木薯輸送過程中的粉塵控制及處理

田素芳

摘 要：木薯在運輸過程中會產生粉塵，因此不僅要加強吸風除塵，還要對粉塵進行收集利用。本文主要論述了加強版的負壓吸風除塵系統、特殊部位的粉塵收集、粉塵收集后的負壓輸送系統、粉塵收集后的正壓輸送系統等，從而改善和處理木薯運輸過程的粉塵問題。

關鍵詞：木薯;木薯粉;負壓吸風;負壓輸送;正壓輸送

Abstract：In the transportation process， cassava will produce dust， so we should not only strengthen the aspiration system， but also collect and use the tapioca. This paper mainly discusses the enhanced negative pressure aspiration system， tapioca collection in special parts， negative pressure conveying system and positive pressure conveying system after tapioca collection to improve and deal with dust problems in cassava transportation process.

Key words：Cassava; Tapioca; Aspiration system; Negative pressure conveying; Positive pressure conveying

中圖分類號：S377

木薯，也稱木番薯、樹薯，是世界三大薯類之一。木薯主要分布在熱帶地區，如越南、泰國、印尼、巴西、墨西哥和尼日利亞等國;在我國，木薯主要分布在廣東和廣西，其次為福建、海南。

在2020年全球糧食減產的大背景下，我國發出了減少糧食浪費的倡議。木薯不僅可以作為工業淀粉原料，還可以用作生物質能源以及糧食、飼料的替代品。所以，木薯會在一定程度上替代主產糧食來生產工業淀粉原料、燃料乙醇等。

木薯原料大多為1～7 cm的塊狀物，也有一定量的木薯粉，具有一定的黏性。在運輸過程中，由于碰撞、摩擦等原因，木薯還會產生少量的粉狀物。糧食輸送過程中產生的粉塵無法再次利用，而木薯輸送過程中產生的粉塵加以回收利用，不僅可以防止粉塵外逸，還能增加木薯原料的數量。以某大型燃料乙醇項目為例，分析木薯輸送過程中的粉塵控制及粉塵處理。

1 加強版的負壓吸風除塵系統

木薯由于原料的特殊性（塊狀物且長短不一），選擇皮帶機為主要輸送設備機型。以皮帶機搭接為例，常規情況，皮帶機頭部卸糧斗上部吸風、皮帶機進料口附近處吸風、加上風機和脈沖除塵器組成一組集中風網，如圖1所示。皮帶機頭部和進料口處吸風量均設計為2 500 m3·h-1，總風量5 000 m3·h-1，布袋過濾風速建議在2.0～2.5 m·s-1，故選擇過濾面積45 m2、布袋數量60筒的LNGM45高壓布袋脈沖除塵器和4-72-4.5A防爆式離心風機。

常規意義上，粉塵其實是木薯粉，也是物料之一，加以回收，會增加物料的數量。因此，在除塵風網中，可增加一些吸風點來增加除塵效率，見圖2。以下詳細介紹各吸風點及風網的計算。

（1）皮帶機頭部常規的卸糧斗上部吸風，其吸風量設計為2 000 m3·h-1，見圖2。

（2）皮帶機頭部除頭部卸糧斗上部吸風外，在下部回料部分，即返程改向滾筒下方設置一個吸風口，對其加以吸風，見圖3。目前，一些皮帶機廠家在此部位增加了回料的小刮板，把這一部分的粉塵輸送至主出料口內，如果是這種情況，則不用增加吸風，見圖4。

（3）另外，在皮帶機頭部后不遠的地方再增加一個中間段的吸風點，吸風除塵效果會更好，見圖3。

（4）皮帶機尾部常規的皮帶機進料口附近處吸風。

（5）皮帶機尾部除了皮帶機進料口附近處吸風外，增加皮帶機尾部殼體上方的吸風，此部分的粉塵主要是下料口飄逸過來的粉塵，也有一部分是皮帶機殘余的一部分粉塵經過尾部滾筒是飄逸過來的粉塵，見圖5。

（6）皮帶機尾部下部空間如果長時間運行會匯集粉塵，所以在皮帶機尾部下部的地方做一個收集斗，用吸風的形式把粉塵吸走，見圖5。

（7）皮帶機尾部除了皮帶機進料口附近處吸風外，在物料前進的方向上稍遠的地方再增加一個吸風口，以增強吸風除塵的效果，見圖5。

綜上所述，在皮帶機搭接位置的負壓吸風除塵系統中，如果不是設置常規的2個吸風點，而是設置以上所述的6～7個吸風點進行處理，吸風除塵效果將更好。

如圖2所示，皮帶機頭部和進料口處吸風量設計為2 000 m3·h-1，其他吸風點吸風量均設計為1 500 m3·h-1，總風量11 500 m3·h-1，布袋過濾風速建議在2.0～2.5 m·s-1，故選擇過濾面積90 m2、布袋數量120筒的LNGM90高壓布袋脈沖除塵器和4-72-5A防爆式離心風機。

