基于导流式干雾技术的皮带机驱动站无尘化改造设计.pdf

Port Operation2023.No.3(Serial No.270)基于导流式干雾技术的皮带机驱动站无尘化改造设计肖海祥河北港口集团有限公司教育培训中心摘要：某码头BM皮带机驱动站原有干雾抑尘系统存在用水量大、降尘效率低、二次污染等缺点，无法保障BM皮带机降尘作业。设计一种导流式干雾抑尘系统，给出了射雾器、保温控制箱、自动控制技术要点。该系统采用干雾喷洒上游皮带方式，可实现BM皮带机驱动站作业的无尘化。关键词：皮带机；驱动站；干雾；抑尘Design of Dust-free Renovation of Belt Conveyor Drive StationBased on Inflow Dry Mist TechnologyXiao HaixiangEducation and Training Center of Hebei Port Group Co.,Ltd.Abstract:The original dry mist dust suppression system of a terminal BM belt conveyor drive station has thedisadvantages of large water consumption,low dust suppression efficiency and secondary pollution,which cannot guaranteethe dust suppression operation of BM belt conveyor.A diversion dry mist dust suppression system is designed,the technicalkeys of fog shooter,insulation control box and automatic control are given.The system adopts the method that dry mist issprayed on upstream belt,which can realize the dust-free operation of BM belt conveyor in drive station.Key words:belt conveyor;drive station;dry mist;dust suppression作在设备管理中变得愈加重要。某煤炭码头装船部1引言BM皮带机驱动站扬尘问题突出,原有的干雾抑尘随着环保理念的逐步深人，无尘作业已成为当系统由于设计问题,存在着故障多、水量大、降尘效下煤炭港口的建设目标，煤炭作业区的除尘保障工率低、二次污染和成本高等诸多问题,无法保障BM将3 层船舱设置成4 层巷道堆垛类船舱（见图5），每艘船设置2 台巷道堆垛机，码头9 艘船同时装卸时,满足装卸1 4 辆/min小客车的通过能力需求。也可将3 层船舱设置成4 层自动化集装箱堆垛库类船舱，采用专用的框架集装箱，船舱按照自动化集装箱堆场规划设置，采用自动化岸边集装箱起重机装卸工艺。船舶装卸船作业实现无人化。5结语客滚码头小客车自动化装卸船工艺，通过小客车自动安检、自动搬运、自动堆垛存放技术的应用，实现了客滚码头作业的自动化、无人化，提升了客滚码头小客车装卸船的效率和安全性。麦戈源：5 7 0 3 1 1，海口市滨海大道7 6 号海港大厦收稿日期：2 0 2 3-0 1-1 1图5 小客车巷道堆垛立体仓库68D0I:10.3963/j.issn.1000-8969.2023.03.021港口装卸2 0 2 3 年第3 期（总第2 7 0 期）皮带机降尘效果,由此带来了较大的环保压力。为大量烟尘；但从总体上看，驱动站起尘的范围较此,设计了全新的导流式干雾系统,其具有降尘效率小,来源单一。高、无二次污染、用水量小、故障率低、冬季可运行以通过分析原干雾系统的缺陷、驱动站的设备特及智能化等优点。新的导流式干雾系统应用后,有效点和起尘来源，决定采用干雾水嘴喷洒上游皮带的地解决了作业起尘、驱动站地面因水量过大及多余的改造方案实现降尘，并给水嘴安装封闭式护罩,形成水汽沉降形成的煤泥问题，保障了清洁生产。射雾箱，实现防扩散降尘。3.1系统布置2原干雾抑尘系统分析驱动站内共有8 个滚筒，其中3#、5#滚筒为驱BM驱动站原有的干雾抑尘系统,主要依靠全动滚筒。在皮带进人驱动站的起点，即1#滚筒与2#覆盖式水雾降尘，缺点如下。滚筒之间增加一处射雾器,在启动的源头打湿皮带；(1)原干雾系统降尘原理是将控制系统输送来在运行过程中，7#滚筒容易起尘，因此在7#滚筒上的气、水转化成颗粒直径为1 1 0 m的水珠颗粒喷方单独增加一处射雾器,对重点区域进行覆盖。重射出去,使水珠与空气中的粉尘接触、相互粘结、凝新布置的驱动站干雾系统见图2。聚变大,并在自身的重力作用下沉降,从而达到降尘的作用。但驱动站面积过大，仅凭几个干雾水嘴无法实现起尘点全覆盖，因此导致现场干雾的降尘效果较差。驱动站内安装着大量高压电机、电缆等设备，散落的水雾不仅影响驱动设备使用寿命，而且存在一定安全隐患,落地后又形成了煤泥,造成二次污染(见图1)。