一種軌道式抑塵漏斗的設計與應用

李輝如

摘 要：本文介紹了軌道式漏斗在卸糧作業時揚塵產生的機理，提出了軌道式漏斗抑塵設計思路和方法，介紹了軌道式抑塵漏斗在新港碼頭應用的效果。

關鍵詞：環保;粉塵;抑塵漏斗

Abstract：This article introduces the mechanism of dust generated by the rail hopper during grain unloading operation， proposes the design ideas and methods of the rail Dust suppression funnel， and introduces the application effect of Dust suppression funnel in the New Port terminal.

Key words：Environmental protection; Dust; Dust suppression funnel

中圖分類號：U653.928

1 現狀

新港碼頭一泊位是糧食專業化卸船泊位，配置了兩臺軌距為16 m的橋式抓斗卸船機，兩臺軌距為10 m

的門座式起重機（下文簡稱門機），橋式抓斗卸船機自帶漏斗，門機配置了兩個軌道式移動漏斗。橋式抓斗卸船機和門座起重機共用海側軌道，陸側分別安裝有軌道，軌道式移動漏斗放置在門機和橋式抓斗卸船機陸側軌道上，漏斗通過刮板機把散糧輸送到進倉系統的皮帶機里，同時可通過溜管實現裝車功能[1-3]。

軌道式移動漏斗在作業中有3處產生大量揚塵，一是抓斗放料時有大量揚塵，二是刮板機至系統皮帶機的出料口有大量揚塵，三是裝車溜管出料口揚塵較大，大量的揚塵不僅污染環境，帶來環保壓力，而且在南方海洋性氣候中設備表面堆積的粉塵易吸收水分造成設備銹蝕。因此，糧食接卸在這一環節中的揚塵問題急需解決。

2 抓斗卸料點粉塵產生原因分析

新港一泊位移動式軌道漏斗上方是敞開式的，門機抓斗從大船抓取散糧旋轉至漏斗上方1～2 m處打開，散糧從抓斗落下進入漏斗，隨著散糧的大量下落，散糧攜帶大量空氣進入漏斗，造成漏斗內很大的正壓環境，形成與落料方向相反的氣流，從而對糧食顆粒產生一定向上推力，大顆粒及密度較大的物料受到的影響較小，而質量較小的細小微粒和密度較小的小顆粒將夾帶懸浮在空氣中，沿漏斗內壁向外擴散，造成對周邊空氣環境的污染。刮板機出料口和裝車溜管出料口都是敞開的，在散糧落下的過程中，含塵空氣就會四處逃逸，從而產生揚塵。

3 解決思路

在漏斗上安裝除塵器，通過風機抽風，就近形成一個負壓區，抵消由于卸料時對空氣擠壓產生的對糧食顆粒的向上、向外的推力，再通過風機抽風使含塵空氣經過除塵布袋過濾出粉塵粒子，從而抑制揚塵，刮板機出料口加裝半封閉吸風罩，抑制含塵空氣逃逸。除塵器卸灰口排出的粉塵通過螺旋輸送機（絞龍）輸送入漏斗內隨糧食進入皮帶機。裝車溜管出料口安裝DSH無動力抑塵卸料斗來抑制裝車時產生的揚塵。

4 抑塵漏斗的技術方案設計

4.1 結構組成

抑塵漏斗的結構組成見圖1。軌道式抑塵漏斗由框架、行走輪（16）、上斗體（5）、下斗體（6）、埋刮板輸送機（2）、裝車溜管（7）、DSH無動力抑塵卸料斗（9）、扁袋式脈沖除塵器（14）、吸塵風管（10）、離心風機（12）以及螺旋機（11、13、15）組成。

注：1-吸風罩，2-埋刮板輸送機，3-吸塵風管，4-上斗體吸塵腔，5-上斗體，6-下斗體，7-裝車溜管，8-氣動閘門，9-DSH無動力抑塵卸料斗，10-吸塵風管，11-螺旋機，12-離心風機，13-螺旋機，14-扁袋式脈沖除塵器，15-螺旋機，16-行走輪，17-上斗體吸塵腔。

4.2 工藝流程

①進筒倉流程。門機抓斗→具有抑塵功能的敞口漏斗（5、6）→漏斗下埋刮板輸送機（2）→進筒倉皮帶機。②裝自卸車流程。門機抓斗→具有抑塵功能的敞口漏斗（5、6）→漏斗下溜管（7）→DSH無動力抑塵卸料斗（9）→自卸車。③粉塵流向。上斗體吸塵腔（4）→吸塵風管（10）→除塵器（14）水平→螺旋機輸送機1（15）→垂直螺旋機輸送機（13）→水平螺旋機輸送機2（11）→回下斗體（6）。

4.3 抑塵方式

漏斗斗體由上斗體（5）與下斗體（6）組成，上斗體為半封閉形式，在斗體內側四周布置有吸塵腔（4），

在吸塵腔設有多個吸塵口，吸塵腔通過吸塵風管（10）與除塵器（14）連接。作業時，啟動離心風機（12）和除塵器（14），聯通與吸塵風管（10）連接的吸塵腔（4）抽取上斗體（5）與下斗體（6）之間半封閉內含塵空氣，使該區域現成負壓空間，捕捉該區域含塵空氣，抑制粉塵外溢。

進行進倉流程作業時，在埋刮板輸送機（2）出料口也設置有吸風罩（1），吸風罩（1）通過吸塵風管（3）連通除塵器（14），通過除塵器（14）收集埋刮板輸送機（2）出料口卸料到進筒倉皮帶機時產生的粉塵。

進行裝自卸車流程時，物料通過與下斗體（6）連接的溜管（7）進入DSH無動力抑塵卸料斗（9），為保證抑塵卸料斗的產量與抑塵效果，在溜管（7）與DSH無動力抑塵卸料斗（9）之間設置有用于調節流量的閘門，保持DSH無動力抑塵卸料斗內糧食動態儲量和最佳抑塵效果。

4.4 粉塵回收

通過除塵器（14）收集回來的含塵空氣，經過濾分離后，粉塵通過除塵器（14）下水平螺旋機1（15）、垂直螺旋機輸送機（13）、平螺旋機輸送機2（11）送回下斗體（6），不需要人工收集，同時也不會造成貨物損耗。

5 使用效果監測

2018年和2019年，新港港務分公司陸續淘汰了一泊位原有的兩個軌道式移動漏斗，按上述技術方案重新制造了兩個漏斗并投入了使用。站在橋式抓斗卸船機后橋上觀察，接卸國內玉米船作業時，改造后的漏斗抑塵效果明顯，無明顯揚塵。使用粉塵濃度測量儀進行粉塵濃度監測，分別選取漏斗上方、刮板機出料口和裝車溜管出料口的下風口處各2個監測點，監測的粉塵濃度數據見表1。

6 結語

廣州港股份有限公司新港港務分公司按本文中的技術方案制造了兩個軌道抑塵漏斗并投入使用，軌道抑塵漏斗抑塵率達到88.22%，相比原普通軌道漏斗來說，漏斗上方、裝車溜管出料口及刮板機出料口的揚塵都大大降低，較好地解決了門機使用軌道漏斗卸船的粉塵污染問題，現場作業環境得到明顯改善，大大減少了設備表面的積塵，提升了設備的機容機貌，降低了設備銹蝕風險，降低了人工清掃成本。

參考文獻：

[1]黃學群.運輸機械選型設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2011.

[2]劉四麟.糧食工程設計手冊[M].鄭州：鄭州大學出版社，2002.

[3]柴昶.鋼結構設計與計算[M].北京：機械工業出版社，2006.