淺析幾種常見除塵器在機械化糧庫中的應用

在機械化程度較高的現(xiàn)代化糧食倉儲物流企業(yè)，采用輸送設備將物料輸送至目的地是不可少的環(huán)節(jié)，在這個過程中，散狀原糧流進、流出和在輸送過程中的拋灑以及輸送設備工作面對糧食的沖擊、摩擦等，都會使原糧中微細物料或者粉塵離開物料主流飛揚到空氣中；而物料高速下落時攜帶的誘導空氣又易使進料斗內形成正壓，加劇了粉塵的飛揚。糧食粉塵是糧食物流倉儲行業(yè)室內外粉塵污染的主要源頭，也是發(fā)生粉塵爆炸的潛在危險源，對各物料粉塵污染點進行通風除塵和粉塵收集治理，對保護環(huán)境、節(jié)能減排、潔凈生產(chǎn)和_生產(chǎn)都有著非常重要的意義。在輸送系統(tǒng)中，配套相應的除塵系統(tǒng)則是降低倉儲中轉損耗、確保生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境、_生產(chǎn)的關鍵設施，而除塵器又是除塵系統(tǒng)的重要設備。
一、糧食粉塵概述

粉塵是空氣污染的重要污染物質之一，是對能夠長時間懸浮于空氣中的顆粒物總稱。在現(xiàn)代化機械糧庫中，粉塵污染主要來源于糧食粉塵，其主要成分為有機物，屬于不導電有機可燃性粉塵，具有易燃易爆的特性。粉塵爆炸的難易與粉塵的粒度和粒度分布有關，在機械化糧庫筒倉儲運生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的糧食粉塵粒徑主要分布于0.1～200μm ，大者的可達400μm ，而小于75μm的占比達80％左右。
糧食粉塵爆炸歷來是糧食加工、倉儲運輸過程中的隱患之一，在糧食進出倉和加工過程中，不可避免地會產(chǎn)生粉塵，其通常以粉塵云或粉塵層的形式存在，在與空氣混合后達到定量濃度時，如果遇到足夠能量的點火源，_有可能被點燃并發(fā)生有巨大破壞力的粉塵爆炸；因此在糧食物流企業(yè)的輸送系統(tǒng)中，增設除塵系統(tǒng)和選用合適的除塵設備_顯得尤為重要。

二、除塵系統(tǒng)

1、除塵系統(tǒng)的組成

除塵系統(tǒng)主要由集氣罩、進氣管道、除塵器、排氣管道、離心風機、電機、卸塵裝置、粉塵處理與回收系統(tǒng)及其附屬設施等組成（見圖1）。



2、除塵系統(tǒng)的工作原理

利用風機產(chǎn)生的動力，將含塵氣體通過風管送入除塵設備內進行凈化，凈化后的氣體由排氣管道排出，回收的粉塵由排灰裝置排出；電機是為風機提供電力來源的設備，其他設備為配套設施。除塵系統(tǒng)中負責含塵空氣的凈化則是由除塵器完成，除塵系統(tǒng)除塵效果的好壞主要取決于除塵器工作狀態(tài)的好壞。

三、布袋除塵器簡介

1、概述
除塵器是將粉塵從含塵氣流中分離出來的設備，是通風除塵系統(tǒng)中_空氣排放達到環(huán)保要求的關鍵設備，也是含塵空氣中具有經(jīng)濟價值粉塵或物料的回收設備。由于含塵氣流中粉塵的種類、性質不同，在粉塵分離技術中采用的除塵器類型也各不相同，布袋除塵器顯著的特點_是對含塵空氣中細粒徑粉塵的除塵效率特別高，除塵效率一般都在99％以上，可從含塵空氣中分離的小粒徑粉塵粒徑可達0.01μm。其工作原理是利用織物或多孔填料層的篩濾作用將粉塵從含塵空氣中分離出來。糧食粉塵的易燃易爆、不導電性和80％粉塵粒徑小于75μm的特性決定了糧食粉塵比較適合使用布袋除塵器對其進行收集與處理。

2、布袋除塵器組成
常見的布袋除塵器主要由箱體、濾袋及其輔助部分、濾布的清灰系統(tǒng)、排灰機構和控制系統(tǒng)等5部分構成（見圖2），但實現(xiàn)含塵空氣中粉塵的分離和凈化工作主要是由濾布完成。





