引言

鎮(zhèn)江港碼頭配置有卸貨用的25t門機,主要用于卸載礦石、燃煤等散料?，F(xiàn)場作業(yè)時,單臺門機對應單個移動料斗(尺寸6.5m×6.3m),門機懸臂通過旋轉、變幅將抓斗移至船倉內抓料,抓滿物料后門機懸臂再旋轉到碼頭側,將抓斗移至料斗上方放料,物料由抓斗落入接料斗時會產生較大的揚塵,且岸邊風較大,揚塵受風影響,極易造成碼頭周邊大片區(qū)域的粉塵污染。為抑制粉塵擴散和污染,通常在移動料斗上安裝高能微霧抑塵系統(tǒng)。

1微霧抑塵系統(tǒng)簡介

1.1工作原理

微米級高能微霧抑塵技術原理:霧滴粒徑與細微粉塵粒徑相接近,粉塵顆粒與霧滴顆粒容易碰撞、接觸而粘結在一起變大加重,減少粉塵降落時間,實現(xiàn)抑塵。微霧抑塵原理如圖1所示,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、接觸而粘結在一起,霧滴顆粒越小,聚集的可能性越大,隨著聚集的粉塵團變大加重就更容易降落。

圖1微霧抑塵原理

干霧抑塵過程如圖2所示。高能微霧抑塵系統(tǒng)采用高壓水產生超聲波振蕩,將水分裂霧化成微米級水霧,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,水滴會與粉塵粒子結合("團聚"效應),粉塵顆粒會不斷聚集沉降,達到降塵和凈化空氣的目的。同時,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,從而抑制粉塵飛揚。

高能微霧抑塵系統(tǒng)采用高壓水經特殊高能微霧噴嘴噴射出5~50um的細顆粒水霧:霧滴顆粒具有高達50m/s的運

圖2干霧抑塵過程示意圖

動速度,能夠有效壓制高速運動的粉塵。

1.2微霧抑塵系統(tǒng)的組成

整個系統(tǒng)由五個部分組成,分別為進水處理設備部分、增壓設備部分、噴霧組件部分、管路部分和控制部分。

1.2.1進水處理設備部分

進水處理設備的作用是將系統(tǒng)用水經過濾后從水源引到緩沖水箱,保證末端噴嘴持續(xù)正常工作,保證后續(xù)設備的使用壽命。進水處理設備包括進水電磁閥、進水管路、全自動清洗過濾器、緩沖水箱等,其中緩沖水箱選型為6m3。圖3為全自動清洗過濾器,圖4為緩沖水箱。

圖3全自動清洗過濾器

1.2.2增壓設備部分

增壓設備采用進口高壓柱塞泵,如圖5所示,最大壓力達15MPa,額定流量為120L/min,用于將低壓水增壓至抑塵系統(tǒng)所需的壓力。

圖4緩沖水箱

圖5高壓柱塞泵組

1.2.3噴霧組件部分

噴霧組件將高壓水轉化為具有一定運動速度、粒度的微霧,最終實現(xiàn)抑塵的目的。噴霧組件包括噴嘴安裝管、安裝套筒及噴嘴。噴嘴采用澳洲進口單流體高能微霧噴嘴,采用10MPa以上高壓水產生5~50μm的微霧,霧化直徑大于800mm,噴射距離≥4m,噴嘴布置單排間距400mm,單個料斗布置32個噴嘴。圖6為噴嘴安裝管。

圖6噴嘴安裝管

1.2.4管路部分

管路用于連接進水設備、增壓設備和噴霧組件。

1.2.5控制部分

控制系統(tǒng)根據運行工藝需要可實現(xiàn)自動/手動控制。在自動控制模式下,抑塵系統(tǒng)可檢測到車輛到位及卸料開始信號,通過自動控制電磁閥的切換實現(xiàn)自動噴霧。

2微霧抑塵系統(tǒng)的安裝

在接料斗上方左、右各布置一排高能微霧噴嘴,噴射細顆粒水霧形成霧幕覆蓋在料斗上方,阻擋揚塵擴散,且在料斗上方設置防風板,防風板安裝高度為1.4m,以減少環(huán)境風的影響。由于接料斗為移動設備,所以需要在移動平板小車上安裝高壓泵、水箱、過濾器、電控箱等主設備,由高壓膠管將高壓泵出口與料斗上的高壓供水管線連接,實現(xiàn)高壓噴霧的供水。

3微霧抑塵系統(tǒng)存在的問題及改進措施

(1)噴嘴管安裝過高(距防風板頂100mm),使得噴出的高能微霧仍受環(huán)境風的影響較大,影響抑塵效果。通過改進安裝位置,將噴嘴管安裝于距防風板頂500mm處,取得了良好的效果。

(2)由于自動控制的抓斗檢測開關安裝于料斗防風板四角,運行一段時間后,鏡頭被粉塵粘附,造成誤動作。通過增加檢測開關鏡頭前的吹掃裝置,避免粉塵物料粘結在鏡頭上,解決了抓斗檢測開關導致系統(tǒng)誤動作的問題。

(3)防風板搭建垂直于料斗頂部側板,造成抓斗放料空間偏小,抓斗只能在料斗更高的上方位置放料,增大了誘導風及粉塵擴散。通過將防風板做成擴口的方案優(yōu)化,增大抓斗的作業(yè)空間,同時要求抓斗作業(yè)時盡量靠下部卸料,減小初始誘導風。

(4)抑塵主設備安裝于移動平臺上,反復拖拽移動過程中水箱容易破損漏水,各管接頭出現(xiàn)松動問題。通過減小水箱規(guī)格尺寸,規(guī)范平臺移動操作,要求移動時需將水箱內水排除干凈,增加設備與平臺軟連接等措施的優(yōu)化,極大地減少了抑塵主設備安裝于移動平臺上的不利影響。

4結語

該移動料斗高能微霧抑塵系統(tǒng)于2018年9月份完成改造,至今運行穩(wěn)定,改造后現(xiàn)場作業(yè)粉塵濃度大幅度下降,現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境得到極大改善,應用先進的高能微霧抑塵技術,使碼頭作業(yè)區(qū)域完全符合國家生產區(qū)間的粉塵濃度標準,環(huán)保效益顯著。