彭延松，時(shí)紅霞，任志恒（北京凱盛建材工程有限公司，北京 ）

1 設(shè)計(jì)背景

堆棚作為儲(chǔ)存含粉狀物料的場所，被各行業(yè)廣泛使用，尤其是近年來國家對(duì)環(huán)保的重視程度越來越高，露天儲(chǔ)存或簡單遮蓋儲(chǔ)存含粉狀物料的形式已經(jīng)不存在了，施工快、性價(jià)比高、彩鋼全密閉的鋼結(jié)構(gòu)堆棚成了含粉狀物料儲(chǔ)存形式的升級(jí)產(chǎn)品。采用堆棚儲(chǔ)存確實(shí)解決了含粉狀物料的儲(chǔ)存對(duì)工廠及其周邊環(huán)境造成的粉塵污染，但還是不能解決裝載機(jī)在堆棚中堆取含粉狀物料時(shí)產(chǎn)生的揚(yáng)塵問題，因?yàn)槎雅镆话悴捎貌输摪迕芊猓芊庑圆?，堆棚?nèi)揚(yáng)塵過大會(huì)從堆棚密封性最差的底部及彩鋼板搭接處向外冒灰，不能滿足環(huán)保要求。尤其對(duì)于儲(chǔ)存未水洗含水量很低的原煤等燃料的堆棚內(nèi)，過大的揚(yáng)塵還會(huì)導(dǎo)致粉塵爆炸事故。為了避免上述堆棚內(nèi)問題的發(fā)生，我們開發(fā)了一種專用于堆棚上的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 系統(tǒng)設(shè)備原理及選型依據(jù)

2.1.1水箱

為了保證噴淋系統(tǒng)供水穩(wěn)定，采用獨(dú)立水箱穩(wěn)定水源，水箱進(jìn)水采用進(jìn)水管上的機(jī)械浮球閥控制，水箱內(nèi)設(shè)置接電液位開關(guān)，控制水箱低液位時(shí)水泵急停動(dòng)作；水箱容積要至少能滿足1～2 h系統(tǒng)最大使用量。

2.1.2水泵

由于該系統(tǒng)需要在堆棚附近就近安裝，為了避免采用變頻水泵的變頻器在惡劣環(huán)境下出現(xiàn)故障，系統(tǒng)主管路壓力控制方面決定采用性價(jià)比高且穩(wěn)定的壓力傳感器及帶電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥的回水管道即可，水泵采用普通多級(jí)離心泵；水泵的流量要滿足系統(tǒng)最大使用量，水泵揚(yáng)程要滿足水在管道內(nèi)輸送及高壓霧化噴頭所需壓力，一般高壓霧化噴頭壓力要大于40kg。

2.1.3系統(tǒng)管路及高壓霧化噴頭

系統(tǒng)管路的布置取決于噴頭的設(shè)置位置及裝載機(jī)工作區(qū)域的劃分，將堆棚尺寸劃分為多個(gè)裝載機(jī)工作單元，每個(gè)單元根據(jù)噴頭的工作半徑設(shè)置若干噴頭，每個(gè)單元根據(jù)工作區(qū)域具體尺寸設(shè)置一個(gè)或多個(gè)粉塵濃度傳感器，系統(tǒng)管道的布置要能夠獨(dú)立開啟各工作單元內(nèi)噴頭，管道上相應(yīng)位置設(shè)置若干電磁閥及手動(dòng)截止閥。

2.2 系統(tǒng)流程圖

因不同尺寸堆棚工作區(qū)域劃分及工作單元個(gè)數(shù)不同，現(xiàn)為了簡化流程圖，堆棚中只考慮三個(gè)工作單元,編號(hào)分別為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)。

2.3 系統(tǒng)控制邏輯

2.3.1調(diào)整主管網(wǎng)壓力

通過水泵出口的壓力傳感器與回水管道上的電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥配合調(diào)整主管網(wǎng)壓力，當(dāng)壓力傳感器監(jiān)測到的主管網(wǎng)壓力大于設(shè)定值時(shí)，適當(dāng)加大電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥開度，使主管網(wǎng)壓力趨于設(shè)定值；當(dāng)壓力傳感器監(jiān)測到的主管網(wǎng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，適當(dāng)減小電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥開度，使主管網(wǎng)壓力趨于設(shè)定值。

2.3.2開啟相應(yīng)工作單元的電磁閥

通過各工作單元設(shè)置的粉塵濃度傳感器的反饋信號(hào)來判斷該工作單元是否有裝載機(jī)在工作，當(dāng)粉塵濃度傳感器監(jiān)測到粉塵濃度超過設(shè)定值時(shí)，開啟相應(yīng)系統(tǒng)管路上的電磁閥，當(dāng)粉塵濃度傳感器監(jiān)測到粉塵濃度不超過設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉相應(yīng)系統(tǒng)管路上的電磁閥，粉塵濃度的設(shè)定值要進(jìn)行多次嘗試，既要保證在裝載機(jī)開始工作時(shí)粉塵濃度傳感器及時(shí)反饋信號(hào)，也要保證當(dāng)工作單元正常噴淋工作時(shí)粉塵濃度傳感器不能反饋出粉塵濃度低于設(shè)定值需要關(guān)閉相應(yīng)電磁閥的信號(hào)。

3 應(yīng)用案例

我司蒙古國蒙欣水泥廠項(xiàng)目進(jìn)廠燃料為未經(jīng)水洗直接從煤礦開采的原煤，進(jìn)廠后直接運(yùn)至原煤堆棚內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存，含水量很低，平均在5%以下。為了防止原煤堆棚揚(yáng)塵及粉塵爆炸事故，我們?yōu)樵摱雅镌O(shè)計(jì)了一套自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。項(xiàng)目投產(chǎn)至今已有四年時(shí)間，該項(xiàng)目原煤堆棚自動(dòng)噴淋系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)情況良好，基本抑制了原煤堆棚內(nèi)轉(zhuǎn)載機(jī)對(duì)原煤堆取時(shí)產(chǎn)生的揚(yáng)塵，有效的防止了原煤堆棚因煤粉粉塵濃度高造成的塵爆現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，也證明了這種堆棚內(nèi)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。