起，當氣缸達到全部行程時，吸塵罩體也全部升起，吸塵罩由不銹鋼柵欄做成，地溝中的除塵管道由伸縮軟管連接吸塵罩的法蘭接口，除塵主管道內的負壓通過伸縮軟管連接到吸塵罩體，吸塵罩體已升起，對附件堆摻區域的空氣產生一種吸力，由吸塵罩體對制樣室堆摻區域的粉塵進行收集，產生的粉塵將要揚起或是擴散在吸力的作用下，大部分都會進入到吸塵罩體中，進入吸塵罩體后，由于吸塵罩體內的體積減少（相對于制樣室空間），吸塵負壓增大，快速的把進入吸塵罩體中含粉塵氣體經過伸縮軟管進入除塵的主管道，由除塵主管道把含粉塵的氣體吸入除塵主機內，有除塵主機實現空氣和粉塵的分離，把粉塵通過濾芯或是除塵袋過濾，實現粉塵過濾，把潔凈空氣排放到室外。

當堆摻工作完成后，堆摻升降吸塵模塊打開按鈕盒蓋子，按下關閉按鈕，吸塵罩體在氣缸作用下緩緩降下，當堆摻升降吸塵模塊的吸塵罩體與模塊蓋板及地面平齊，合上按鈕盒蓋子，完成堆摻區的除塵工作。

1.堆摻升降吸塵模塊，2.地溝，3.除塵主管道。

3結語

此堆摻升降吸塵模塊的設計改變了除塵系統傳統的吊頂式或是地面放置式的除塵方式，減少了占地面積，為制樣室的整體布局創造了條件，而且操作方面，堆摻升降自如，整體維修成本低。停機不使用時，堆摻升降吸塵模塊可以通過手推車等重量的運輸工具。

參考文獻：

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[2]張殿印主編.工業除塵設備設計手冊（第一版） [M].北京：化學工業出版社，2012，7.

[3]劉偉東主編.除塵工程升級改造技術（第一版） [M].北京：化學工業出版社，2014，2.

作者簡介：

趙俊（1983—），男，湖南長沙人，學歷：本科，職稱：工程師，湖南省核工業地質局三0四大隊，研究方向：機械設計。