張華峰

摘 要：本文主要介紹了微霧除塵用于煤礦在破碎過(guò)程中，產(chǎn)生的大量煤塵，對(duì)人和空氣造成危害的難題，為了解決煤礦地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)中在破碎、篩分、配煤過(guò)程中粉塵、揚(yáng)塵的抑制問題，我們通過(guò)多方考察、調(diào)研，并根據(jù)工程需要研制開發(fā)了煤礦地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)微霧除塵系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，能夠有效抑制破碎、篩分、配煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵、揚(yáng)塵。

關(guān)鍵詞：微霧；聲波震蕩器；PLC程序控制

中圖分類號(hào)：X964 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)科學(xué)研究發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)

在選煤過(guò)程中由于將煤塊破碎而產(chǎn)生的大量煤塵，這些即時(shí)工人帶有防護(hù)（灰塵）口罩，由于煤塵粒度較小，極易造成人員吸入身體內(nèi)，嚴(yán)重危害工人的身體健康，對(duì)周圍環(huán)境造成污染，另一方面，粉塵濃度過(guò)高潛伏著爆炸的危險(xiǎn)，懸浮的煤塵也是造成煤礦煤塵爆炸的主要原因之一。為了解決煤礦地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)中在破碎、篩分、配煤過(guò)程中粉塵、揚(yáng)塵的抑制問題，我們通過(guò)多方考察、調(diào)研，并根據(jù)工程需要研制開發(fā)了煤礦地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)微霧除塵系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，能夠有效抑制破碎、篩分、配煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵、揚(yáng)塵。微霧除塵

2 微霧除塵技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)及原理

以中聯(lián)潤(rùn)世新疆煤業(yè)有限公司地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)為例，根據(jù)我們實(shí)地的考察、網(wǎng)上資料、和調(diào)研結(jié)果，結(jié)合該礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際情況，我們針對(duì)性做出以下設(shè)計(jì)：

（1）系統(tǒng)采用PLC程序控制，通過(guò)檢測(cè)汽車卸車信號(hào)和物流傳感器信號(hào)自動(dòng)投入運(yùn)行。

（2）具有RS-485通信協(xié)議，可反饋噴霧、停止噴霧、過(guò)濾器堵塞、電伴熱帶工作、氣壓低、水壓低、系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)等信號(hào)。

（3）集中控制系統(tǒng)將微霧抑塵機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)地面生產(chǎn)設(shè)備的控制信號(hào)聯(lián)動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)集中控制。

（4）微霧抑塵控制可實(shí)現(xiàn)就地、自動(dòng)、遠(yuǎn)程3種控制模式。通過(guò)PLC設(shè)置接口修改噴霧周期及管道吹掃時(shí)間等。就地控制模式時(shí)，通過(guò)就地按鈕進(jìn)行啟?？刂疲總€(gè)水氣分配器對(duì)應(yīng)一個(gè)就地按鈕。系統(tǒng)應(yīng)配有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)以及遠(yuǎn)程/就地選擇開關(guān)，并分別提供開關(guān)位置信號(hào)給集中控系統(tǒng)。

（5）物流傳感器選用為進(jìn)口傳感器，傳感器必須防塵、防水，防護(hù)等級(jí)IP65。

（6）微霧抑塵裝置具備向遠(yuǎn)方反饋系統(tǒng)內(nèi)部各種報(bào)警及運(yùn)行信號(hào)的功能（包括開機(jī)、關(guān)機(jī)、電伴熱帶工作、過(guò)濾器堵塞、氣壓低、水壓低、微霧抑塵裝置自動(dòng)/手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)指示等信號(hào)）。

（7）微霧抑塵裝置需要具備防止物料撞擊噴嘴、噴嘴自凈、自動(dòng)反沖洗過(guò)濾、自動(dòng)吹掃排水，供水、供氣管道及其他附屬設(shè)施均配置電伴熱帶加熱及保溫防凍等功能。

