一種新型的除塵器灰斗堵塞自動疏通系統(tǒng)

劉龍

（安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司阜陽卷煙廠，安徽 阜陽 23600）

除塵器的灰斗是除塵器用于臨時(shí)儲存收集粉塵的一個(gè)比較重要部件，當(dāng)大量含塵的空氣在強(qiáng)大的負(fù)壓作用下吸附在除塵器濾袋上，通過脈沖噴吹系統(tǒng)，部分粉塵直接落入除塵器灰斗中。長期處于工況中的除塵器一般是連續(xù)工作，然而灰斗的容積卻是有限的，所以正常生產(chǎn)時(shí)除塵器灰斗會經(jīng)常出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。在灰斗堵塞的緊急處理過程，現(xiàn)場會伴有大量的粉塵懸浮在空氣中，存在嚴(yán)重的安全隱患，而且還會導(dǎo)致粉塵的超標(biāo)排放，造成環(huán)境污染。人工清灰不僅無法及時(shí)清除灰斗堵塞，而且還會給車間現(xiàn)場的生產(chǎn)管理帶來很大困難。

本文通過對除塵器進(jìn)行技術(shù)改造，采用“料位檢測+控制器+電磁閥+振動器”的結(jié)構(gòu)，組成自動疏通系統(tǒng)，使除塵器在生產(chǎn)過程中，料位檢測檢測到灰斗堵塞現(xiàn)象時(shí)，給出電磁閥動作信號，使壓縮空氣驅(qū)動灰斗側(cè)壁的振動器啟動，通過高頻振動灰斗側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)堵塞的自動疏通，有效克服了堵塞發(fā)現(xiàn)不及時(shí)和人工掏灰效率低的故障，極大地提高除塵器的運(yùn)行效率。

1 除塵器灰斗堵塞的現(xiàn)狀分析

1.1 粉塵來料流量的突變性

除塵器下游生產(chǎn)的復(fù)雜性以及除塵器內(nèi)部噴吹系統(tǒng)的差異性，使進(jìn)入灰斗的粉塵流量存在很明顯的波動，當(dāng)大流量的粉塵進(jìn)入灰斗后，若運(yùn)行中的星型卸料器不能及時(shí)把粉塵轉(zhuǎn)移出去，會出現(xiàn)粉塵大面積堆積現(xiàn)象，即灰斗堵塞。

1.2 粉塵中水分含量大

除塵器下游粉塵存在濕度或粘度比較大的特殊性質(zhì)的粉塵，粉塵中含水量比較大，此種粉塵因流動性較差，不僅容易板結(jié)，而且還易附著在灰斗側(cè)壁，若在生產(chǎn)過程中不及時(shí)清除，會造成灰斗堵塞。

粉塵板結(jié)造成的灰斗堵塞，人工清灰效率低下，而且清灰過程中應(yīng)避免板結(jié)的粉塵進(jìn)入星型卸料器，以防止卸料器卡住異物導(dǎo)致電機(jī)故障停機(jī)，影響車間的正常生產(chǎn)。

1.3 粉塵中存在的異物

下游生產(chǎn)任務(wù)的不可控性，會造成除塵器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在車間進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，操作人員會不可避免地把除塵負(fù)壓作為吸塵管道使用，車間現(xiàn)場的焊渣、螺絲、大物料等物進(jìn)入除塵器，導(dǎo)致異物在灰斗處出現(xiàn)搭接現(xiàn)象，當(dāng)粉塵進(jìn)入灰斗后，長期運(yùn)行會在搭接處形成灰斗堵塞。

1.4 其他原因

生產(chǎn)實(shí)踐表明，除塵器脈沖噴吹系統(tǒng)中噴吹時(shí)間、間隔時(shí)間設(shè)置不合理，噴吹管道上的噴嘴脫落，脈沖電磁閥故障等因素，以及生產(chǎn)結(jié)束后濾袋表面的粉塵大面積脫落時(shí)都會造成灰斗堵塞。

灰斗堵塞若不及時(shí)疏通，對除塵系統(tǒng)的危害性極大，可能導(dǎo)致除塵器阻力超過風(fēng)機(jī)所提供的負(fù)壓，造成風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振，嚴(yán)重時(shí)會使除塵系統(tǒng)癱瘓。為保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，一般人工清灰時(shí)除塵器仍然正常運(yùn)行，不僅存在嚴(yán)重的安全隱患，而且疏通后的大流量粉塵進(jìn)入下游集中收塵除塵器時(shí)可能會造成二次堵塞現(xiàn)象，降低了清灰效率，浪費(fèi)了大量的人力、物力。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

2.1 自動疏通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

灰斗堵塞自動疏通系統(tǒng)由“料位檢測+控制器+電磁閥+振動器”四個(gè)部分組成，下面分別說明各部分的構(gòu)成及作用。

（1）料位檢測。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)料位檢測器需設(shè)置在除塵器內(nèi)部，所以檢測器要具有耐久性、抗振動能力以及不會因溫度、濕度等環(huán)境因素出現(xiàn)誤動作。新一代的阻旋式料位檢測，完全采用機(jī)械的輸出方法，有效地消除了積灰黏附的不利影響，相對于超聲波、光電式料位檢測，很大程度上克服了假料位產(chǎn)生的誤報(bào)警現(xiàn)象，因此選用阻旋式料位檢測器作為自動疏通系統(tǒng)的料位檢測元件。阻旋式料位檢測正常工作時(shí)，裝入除塵器內(nèi)部的槳葉在小型電機(jī)的帶動下一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)灰斗出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時(shí)，灰斗內(nèi)部的料位上升直至阻擋到槳葉的旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)微動開關(guān)動作，向控制輸出信號并切斷電機(jī)電源。