驱动设备图1 驱动站原干雾喷嘴布局（2)喷嘴选型、水汽配比不合理，原喷嘴型号为SV980,扩散角度3 0，扩散范围较小，耗水量、耗气量都比较大,不适合驱动站降尘使用,并且会给空压机造成较大负荷，导致空压机经常过热跳闸，（3)原射雾器采用一体化设计，用铝合金浇筑成型集成水气路通道。由于原设计未留清淤口，一体化设计又导致故障后无法维修，只能废弃换新。而射雾器的使用寿命仅约为8 个月，之后就会因杂质、水垢堆积堵死,造成使用成本过高。（4)附带的干雾控制箱空间狭小,没有保温夹层，只能在箱内狭小的空间对管路进行保温,为冬季运行带来困难。3导流式干雾系统设计驱动站的起尘来源主要是皮带启动及平稳运行时的振动引起气流，尤其是皮带启动的瞬间，突然增大的负载会导致皮带的抖动，短时间内形成1驱动设备图2 驱动站干雾系统重新布局示意图3.2导流式射雾器设计利用软硬管将2 套水汽分配器并联后固定在安装架上，再附以保温伴热，形成冬季可用的射雾器。驱动设备在射雾器外部安装拢雾罩,增加导流功能,整个射雾器的角度倾斜向下。全新设计的射雾器极大地节约了成本,消除了风力因素导致的水汽扩散,降低了耗气量,基本解决了空压机过热跳闸的故障问题。3.2.1喷射范围与喷嘴选型BM皮带带宽2.2 m,其主要作业面是槽角内与煤接触面,其有效接触宽度为1.4 m,这也是残留煤粉起尘的主要位置,因此,喷嘴的喷射范围定在1.4 m左右。将原有的SV980型喷嘴改型为SK508,这种喷嘴的射程有所缩短，但喷射角度更大,耗水耗气量都有较大幅度的减少(见表1)。表1 两种喷嘴参数对比角度气压水压耗水量耗气量射程型号/MPa/MPa/(L hl)/(L minSV980300.35 0.06SK508800.50.08通过计算，最终确定每套射雾器保留2 个喷嘴，喷嘴相距0.5 m，距皮带0.8 5 m，末端的喷射宽度为1.44 m(见图 3)。691驱动设备1.导流式射雾器4618/m27341062.5Port Operation2023.No.3(Serial No.270)21440345608XHNOHNO9500图3 干雾喷射范围换型后射雾器的耗气量由原来的8 1 9 L/min，降低为2 1 2 L/min，将空压机负载降低了7 0%以上。3.2.2射雾器设计确定喷雾范围后，利用软硬管将2 套分配器并联后固定在安装架上，再附以保温伴热,形成冬季可用的射雾器（见图4）。为了保证水雾不扩散,在射雾器外部安装了拢雾罩,在现场安装时,整个射雾器的角度改为倾斜向下，较好地防止了水雾凝结回流现象的出现。141.分配器2.安装架3.保温伴热4.水路5.气路图4 射雾器设计图3.3保温控制箱设计为了便于冬季使用，专门设计了带保温层的控制箱，将干雾系统的控制元件集成在保温箱内。保温箱采用不锈钢材质，内部夹层为3 0 mm厚阻燃橡塑棉，箱门处安装胶条密封。水路控制由可调流量闸阀、粗过滤器、精过滤器、电磁阀组成,具备调节水压、流量功能，在保证雾化及降尘效果的情况下,最大限度的减少水量，同时避免水汽过大造成二次污染。双重过滤器的安装能有效滤除水中杂质,防止水嘴堵塞（见图5）。气路方面,除了闸阀调节气压外,在管路前沿安装了单向阀,能够有效防止水路回流进气路。水路、气路在电磁阀出口分出多个支路，每一路水路与气路在水嘴处汇合，形成喷雾。4控制系统的设计为了实现干雾的智能化、精确化,保证干雾降尘的效果,设计了3 种控制模式。4.1粉尘浓度检测控制根据装船机落料斗的粉尘浓度检测仪数值，控7081011121.M100格兰头2.电磁阀3.精过滤器4.粗过滤器5.闸阀6.保温箱体7.入口水管8.入口气管9.出口软管10.单向阀1 1.电磁阀1 2.闸阀图5 干雾控制箱原理简图制干雾的分级启停。装船机上装有两款粉尘浓度检测仪,分别为静电式粉尘浓度检测仪和泵吸式粉尘浓度检测仪。当料流开关检测到料流时，计数周期30s之内泵吸式浓度平均值小于等于5 mg/m且静电式浓度值小于2.4 mg/m,不投人干雾降尘;计数周期3 0 s之内泵吸式浓度平均值在5 1 0 mg/m且235静电式浓度值在2.4 3 mg/m时，投入第一级干雾,延时5 min;计数周期3 0 s之内泵吸式浓度平均值大于1 0 mg/m且静电式浓度值大于3 mg/m时，投人第二级干雾,延时5 min。4.2随流程启停粉尘浓度控制针对的是普通煤种,在粉尘浓度较低的时候不启动洒水；但对于特殊的易起尘煤种，启动模式改为随流程启动，只要皮带启动，干雾系统全程开启，最大化降尘。4.3手动模式在驱动站处设置手动打开与关闭模式。当巡视发现驱动站处粉尘浓度过大，驱动站的干雾系统没有启动时，可以通过干雾本地控制箱上的选择开关手动打开或关闭驱动站干雾系统。5结语基于导流式干雾技术的BM驱动站无尘化改造设计已应用到该码头所有6 台BM驱动站，基本实现了作业无尘化，且冬季可正常使用。该方案的实施，大大降低了因环保设备故障导致的设备停机时间，节约了设备使用成本，促进了绿色港口建设。肖海祥：0 6 6 0 0 0，河北省秦皇岛市海港区光明路7 6 号收稿日期：2 0 2 3-0 2-1 8D0I:10.3963/j.issn.1000-8969.2023.03.022