常松

摘要：翻車機系統(tǒng)是一種非常專業(yè)化的散裝物料卸料系統(tǒng)，它用于火車裝載的散狀物料的自動翻卸。但是，翻車機系統(tǒng)在翻卸散裝物料的過程中，由于落差較大，煤排開的大量空氣攜帶粉塵到處飛揚，造成翻車機室空氣嚴重污染，所以在翻車機作業(yè)時要采取合適合理的除塵方式對現(xiàn)場粉塵進行治理。

關鍵詞：翻車機卸煤;干霧抑塵;袋式除塵;

前言：翻車機系統(tǒng)是敞車裝載的大容量散狀物料進行自動翻卸的現(xiàn)代化專用手段，它廣泛應用于各類需要卸料場所，并且隨著企業(yè)規(guī)模的擴大及自動化技術的不斷提高，其使用率越來越高。但是，翻車機系統(tǒng)在翻卸散裝物料的過程中，由于落差較大，會產(chǎn)生大量的粉塵。各種翻車機操作間都會安裝不同的除塵系統(tǒng)，但除塵效果各有差異。

一、 翻車機系統(tǒng)概述

單車C型翻車機系統(tǒng)由翻車機本體、重車調車機、夾輪器、遷車平臺、空車調車機、止擋器及電氣控制系統(tǒng)等組成。翻車機系統(tǒng)各組成部分的作用如下：翻車機本體——是系統(tǒng)的主要構成部分。當車輛進入翻車機定位后，在油缸驅動下壓車機構和靠車機構將車輛從上面和側面夾持，然后在傳動裝置作用下，將車輛和轉子部分在托輥上旋轉160°到175°，從而使物料落入料斗內(nèi)。重車調車機—是系統(tǒng)中重要的部分，對系統(tǒng)效率起著決定性影響。主要用來牽引整列車輛并將車輛送入翻車機內(nèi)定位，再將翻卸后的空車送入遷車平臺。夾輪器——布置在重車線上翻車機的入口端。當要進行翻卸的車輛與整列車解列后，重車調車機牽引即將翻卸的車輛進入翻車機內(nèi)，為防止整列車在鐵路中因外力或鐵路坡度作用而自由溜行引發(fā)事故，設置了夾輪器，起到穩(wěn)車作用。止擋器—是翻車機卸車線系統(tǒng)中的安全設備，用來防止空車線上停留的空車因某種原因溜回遷車臺而造成事故。采用重錘擺動式結構，允許車輛在規(guī)定的方向運行，反向運動則擋住車輪，止擋器結構簡單、安全可靠。遷車平臺——當重車調車機前鉤將空車送入遷車平臺后，平臺上脹輪器夾住車輛前輪，對位插銷拔出，牽扯平臺載著空車平移到空車線對位，再插銷定位，脹輪器松開，空車調車機推送空車進到空車線。空車調車機原理與重車調車機相同，但更為簡單。其推車臂為固定式，包括起升和下落?？哲囌{車機被布置在空車線外側，作用是將空車退出牽扯平臺并在空車線上集結。

二、翻車機卸煤時揚塵的產(chǎn)生

1 產(chǎn)塵機理分析。微細的塵粒受氣流作用散布在空氣中并呈懸浮狀態(tài)，極易在受煤坑內(nèi)飛揚和向受煤坑外擴散。在翻車機卸料作業(yè)過程中，下落的煤炭顆粒所受的總用力有機械力、重力、布朗運動以及空氣流動的作用力。粉塵顆粒依靠熱運動和重力作用而得到的運動速度很小，不能造成粉塵擴散和飛揚。而對粉塵的擴散和飛揚起決定性作用的就是空氣的流動。翻車機在向下傾倒物料時，①物料沿著車廂口下落運動時，由于周圍空氣同物料的摩擦作用及其他原因，四周空氣隨著卸料的物料流動，被卷入的空氣稱為誘導空氣。誘導空氣帶動部分細微物料隨一起流動，從而引起細微顆粒飛揚。誘導氣流速度是誘導細小微粒產(chǎn)生塵化的主要影響因素。誘導的氣流流速與物料的下落速度有關，物料下落速度越大，誘導氣流就越強烈（誘導作用），并在受煤坑內(nèi)向外逸出。②由于物料要占據(jù)相當一部分空間，將物料往一定容積的受煤坑卸入時，使受煤坑內(nèi)的空氣受到壓縮，受壓縮的空氣會通過間隙向四周猛烈排出。當這些氣流向外高速流動時，由于氣流和粉塵的剪切作用，必定會帶著粉塵一起外逸，導致了粉塵的塵化。二次揚塵氣流將塵源附近的懸浮粉塵進一步分散到每個角落。

2.翻車機卸料過程塵化。翻車機室的粉塵污染問題一直以來都是大型卸料作業(yè)粉塵控制研究重點。根據(jù)現(xiàn)場的觀察和理論分析，總結出以下幾點原因：（1）料斗底部出口尺寸相對于入口尺寸小得多，卸料作業(yè)中，物料輸出速度小于料斗的入料速度。物料下落入料斗會對料斗下部的空氣進行壓縮，粒徑在0.1～100μm 的細小粒徑粉塵在壓縮空氣的作用下反沖塵化。（2）卸料過程中，翻卸物料量大，自上而下，物料重力勢能轉化為動力勢能，由于物料顆粒在相互碰撞時會產(chǎn)生較大的沖擊力，細小顆粒在這種沖擊力作用下會上揚。（3）物料從較高位置下落運動時有一定的速度，會誘導周圍的空氣運動，產(chǎn)生誘導空氣，使流動的空氣又帶動部分粉塵顆粒運動。

