谷物干燥機常見除塵方式

王艷

作者信息：總經理、工程師，無錫神谷金穗科技有限公司，214142，江蘇無錫

隨著環保意識的不斷增強，對谷物干燥的整體環境有一定的要求。谷物干燥不僅要考慮烘干效果，還要考慮后續的粉塵污染問題。目前，需要烘干的谷物的收割方式多以機械收獲為主，相應的石子等雜質和稻麥表面的灰塵含量會減少很多。在谷物循環干燥過程中，谷物表面的大部分顆粒（統稱為粉塵）會脫離谷物，在干燥設備有縫隙的地方沖冒出來，給烘干的現場環境及周圍環境造成不同程度的影響。谷物表面攜帶的粉塵一般有兩種，粒徑大于10 μm和粒徑為0.25～10 μm的粉塵，對大氣環境和人體都有危害。粒徑大于10 μm的粉塵遇到阻力后因重力作用易于沉降和分離，粒徑在0.25～10μm的粉塵分離比較困難，是谷物干燥除塵的主要對象。

根據谷物粉塵特性，常見的除塵方式有自然沉降法、噴淋法、旋風除塵器及布袋除塵法等，其中布袋除塵法包括脈沖除塵和手（電）動簡易布袋除塵法。

1 自然沉降法

自然沉降法也叫慣性除塵法，是使含塵氣流與擋板相撞，或使氣流急劇地改變方向，借助其中粉塵粒子的慣性力分離并捕集粒子。這種除塵方式結構簡單，阻力較小，除塵效率較低，一般用于一級除塵。目前，在除塵環境要求不高、使用低溫循環谷物干燥機的地區用自然沉降法的比較多。谷物原糧經過烘干后，與其分離出來的雜質包括麥芒、秸稈等大雜和粉塵通過風機排到除雜間，大雜在碰到擋板后會自由落體，粉塵則繼續漂浮直至碰到阻礙運動的擋板。為了避免壓力損失，不影響干燥效果，一般采用多段擋板方式，擋板的段數越多，除塵效果越好。擋板段數n≥2,且為雙數。擋板的距離，以第1段尤為重要，一般為（1.5～3.0）倍的風機風管直徑，距離越大，壓力損失越小。擋板設置如圖1所示，

圖1 擋板位置示意

2 噴淋法

噴淋法也叫重力噴霧法，是最簡單的濕式除塵，利用水滴洗滌含塵氣體，使塵粒被粘附、凝聚，進而從氣流中分離。這種除塵設備除塵效率高、結構簡單及運行安全；缺點是需要處理洗滌后的含塵污水、污泥。在夏天氣溫較高情況下，不及時清理污水和污泥，容易滋生對人體有害的蒼蠅、蚊子等；如果凈化有腐蝕性的氣態污染物，管道和設備易腐蝕，在寒冷地區易結冰，操作費用較高。處理不當，更加容易引起二次污染。這種方法對于凈化大于10 μm以上的粉塵粒子的效率可在70%以上，但是浪費人工和時間，且容易產生二次污染，一般國內谷物干燥除塵很少采用。

3 旋風除塵器

旋風除塵器又叫離心除塵器，是利用旋轉氣流的慣性離心力將灰塵從空氣中分離出來的干式凈化除塵設備。旋風除塵器發明至今已有百余年歷史，隨著研究的不斷深入，制作技術已很成熟，各部分的尺寸有一定的比例關系。除塵器主要由進口、筒體、錐體和排風口組成，通過大量試驗研究取得了一些實用阻力計算公式。由于它結構簡單、安全防火、制作和運行成本低，對10 μm以上的粉塵凈化效率高于90%，得到普遍推廣，多年來在除塵系統中廣泛應用。含塵氣流由切向進口進入除塵器后，沿筒體和錐體內壁自上而下做高速旋轉運動，向下旋轉的氣流稱為外渦旋。外渦旋到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉，向上旋轉的氣流叫內渦旋，最后經排風管排出。氣流做旋轉運動時，塵粒在慣性離心力的推動下，向氣流形成的旋轉體外緣移動，當到達內壁邊緣時，粉塵顆粒會與內壁接觸釋放能量并在重力的作用下，沿壁面滑落到底部的出雜口。見圖2。缺點是離心力與捕集效率與粉塵顆粒的密度相關，密度越小越難分離，對于粉塵顆粒密度小的空氣，旋風除塵器除塵效率變低，以至于達不到除塵標準。如果灰斗氣密性不好，漏入空氣，會把已經落入灰斗的粉塵重新帶走，降低除塵效率。這種方法在烘干房內的成套設備一級除塵中廣泛應用，凈化空氣直接吹入集塵房進行二級凈化。

圖2 旋風除塵器

4 布袋除塵法

布袋除塵法是含塵氣體通過布袋濾去其中塵粒的除塵方法。包括脈沖除塵和手（電）動簡易布袋除塵等幾種形式。

自19世紀中葉開始用于工業生產，特別是20世紀50年代合成纖維布袋材料的出現、脈沖清灰及布袋自動檢漏等新技術的應用，布袋除塵得到了進一步的發展。其優點，一是除塵效率高。對于微米或納米量級的塵粒除塵效率一般可在99%以上。二是處理氣體量范圍大。三是適應性強，結構簡單，使用靈活，運行成本可靠。缺點是不適宜處理粘結性和吸濕性強的含塵氣體。谷物干燥機的布袋除塵一般選用手動（電動）布袋除塵器，脈沖式布袋除塵價格昂貴，烘干機客戶選擇比較少。一般采用下進氣方式（見圖3），谷物雜質通過送風機吹入除塵間，大質量雜質通過自由落體運動直接落入底部漏斗，經過過濾的干凈空氣通過百葉窗吹到室外。經過一個烘干季的反復使用，停機后進行清理，等待下一個烘干季繼續使用。布袋除塵選擇時主要根據布袋的材料選擇布袋的阻力系數K，根據客戶廠房要求和要求除塵的風機總風量Q來計算總過濾面積S，進而計算出布袋的長度L和數量N。選擇時最重要的是不能影響烘干機的使用效果，提高除塵效率。目前布袋除塵中手（電）動布袋除塵相對性價比高，對環境要求比較高的地區來說是比較推薦使用，也是谷物干燥機首選的除塵方式。

圖3 布袋除塵器

[1]劉相東,于才淵，周德仁.常用工業干燥設備及應用[M].北京：化學工業出版社，2005.