3、布袋除塵器除塵工作原理
布袋除塵器除塵工作原理見圖3





當含塵氣體由進風管經(jīng)進風口切向進入箱體，因體積突然擴張，風速隨之降低，一部分重質粉塵首先沉淀下來，落入箱體，經(jīng)排灰系統(tǒng)排出（直接排出），輕質粉塵則隨氣流流向濾袋，空氣穿過濾袋，經(jīng)過上箱體經(jīng)出風口排出，粉塵則被擋在濾袋外面，不能隨氣流排出，從而達到了氣塵分離的效果。隨著時間的延長，濾袋外表面的粉塵不斷增加，使得氣流穿過濾袋的阻力也隨之增加，此時濾布的清灰系統(tǒng)與控制系統(tǒng)協(xié)同開始工作，按順序和時間間隔，控制系統(tǒng)控制電磁閥的啟閉，此時壓縮空氣從脈沖閥噴出，使濾袋瞬時膨脹、振動，濾袋表面的粉塵開始脫落，進入灰斗，隨后由排灰機構將粉塵排出，脈沖袋式除塵器的各倉室依次進行清灰，完成清灰的倉室隨即恢復除塵狀態(tài)。

4、糧庫常用布袋除塵器分類
布袋除塵器在實際使用中多根據(jù)清灰方式命名，常用的清灰方式為氣流反吹風清灰。因為氣流反吹風清灰的噴吹時間_短，具有脈沖的特性；因而，氣流反吹風清灰的布袋除塵器又常稱為脈沖除塵器。根據(jù)除塵器脈沖清灰噴吹氣流壓力的高低不同，袋式除塵器可分為兩類：高壓脈沖除塵器和低壓脈沖除塵器。高壓脈沖除塵器通常是以空氣壓縮機為噴吹氣源設備的反吹風清灰方式，其噴吹壓力一般在0.5-0.8MPa ；低壓脈沖除塵器多以羅茨鼓風機為噴吹氣源設備的反吹風清灰方式，噴吹壓力一般在0.05-0.08MPa ，有時也選用YBM型無油滑片氣泵或DFT系列無油壓力泵。另外，由于結構形式和安裝位置的不同，高壓脈沖除塵器又可分為兩種：高壓脈沖除塵器和插入式高壓脈沖除塵器。


四、三種脈沖除塵器對比分析
低壓脈沖除塵器（見圖4）、高壓脈沖除塵器（見圖5）和插入式脈沖除塵器（見圖6）各有優(yōu)缺點，結合近年來的使用情況，本研究主要從反吹氣源穩(wěn)定性、設備安裝和吸塵點布置、除塵效果、維護保養(yǎng)工作量等幾個方面進行分析比較。



        
本項目設備廠家選用YBM系列無油滑片氣泵作為低壓脈沖除塵器反吹風氣源產(chǎn)生裝置，該氣泵屬于容積泵，其工作原理是：石墨滑片安裝在開槽的轉子中，轉子偏心的安裝在泵體內，轉子轉動時，滑片自轉子滑道內滑出，緊貼泵體表面滑動，轉子、滑片、泵體所形成的腔體隨轉子的轉動，其空間大小呈周期性變化，腔體增大時，吸入空氣，腔體變小時，排出介質，周而復始，完成氣體的壓縮。氣泵啟動時，轉子高速運轉，滑道內的石墨滑片快速撞擊泵體，容易造成石墨滑片破碎，失去壓縮空氣功能；另外，由于滑片泵安裝在除塵器附近，進氣口容易堵塞，影響滑片泵正常運行，因此，無油滑片泵壓縮氣源壓力穩(wěn)定性差。高壓脈沖除塵器和插入式脈沖除塵器反吹風氣源來自空壓機系統(tǒng)，空壓機系統(tǒng)輸出的壓縮空氣壓力穩(wěn)定、質量較好。

2、除塵器安裝位置及吸塵點布置對比
低壓脈沖除塵器和高壓脈沖除塵器均采用集中除塵，除塵器通過與之相連的風網(wǎng)系統(tǒng)完成粉塵的收集處理，其吸塵點布局較靈活，單臺除塵器可完成多個吸塵點的粉塵處理。除塵器安裝位置也較靈活，通常安裝在相對較高處，便于收集的粉塵回流到流程設備中，但也應盡量安裝在除塵范圍流程末端，目的是避免排灰管中的灰塵回流到流程設備中被反復流轉；與除塵器配套的除塵風管不宜過長，且應盡量減少平行段，防止粉塵沉降堵塞風管。插入式扁平濾布高壓脈沖除塵器（插入式除塵器）的主要特點是結構緊湊，占地小，_地單點處理揚塵，收集的粉塵直接回流到設備中。插入式除塵器主要安裝在散狀物料的轉卸處，為了_除塵效果，其安裝位置距離揚塵及轉卸點要求較嚴苛，安裝在距離搭接點前方 ２ｍ 處除塵效果較好，因此，插入式除塵器適用于室外空曠的位置，室內通常受限于樓層高度或室內噪音控制要求而不適合選用。