三、翻車機的除塵方式

翻車機作業(yè)現(xiàn)場是一個半封閉的大空間，粉塵隨氣流無組織地擴散，或逃逸到地面上來污染大氣，或沉降在翻車機下方工作平臺，污染工作環(huán)境。所以使用除塵設備來抑制粉塵的排放至關重要。

1.干霧抑塵

干霧形成的原理，干霧形成的原理是壓縮空氣和水分別通過噴頭的進氣口和進水口進入噴頭，在噴頭的內(nèi)部出口處會合，由于噴頭的特殊設計，壓縮空氣在噴頭出口處的速度超過音速而產(chǎn)生音爆，音爆的能量將水爆炸成相對較小的水霧顆粒，而后進入共振室。共振室振子能將音爆的能量和壓縮空氣的沖擊波反射產(chǎn)生強震波，將較小的水霧顆粒再次爆炸，產(chǎn)生成千上萬直徑為1～10μm 大小的水霧顆粒噴射出去，干霧便產(chǎn)生了。干霧降塵過程包括干霧與粉塵（PM10）碰撞、干霧將粉塵（PM10）包覆成團及干霧與粉塵（PM10）形成凝結團沉降過程。微米級干霧抑塵裝置由干霧機、空壓機、儲氣罐、配電箱、噴霧器組件、水氣連接管線和控制信號線等組成。研究發(fā)現(xiàn)，如果霧滴直徑大于粉塵顆粒，粉塵僅跟隨霧滴周圍的氣流運動，霧滴和粉塵顆粒接觸很少或根本沒有接觸而達不到抑塵的作用。如果霧滴顆粒和粉塵顆粒大小接近，粉塵顆粒隨氣流運動時與霧滴顆粒碰撞、接觸而黏結在一起。因此，霧滴顆粒越小，聚結的可能性越大，隨著聚結的粉塵團變大加重，從而很容易沉降下來。微米級干霧抑塵技術正是希望通過上述原理來實現(xiàn)抑塵，由噴霧頭形成粒徑不大于10 μm 的水霧，在揚塵點上方形成一定厚度的“云層”，將粉塵包圍在“云層”下面。當粉塵隨氣流上升通過“云層”時，一方面，水滴會與粉塵粒子結合，粉塵顆粒不斷聚集沉降，達到降塵和凈化空氣的目的;另一方面，空氣中被水滴浸潤的粉塵顆粒灑落于物料堆表面時，也會浸潤粉態(tài)物料，從而抑制粉塵再次飛揚。翻車機區(qū)域再使用干霧抑塵是可以將噴霧器安裝在場棚的頂部，利用連鎖系統(tǒng)控制，當進行翻卸車作業(yè)時干霧抑塵系統(tǒng)自動開啟，由頂部噴出水霧，水霧在下降的過程中和覆蓋的區(qū)域粉塵不斷融合，使區(qū)域內(nèi)的粉塵沉降，達到抑塵的效果。

2.布袋除塵器通風抑塵

袋式除塵器是過濾式除塵器的一種，是利用纖維性濾袋捕集粉塵的除塵設備。濾袋的材質是天然纖維、化學合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維和其它材料。用這些材料制造成濾布，再把濾布縫制成各種形狀的濾袋，如圓形、扇形、波紋性或菱形等。用濾袋進行過濾于分離粉塵顆粒時，可以讓含塵氣體從濾袋外部進入到內(nèi)部，把粉塵分離在濾袋外表面，也可以使含塵氣體從濾袋內(nèi)部流向外部，將粉塵分離在濾袋內(nèi)表面。含塵氣體通過濾袋過濾完成除塵過程。?袋式除塵器的突出優(yōu)點是除塵效率高，屬高效除塵器，除塵效率一般大于99%。運行穩(wěn)定，不受風量波動影響，適應性強，不受粉塵比電阻值限制。袋式除塵在翻車機設備系統(tǒng)應用時可以將集塵罩設置在翻車機卸煤坑的倉壁、翻車機二層建筑的墻體及翻車機場棚棚頂，使頂吸和側吸同時經(jīng)行。粉塵由負壓風吸入集塵罩，再通過管道將粉塵運輸至布袋系統(tǒng)達到降塵的目的。

3.兩種抑塵方式的對比

干霧抑塵，采用水霧和粉塵融合達到使粉塵沉降的效果，作用區(qū)域大、面積廣，但是其只是使粉塵沉降，需要進行再次的清掃，并且再翻車機受煤坑等障礙物較多或狹小的部位效果不明顯。袋式除塵器抑塵，通過風機產(chǎn)生的負壓風將粉塵吸入除塵系統(tǒng)，使粉塵吸附再布袋表面，再通過反吹、輸導等方式把風塵收集再一起集中運輸，但袋式除塵器作用面積小，需要和粉塵距離較近時才能達到明顯的效果。所以想使翻車機翻卸作業(yè)達到全面的除塵需要兩種除塵方式共同協(xié)作運行，相互彌補不足。

結束語：本文針對翻車機卸料作業(yè)過程中的揚塵的產(chǎn)生進行的分析，并粉塵的抑制收集方式做了闡述和對比，并指出干霧抑塵和袋式除塵共同應用于翻車機除塵時可以達到全面除塵的效果。

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