2 特殊部位的粉塵收集

在鋼棧橋上的長距離大產量的皮帶機，其張緊形式一般是重力張緊形式;在重力張緊的地方，皮帶在經過幾個轉向滾筒時，皮帶機殘余的一部分粉塵會脫落或是飄逸，造成粉塵的飄蕩和聚集;長時間運行后，皮帶機的重力張緊下方會匯集一層的粉塵。在現場，在皮帶機的重力張緊下方設置一個收集的粉塵斗，對這一部分的粉塵進行收集。

另外，由于空間限制或者原有集中風網設計未考慮此部分內容，皮帶機頭部下部回料部分的粉塵收集[圖中（2）部分]和皮帶機尾部下部的粉塵收集[圖中（6）部分]無法連入負壓集中風網中，也需要考慮把這部分的粉塵進行收集，收集后再進行處理。

收集后的粉塵一般有4種處理方式：①人工收集。②收集后的粉塵溜至下一道的輸送機或者工藝位置。③收集后的粉塵用負壓輸送系統進行輸送至合適的位置。④收集后的粉塵用正壓輸送系統進行輸送至合適的位置。第一種和第二種處理方式比較簡單，不再贅述;本文主要闡述第三種和第四種處理方式。

3 粉塵收集后的負壓輸送系統

粉塵收集后，由于高度位置等原因，粉塵不能直接溜至下一道的輸送機，所以其需要輸送至合適的工藝位置。

負壓輸送系統主要由水平接料器、負壓管道、剎克龍卸料器、高壓風機、脈沖除塵器等部分組成，如圖6所示。

負壓輸送系統工作原理為：收集斗的粉塵經溜管進入水平接料器，經過負壓管道進入剎克龍卸料器卸料，卸料器出風口連接高壓風機，然后再進入脈沖除塵器或者并入主風網內。

以圖6為例，負壓輸送系統產量2 t·h-1，水平長度25 m，垂直高度20 m，彎頭數量4個;選用直徑為160 mm的管道，經計算，總阻力為560 kg·m-2，總風量為1 736 m-3·h-1;故選用9-19-5A風機，轉速2 900 r·min-1，功率7.5 kW;選用直徑700 mm的剎克龍卸料器。

粉塵收集后的負壓輸送系統可以讓粉塵處于負壓狀態，不會外溢，比較環保。但有些距離較遠，并且現場位置等原因不方便用負壓輸送系統，這時可以采用正壓輸送系統來處理粉塵。

4 粉塵收集后的正壓輸送系統

正壓輸送系統主要由羅茨風機、正壓關風器及上斗、正壓管道、暫存倉、插入式除塵器或并入集中風網等部分組成，如圖7所示。

正壓輸送系統工作原理為：收集斗的粉塵進入正壓關風器上斗中（正壓關風器上斗要做吸風或消風處理），羅茨風機產生的壓縮空氣經過正壓關風器將粉塵物料輸送至暫存倉中;物料進入暫存倉后，暫存倉內形成正壓，所以暫存倉需要做消風處理，在暫存倉上設置插入式除塵器或者并入集中風網進行處理。

以圖7為例，正壓輸送系統產量2 t·h-1，水平長度75 m，垂直高度25 m，彎頭數量5個;選用直徑為70 mm的管道，經計算，總阻力為0.49 kgf·cm-2，總風量為6.66 m-3·min-1，故選用SSR100羅茨風機，轉速1 680 r·min-1，功率11 kW;選用5.5 L的正壓關風器及配套上斗。

5 結語

經過上述幾種措施，輸送中的木薯的揚塵現象會得到極大改善。但在實際操作中，若是一些小的細節處理好，效果會更明顯。例如，皮帶機的密閉問題，皮帶機進料口的設計導流問題，上一道與下一道設備布置高差的問題等。

全球糧食的減產，使木薯發揮著更多的功能和作用。因此研究人員將持續研究木薯的特性，在實際操作中找到更多的方法，從而改善和處理木薯運輸過程的粉塵問題。