一種散貨碼頭料斗噴霧抑塵控制系統

倪 鑫

泰州港務集團泰州永安港務有限公司

1 引言

散貨碼頭裝卸過程中揚塵問題是環保整治中的一個難題，為盡可能減少揚塵，提高碼頭環境空氣質量，我公司配備了霧炮機、灑水車，在作業過程中不定時進行灑水、噴霧抑塵，取得了一些效果[1]。但在抓斗作業過程中貨物進料斗時會產生大量的粉塵，必須采取有效措施進行控制。市場上目前無成熟配套的設備可選用，因此研制噴霧抑塵系統，以減少揚塵的產生。

2 系統結構及控制原理

2.1 系統組成結構

料斗噴霧抑塵系統主要由低壓水管、儲水箱、電機驅動的高壓柱塞泵、高壓出水管、噴霧嘴組成(見圖1)。

圖1 系統組成示意圖

自來水通過軟管接入儲水箱，由儲水箱浮子閥控制自動進水。電動機驅動高壓柱塞泵，高壓柱塞泵進水管接儲水箱出水口，回水管接儲水箱回水口。高壓出水管沿料斗立柱敷設至料斗口外沿，居中布置，通過三通向兩邊供水。噴霧嘴管路三面布置(抓斗進料邊除外，避免碰壞)，噴霧嘴間距1.2 m，每邊5只居中均布，噴霧嘴垂直料口內表面，水平方向向上傾斜約40°并藏于槽鋼槽內，避免抓斗碰撞損壞噴頭。

2.2 自動噴霧控制原理

門座起重機(以下簡稱門機)中心滑環室內安裝有料斗區域接近開關，開關信號接入門機PLC輸入端備用端子(地址0.13)。料斗位置檢測區域示意圖見圖2。

圖2 料斗位置檢測區域示意圖

每個料斗上安裝從站噴霧控制箱，門機上主站控制箱放置在門機行走機構上，采用防水電纜快速接頭與門機連接，實現快速配對。同一組無線I/O模塊的站號、通訊信道、控制模式需設置一致，可實現同一區域內多組模塊無干擾通訊[2]。同時同一組模塊中能實現一對多通訊，可滿足2臺門機進同一個料斗的自動噴霧控制。

PLC程序見圖3。當門機抓斗運行至料斗上方時，料斗位置區域檢測開關發出信號；司機開斗時，PLC控制程序發出噴霧指令。程序中調整定時器TIM99的設置值，可調整噴霧時間，時長根據現場揚塵狀況設定，避免抑塵效果不良或過噴。一般設定時間為10 s。

圖3 噴霧控制PLC程序

PLC控制程序發出噴霧指令(KA繼電器閉合)給門機側主站無線I/O模塊，料斗側從站無線I/O模塊接收到信號后接通噴霧電機接觸器KM，實現遠程自控控制，按照設定時間進行噴霧。

電路控制原理見圖4。圖中，SB1為停止按鈕，SB2為手動、自動旋鈕，SB3為手動按鈕，FR為熱繼電器，FY為儲水箱液位傳感器。

圖4 電路控制原理

3 系統優點

該料斗噴霧抑塵系統具有以下優點。

(1)自動噴霧，門機PLC自動控制，穩定可靠，與抓斗聯動，無需人員操作。

(2)無線傳輸，減少門機與料斗間的控制接線，能夠實現門機與料斗一對一、二對一控制。

(3)霧化效果好，覆蓋面積大，門機作業過程中的揚塵得到有效控制，點抑塵率達到90%以上。

(4)節能節水，每運行一次耗水約10 L(10 s)，噴霧后貨物含水率增加不超過0.1%，基本不影響貨運質量。

(5)噴霧時間可以根據料口揚塵程度調整。

(6)造價低，運行維護簡單。

4 結語

針對散貨碼頭抓斗進料斗卸料作業過程中的揚塵問題設計的可有效抑制揚塵的系統，可以減少碼頭空氣中的粉塵顆粒物，有利于打造綠色港口。該項技術可廣泛使用在散貨碼頭、堆場、建筑工地，對類似的噴霧降塵設計有一定的借鑒意義。