（8）反沖洗過(guò)濾器殼體材質(zhì)為碳鋼，其過(guò)濾濾芯、濾框、濾網(wǎng)等均為不銹鋼材質(zhì)，過(guò)濾器連接形式為法蘭連接，密封件材質(zhì)為耐油石棉、丁腈橡膠、聚四氟乙烯。最大流量：大于10m?/h，耐壓等級(jí)1.6MPa，精度為100um，且具有自動(dòng)清洗排污功能。

（9）每套系統(tǒng)配置的接線箱、控制箱和控制柜等，應(yīng)采用碳鋼噴塑材質(zhì)箱（柜）體。低壓電控箱和電動(dòng)機(jī)進(jìn)線口應(yīng)采用防爆電纜密封頭，不銹鋼材質(zhì)。

（10）管道的連接，除與設(shè)備及附件連接采用法蘭或絲扣連接外，其余均采用焊接連接。

（11）防腐：對(duì)所有結(jié)構(gòu)件進(jìn)行噴砂除銹防腐處理，兩遍底漆，兩遍面漆。

2.1 微霧除塵技術(shù)的原理

國(guó)內(nèi)煤礦的每塊或散煤從井下運(yùn)輸?shù)降孛婧?，要進(jìn)行選分處理，將煤塊按規(guī)格大小進(jìn)行分類，對(duì)較大的煤塊（煤炭）進(jìn)行破碎、篩分作業(yè)是將大塊煤炭破碎后，再進(jìn)行洗選處理，煤塊在破碎的過(guò)程中，易產(chǎn)生大量的煤塵，懸浮在空中，在此工位點(diǎn)加裝微霧除塵裝置有效解決煤塵問題。

當(dāng)物料轉(zhuǎn)運(yùn)、卸料作業(yè)時(shí)，作業(yè)之前開啟噴霧系統(tǒng)。電控系統(tǒng)自動(dòng)打開電磁閥、控制器，將空氣、水輸送到各塵點(diǎn)的上方，由特制的超聲波霧化噴嘴霧化除塵噴嘴噴出成千上萬(wàn)的1μm～10μm的水霧，水霧均勻噴射在起塵處，使附近充滿水霧，持續(xù)噴霧30s。霧珠能附著在粉塵之上，粉塵顆粒聚成團(tuán)后沉降，直至將粉塵完全抑制在其中。

微霧除塵系統(tǒng)是由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的聲波震蕩器，通過(guò)高頻聲波將水高度霧化，從而形成上千上萬(wàn)個(gè)1μm～10μm大小的水霧顆粒。壓縮氣流通過(guò)噴頭共振室將水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵發(fā)生點(diǎn)，粉塵聚結(jié)而墜落，達(dá)到除塵目的。噴霧除塵相比傳統(tǒng)的粉塵治理方式（布袋式等）噴霧霧除塵是理想的粉塵治理方式，其優(yōu)勢(shì)不僅在于低廉的造價(jià)、控制簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，而且除塵效果顯著、低能耗、穩(wěn)定性更是其他除塵方式所不能比擬的，特別是無(wú)須收集和輸送含塵氣體，省去了收塵罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等裝置設(shè)備，更不會(huì)造成二次污染。

2.2 微霧除塵裝置基本參數(shù)（表1）

3 技術(shù)推廣應(yīng)用

我公司在前期針對(duì)煤礦地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)物料在裝卸、運(yùn)轉(zhuǎn)、破碎、篩分、混合和清掃等過(guò)程中粉塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研和方案討論基礎(chǔ)上，于2016年底，系統(tǒng)投入運(yùn)行至今。經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)運(yùn)行，圓滿地完成了各項(xiàng)研究?jī)?nèi)容。取得如下成果：

（1）微霧除塵系統(tǒng)在起塵點(diǎn)，粉塵點(diǎn)噴霧，源頭除塵，效率高除塵效果顯著、低能耗、穩(wěn)定性好，特別是無(wú)須收集和輸送含塵氣體，省去了收塵罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等裝置設(shè)備，更不會(huì)造成二次污染。

（2）微霧除塵系統(tǒng)在煤礦地面成品煤生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地抑制了破碎、篩分、配煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵、揚(yáng)塵，降低了粉塵對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的危害，確保了從業(yè)人員的生命健康和預(yù)防事故的發(fā)生，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)安全效益。

參考文獻(xiàn)

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