3、除塵效果
低壓脈沖除塵器在設備運行初始階段，低壓泵運行正常，除塵效果尚可，隨著時間的推移，低壓泵的造氣功能逐漸下降和失效，除塵布袋的清灰過程無法正常完成，進而影響整個除塵系統(tǒng)的正常運行；高壓脈沖除塵器是在低壓脈沖除塵器的基礎上改良而來，其除塵布袋的清灰氣源采用空壓機系統(tǒng)集中供應，氣源穩(wěn)定，布袋的除塵過濾功能可以長時間保持穩(wěn)定，除塵系統(tǒng)的除塵效果好。上述兩種除塵器的排灰機構均采用料封或關風器，有效將含塵氣室與排灰管較好的分隔開，較好_了含塵氣室負壓的穩(wěn)定性。插入式除塵器自帶小風機，運行時使上氣室產(chǎn)生負壓，從而引導含塵氣流集中到除塵氣室，粉塵聚積在濾袋外面，通過噴吹系統(tǒng)將粉塵抖落進行除塵；該除塵器通常直接安裝在輸送設備的蓋板上，除塵氣室與設備內部直接連通，脈沖反吹風噴吹時，反吹氣流易造成設備內部瞬時正壓增大，設備密封不嚴處溢塵較大，噴吹抖落的粉塵也易被除塵器重復收集處理。

4、維修保養(yǎng)工作量
低壓脈沖除塵器反吹風氣源發(fā)生裝置整機故障率較高，滑片泵的滑片易碎、進氣端空氣濾芯易堵塞，為_噴吹氣源和除塵系統(tǒng)的穩(wěn)定正常運行，需要經(jīng)常性維護保養(yǎng)；低壓脈沖除塵器上箱體內含有壓縮空氣氣室，除塵布袋無法從頂部完成_換，操作人員需進入箱體內部，對濾袋進行拆除與綁扎，操作環(huán)境_惡劣；再者，該除塵器脈沖反吹風采用一閥兩袋噴吹結構，電磁閥是布袋數(shù)量的一半，使用后期維護保養(yǎng)工作量及成本大。高壓脈沖除塵器與插入式除塵器噴吹氣源為空壓機系統(tǒng)集中供氣，氣壓多穩(wěn)定在0.5-0.8MPa ，布袋清灰效果較好，但由于噴吹壓力較大，電磁閥和布袋使用壽命相比低壓來得短，但該除塵器濾袋的_換相比低壓脈沖除塵器來得簡單，僅需打開頂蓋，卸下壓板螺栓即可_換，換袋時人處于花板上方的凈氣側，與含塵布袋接觸時間短暫，換袋工作_簡便，不僅消除了繁重的勞動，還確保了換袋的操作環(huán)境；不過，由于高壓脈沖除塵器連接著除塵風網(wǎng)，隨著使用時間的增長，布袋表面粉塵積聚，風管內的風速不斷的下降，風管內部容易發(fā)生積塵現(xiàn)象，后期清理維護工作量偏大。

5、其他
為確保除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運行，除塵設備附屬配件的選用也需要加以重視，如除塵布袋應選用“三防布袋”（防水、防油、_），防止布袋受潮、粉塵板結、布袋靜電積聚，避免靜電放電引起粉爆；脈沖電磁閥與脈沖控制儀也應選用粉塵防爆型；高壓脈沖除塵器和低壓脈沖除塵器與風網(wǎng)系統(tǒng)將不同區(qū)域多臺設備連接到一起，萬一局部設備發(fā)生粉塵爆炸等險情時，對整個設備流程系統(tǒng)隔爆較為不利；另外，為了_除塵效果，集中除塵系統(tǒng)通常選用功率較大的風機，除塵風機安裝位置附近的噪音較大，對現(xiàn)場巡視工人的健康不利等。



以上3種除塵器各有優(yōu)缺點，綜合其性能特點和近年來的使用經(jīng)驗，筆者認為在機械化糧庫和倉儲物流企業(yè)中，除塵系統(tǒng)的除塵設備宜選用高壓脈沖除塵器，針對高壓脈沖除塵器使用過程中暴露出的一些弊端，可以通過一些措施加以改進，如除塵風網(wǎng)容易積灰問題，我們可以在風網(wǎng)中增設風速儀，動態(tài)監(jiān)測風管內的風速，及時_換布袋或增大吸風量，將風管連接部分法蘭設計成便于拆裝的抱箍式，在平行段每隔6m設置觀察門和清灰口，方便后期風管積灰的清理；除塵風機安裝位置附近的噪音較大問題，可以通過選用消音效果較好的消聲器確保作業(yè)環(huán)境。但如何做好除塵系統(tǒng)風網(wǎng)吸風點與之連通設備之間的隔爆還需要業(yè)內人士們進步一的研究探討。