（2）控制器。當(dāng)設(shè)置一套自動疏通系統(tǒng)時(shí)，由于控制邏輯較為簡單，輸入輸出點(diǎn)位較少，因此現(xiàn)場可以采用LOGO！控制器，通過LOGO!面板上的按鍵和顯示器，進(jìn)行編程和參數(shù)設(shè)置，最終實(shí)現(xiàn)對電磁閥動作的控制，當(dāng)廠房內(nèi)除塵器全部設(shè)置自動疏通系統(tǒng)時(shí)，可采用PLC控制模式，并使用軟件進(jìn)行編程控制。

（3）電磁閥。自動疏通系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，只存在開啟與關(guān)閉兩種狀態(tài)，所以電磁閥采用兩位三通電磁閥，實(shí)現(xiàn)對壓縮空氣的通斷控制。當(dāng)控制器檢測到料位信號時(shí)，向電磁閥發(fā)出信號，電磁閥得電，壓縮空氣管路開啟，振動器動作清灰；當(dāng)料位信號消除時(shí)，通過設(shè)置延時(shí)時(shí)間，保證清灰徹底，避免振動器的反復(fù)動作，延時(shí)結(jié)束后，振動器停止動作，系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。

（4）振動器。借鑒正常生產(chǎn)時(shí)振動電機(jī)振動清灰的工作原理，通過擴(kuò)散思維，在除塵器灰斗側(cè)壁兩側(cè)分別安裝振動器，通過振動器帶動側(cè)壁高頻振動，疏通灰斗堵塞。振動器內(nèi)部采用渦輪斜齒結(jié)構(gòu)，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入后引起齒輪快速轉(zhuǎn)動，帶動軸桿與內(nèi)部碰撞，產(chǎn)生劇烈振動，使其達(dá)到工作狀態(tài)。

振動器的排氣口接入消音器，進(jìn)氣口接入壓縮空氣供氣管道，并串聯(lián)接入減壓閥，通過減壓閥調(diào)節(jié)供氣壓力范圍在0.2～0.6MPa，通過模擬灰斗堵塞現(xiàn)象，觀察不同壓力狀態(tài)下振動器振動清灰效果，確定最優(yōu)工作壓力。

2.2 自動疏通系統(tǒng)工作原理

圖1 自動疏通系統(tǒng)圖

如圖1所示，通過在灰斗側(cè)壁上下兩個(gè)位置分別設(shè)置阻旋式料位檢測器，在正常生產(chǎn)時(shí)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測灰斗內(nèi)部的粉塵料位，當(dāng)灰斗出現(xiàn)堵塞時(shí)，下部料位器微動開關(guān)動作，輸出信號并且堵塞報(bào)警信號指示燈亮，控制器采集到料位信號，輸出電磁閥的啟動信號，控制壓縮空氣電磁閥開啟。在灰斗其他側(cè)壁分別安裝氣動式振動器，使灰斗側(cè)壁跟隨振動器高頻振動，從而疏通堵塞在灰斗內(nèi)部的粉塵。當(dāng)上部料位器微動開關(guān)動作，輸出信號并且堵塞報(bào)警信號指示燈亮?xí)r，此時(shí)需要操作人員到除塵房現(xiàn)場查看報(bào)警原因，若是系統(tǒng)故障產(chǎn)生的誤報(bào)警，此時(shí)需查看控制器的程序，及時(shí)消除故障；若是除塵器灰斗堵塞較為嚴(yán)重，說明此時(shí)自動疏通系統(tǒng)失效，清灰效果不明顯，需要操作人員借助清灰工具，及時(shí)人工疏通堵塞，保證除塵器的正常運(yùn)行。

對除塵器增加自動疏通系統(tǒng)后，為確保其效果，對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行了跟蹤調(diào)研，當(dāng)料位檢測發(fā)出報(bào)警信號時(shí)，操作人員及時(shí)到現(xiàn)場觀察振動器的清灰效果，并經(jīng)過多組數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)對比，對電磁閥動作延時(shí)時(shí)間計(jì)算出最優(yōu)數(shù)據(jù)。通過試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，除塵器灰斗的堵料次數(shù)明顯降低，而且避免了人工掏灰造成的操作人員勞動強(qiáng)度大，消除了粉塵爆炸的安全隱患，從而完全實(shí)現(xiàn)除塵器灰斗堵塞的自動疏通。

3 結(jié)語

通過對除塵器灰斗堵塞的現(xiàn)狀分析，對自動疏通系統(tǒng)的完善奠定了基礎(chǔ)，并對系統(tǒng)的關(guān)鍵部件料位檢測器進(jìn)行適用性的選型，很好地解決了灰斗環(huán)境的適應(yīng)性問題，提高了料位監(jiān)測的主動性。除塵器灰斗堵塞自動疏通系統(tǒng)已正式投入使用，運(yùn)行較為可靠，相比其他自動清灰系統(tǒng)，不僅性價(jià)比優(yōu)良，而且運(yùn)行故障率也較低，為除塵器生產(chǎn)減少人工、智能化提供了強(qiáng)有力的工具。自動疏通系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)不斷調(diào)整不斷優(yōu)化的過程，通過合理的參數(shù)設(shè)置，調(diào)整系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)行控制策略，使除塵器的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。