胡賽科

(恒尊集團(tuán)有限公司，浙江 舟山 316000)

0 引言

隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，預(yù)拌混凝土行業(yè)的發(fā)展也如火如荼，但由于混凝土送料過程容易出現(xiàn)粉塵，以及預(yù)攪拌過程存在攪拌不均勻、攪拌效率低下、無法知曉攪拌質(zhì)量等問題，嚴(yán)重影響了工人的工作環(huán)境及相關(guān)器械設(shè)備的使用壽命，同時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重，致使能源消耗也越來越大，為此，急需開發(fā)一種既可以環(huán)保節(jié)能、降低粉塵，又可以實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土攪拌過程，提高混凝土攪拌質(zhì)量的特色工藝[1-5]。

1 混凝土預(yù)攪拌過程中綠色除塵工藝的要求分析

在混凝土輸送以及攪拌過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，嚴(yán)重影響工人的工作環(huán)境和周圍的空氣質(zhì)量，而且散落的粉塵落在正在運(yùn)作的器械上，長久的積累、摩擦?xí)饾u增大器械零部件的磨損，直接影響現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)機(jī)械的使用壽命[6-10]。針對(duì)此，查閱并參考其他工藝，最終確立了混凝土預(yù)攪拌過程中綠色除塵工藝的設(shè)計(jì)要求[11-13],具體如下：

(1) 操作簡(jiǎn)單，實(shí)用方便。

(2) 設(shè)置自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，有效降低粉塵。

(3) 實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土預(yù)攪拌過程，并設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，有效地提高預(yù)攪拌質(zhì)量。

2 混凝土預(yù)攪拌過程中綠色除塵工藝的設(shè)計(jì)

混凝土預(yù)攪拌過程中綠色除塵工藝系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。與混凝土預(yù)攪拌綠色除塵工藝主機(jī)控制系統(tǒng)相連的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、反饋處理模塊、報(bào)警系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、無線射頻識(shí)別器用于保證系統(tǒng)各部分能夠正常工作。當(dāng)預(yù)攪拌混凝土進(jìn)入系統(tǒng)工作區(qū)后，無線射頻識(shí)別器可以通過無線電訊號(hào)識(shí)別預(yù)攪拌混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中的相關(guān)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，在運(yùn)行過程中，射頻天線發(fā)出無線電信號(hào)被激活，同時(shí)，收發(fā)模塊將不斷產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)射頻天線發(fā)射出去，進(jìn)而對(duì)進(jìn)入該讀識(shí)器識(shí)別區(qū)域的預(yù)攪拌混凝土空氣質(zhì)量情況進(jìn)行監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集,讀識(shí)器將采集到的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行預(yù)處理，并將采集的信息反饋給無線射頻識(shí)別器，最后將處理后的結(jié)果通過無線信號(hào)傳送至混凝土預(yù)攪拌綠色除塵工藝主機(jī)控制系統(tǒng)；混凝土預(yù)攪拌綠色除塵工藝主機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)運(yùn)算處理后，同時(shí)生成三部分控制信號(hào)，并分別傳輸至數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和反饋處理模塊，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊主要用于儲(chǔ)存所采集的生產(chǎn)信息，并匯總監(jiān)理數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)處理模塊主要對(duì)所采集到的預(yù)攪拌混凝土信息與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，反饋處理模塊主要用于將處理過的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行及時(shí)反饋；當(dāng)空氣中粉塵濃度超過環(huán)保要求設(shè)置的閾值時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)反饋處理模塊將所監(jiān)測(cè)的預(yù)攪拌混凝土質(zhì)量信息通過混凝土預(yù)攪拌綠色除塵工藝主機(jī)控制系統(tǒng)顯示屏進(jìn)行顯示，噴霧系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)開始作業(yè)，直至將空氣中粉塵濃度降低至環(huán)保要求的閾值時(shí)，停止工作，報(bào)警系統(tǒng)解除報(bào)警提示。

圖1 綠色除塵工藝系統(tǒng)原理框圖

本綠色除塵工藝的噴霧除塵系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。報(bào)警系統(tǒng)與空氣質(zhì)量檢測(cè)儀相連，可以通過空氣質(zhì)量檢測(cè)儀內(nèi)部感受器直接測(cè)量出空氣中粉塵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)即可判斷粉塵質(zhì)量是否超標(biāo)，若超標(biāo)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警；報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警后，直接啟動(dòng)噴霧系統(tǒng)工作，噴霧系統(tǒng)與自來水接口和空氣壓縮機(jī)直接相連，自來水接口噴射的自來水和一定比例的壓縮空氣協(xié)同工作，使壓縮空氣和水在噴霧系統(tǒng)的噴嘴內(nèi)部混合霧化，少量的水就形成了濃密的干霧，通過噴射的干霧來捕捉粉塵，由于形成的干霧具有很大的動(dòng)能，極大地增大了與空氣中粉塵顆粒的結(jié)合概率，同時(shí)粉塵和干霧極容易積聚形成團(tuán)聚物，隨著粉塵和干霧形成的團(tuán)聚物慢慢積聚，在重力的作用下團(tuán)聚物加速下落，即可達(dá)到噴霧除塵的效果，不但耗水量小，而且運(yùn)行維護(hù)成本也比較低，大大改善了工作環(huán)境。

圖2 噴霧除塵系統(tǒng)原理框圖

3 可行性分析

3.1 結(jié)構(gòu)可行性分析

粉塵的消除主要通過噴霧系統(tǒng)來完成，通過將水與壓縮空氣混合形成干霧，由于干霧的質(zhì)量較輕，且本身又在一定的壓力下噴出，因此增加了干霧與空氣中粉塵的接觸面積，在粉塵與干霧接觸的過程中，極容易積聚形成團(tuán)聚物，在重力的作用下，團(tuán)聚物會(huì)逐漸積聚并下沉，如此即可達(dá)到噴霧除塵的效果。此方法運(yùn)行維護(hù)成較低，可大大改善工作環(huán)境。

預(yù)攪拌混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量情況均可以通過無線射頻識(shí)別器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將監(jiān)控信息數(shù)據(jù)反饋給混凝土預(yù)攪拌綠色除塵工藝主機(jī)控制系統(tǒng)，根據(jù)主機(jī)控制系統(tǒng)的顯示屏觀察預(yù)攪拌混凝土生產(chǎn)情況，并對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，不但可以做到對(duì)混凝土預(yù)攪拌質(zhì)量的全面管理，而且還可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，針對(duì)問題提供可靠、有效的對(duì)策。

3.2 技術(shù)可行性分析

本工藝設(shè)置有報(bào)警系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)可以通過空氣質(zhì)量檢測(cè)儀內(nèi)部感受器直接測(cè)量出空氣中粉塵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，即可判斷粉塵質(zhì)量是否超標(biāo)，若超標(biāo)，則會(huì)自動(dòng)報(bào)警，報(bào)警信號(hào)反饋給噴霧系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)可以使壓縮空氣和水在噴嘴內(nèi)部混合霧化，進(jìn)而加大與粉塵的接觸面積，使粉塵凝聚下沉。此外，本工藝采用無線射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)預(yù)攪拌混凝土攪拌質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)實(shí)時(shí)攪拌情況建立數(shù)據(jù)庫，可以清晰地知曉預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)情況。

3.3 經(jīng)濟(jì)可行性分析

該工藝采用的無線射頻識(shí)別器、噴霧系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)均為自動(dòng)化控制，便于操作，大大降低了人工成本。這些儀器的總費(fèi)用與每年治理粉塵污染、器械維修以及相關(guān)損耗的費(fèi)用相比減少了很多，且環(huán)保節(jié)能，符合綠色環(huán)保要求。

4 結(jié)語

本文根據(jù)混凝土預(yù)攪拌過程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵以及預(yù)攪拌過程無法得知生產(chǎn)情況等問題，采用無線射頻識(shí)別器對(duì)送料及混凝土預(yù)攪拌過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，并反饋給主機(jī)控制系統(tǒng)，主機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)布指令，利用噴霧系統(tǒng)來降低生產(chǎn)過程中粉塵所造成的空氣污染，利用報(bào)警系統(tǒng)來檢測(cè)空氣中粉塵含量是否超標(biāo)，若超標(biāo)則會(huì)報(bào)警提示，噴霧系統(tǒng)啟動(dòng)除塵，直至空氣中粉塵含量低于環(huán)保要求，報(bào)警提示解除。該工藝環(huán)保節(jié)能，可以有效地降低空氣中粉塵產(chǎn)生的污染，同時(shí)提高混凝土的攪拌質(zhì)量。

本工藝設(shè)計(jì)和理論研究均是在理想的條件下進(jìn)行的，在工藝設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)除塵工藝、預(yù)攪拌質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控存在一些不足，仍需進(jìn)一步探討和研究。