利勃海尔混凝土搅拌站除尘系统的分析与改进
2007/6/27 9:17:00
随着我国经济建设的飞速发展，商品混凝土搅拌站也如雨后春笋般纷纷建立起来，与此同时由于搅拌站生产时产生的粉尘污染问题也日益引起相关部门的重视，在环保问题越来越受到重视的今天，如何消除搅拌站的粉尘污染问题已经摆在了我们面前。下面本文着重就利勃海尔皮带上料式混凝土搅拌站对粉尘的处理方式进行分析，并针对实际应用过程中出现的问题进行了适当改进。
1、粉尘来源及解决方法
混凝土搅拌站在生产过程中所产生的粉尘主要有三个方面：
（1）骨料在称量、输送过程中产生的扬尘；
（2）骨料和粉料在投料时产生的大量粉尘；
（3）粉料仓在往仓内打料时产生的泄漏粉尘等。
以上几种产生粉尘污染的情况中，第一种和第三种情况产生的粉尘污染不是很严重，并且已有相应比较有效的解决方法，所以在此不再讨论；而第二种情况下产生的粉尘最为严重，而且粉尘产生所处的部位均为搅拌站关键设备所在部位，所以本篇主要以此处的除尘设计为主。
2、LIEBHERR MPS-II控制系统的除尘设计
利勃海尔斜皮带上料式搅拌站的除尘系统如图1所示，K1至K6为电控蝶阀，左边为
图1 搅拌机除尘系统示意图
骨料进料中间斗，中间为振动式主动除尘器，右边为粉料计量秤，中间斗、除尘器以及粉料秤分别通过蝶阀K6、K1、K4与搅拌机相通，粉料秤与除尘器直接相通，而中间斗则通过蝶阀K2与除尘器相通。搅拌机除尘器为振动式主动除尘器，其抽风电机功率为2.2KW，振
图2 搅拌机除尘系统逻辑图
动电机功率为0.18KW，抽风出口带流量调节装置，可根据实际情况进行调节。整个搅拌机除尘系统由PLC来进行控制，其逻辑关系如图2所示：当搅拌机开始工作时，蝶阀K1会同时打开，除尘器的振动电机会首先工作大约10秒钟，将除尘器中收集的灰尘投放到搅拌机中；振动电机停止工作后，抽风机开始运转，此时K5打开，可以投放粉料进搅拌机；当斜皮带往中间斗装料时，K1关闭，K2打开，除尘器对中间斗进行抽风除尘；当K6打开，中间斗卸料至搅拌机时，K2和K4关闭，K1打开，除尘器对搅拌机除尘；当K5关闭，水泥秤卸空的时候，K1和K6关闭，K2和K4打开，搅拌机开始搅拌；如果不是最后一拌，则重复循环以上程序；如果是最后一拌，则搅拌机卸料的同时，K1打开，振动器工作10秒钟；如果不继续生产的话，则搅拌机停机，抽风机工作一定时间后停机。
以上控制程序是LIEBHERR进口控制系统的原始程序，在欧洲各国的实际运行中取得了很好的除尘效果，但是在我国的实际运行过程中，由于原料品质和运行状况等原因，效果并不是非常理想。主要表现在以下几点：
（1）、粉料投料时，如果K1关闭，则粉料秤中形成负压，不利于粉料的卸料；如果此时K1是打开的，则卸下的粉料有可能会被除尘器大量的吸走，不但会引起粉料的缺失，也会对除尘器的寿命造成影响；
（2）、粉料秤在计量过程中，抽风机的工作会产生抽吸作用，导致粉料秤的计量不准确，影响到混凝土的质量；
3、XLC MPS-II控制系统的除尘设计
针对LIEBHERR MPS-II控制系统中除尘控制中出现的问题，我们进行了具体的改进性设计，并以此为基础在XLC MPS-II控制系统中设计出了满足目前使用要求的除尘方案。
如图3所示，在除尘系统的结构上主要做了如下改进：
（1）、将中间斗与除尘器之间的碟阀取消，改为两者直通连接；
（2）、由于粉料称是密闭桶仓，在粉料进料称量过程中并没有大量粉尘产生，因此只保留了出气弯管用于平衡气压，而不再与除尘器相连；
（3）、取消了搅拌机盖上部的观察孔；
（4）、采用了WAM的气流反吹式主动除尘器，减化了电气控制回路，也降低了由于振动电机所带来的危害，延长了使用寿命，同时稳定性也得到了提高。
图3 改进后搅拌机除尘系统示意图
改进后搅拌机除尘系统的控制逻辑关系可以概括如下：
（1）当搅拌机运转并且水泥卸料门K5关闭时，抽风机运转；
（2）当中间斗卸料门K6打开或者粉料卸料门K5打开时，除尘器蝶阀K1打开；
（3）当搅拌机卸料门打开时，除尘器开始气流反吹，将灰尘吹下。
同时，为了操作方便，在操作台上针对中间斗另外上设置手动控制按钮，此按钮功能是这样的：当中间斗卸料门打开时，按下按钮，则中间斗振动电机启动，以利于骨料卸料；当中间斗卸料门关闭时，按下按钮，则抽风机运转，进行手动收尘。
图4 改进后搅拌机除尘系统逻辑图
改进后具体的控制逻辑图如图4所示。 改进后的搅拌机除尘系统在实践中经过多次使用后，发现由于抽风机的抽吸作用产生负压而影响粉料秤计量的问题得到了解决；而且由于水泥卸料时K1是关闭的，所以也不会发生将水泥吸到除尘器中的现象发生；由于搅拌作业时K1也是关闭的，所以搅拌过程中产生的水蒸气也不会被吸到除尘器中使粉尘发生干结，因而不会对粉尘的吹落产生影响。以上针对LIEBHERR搅拌站除尘系统的改进设计，不但解决了实际使用中影响混凝土质量的问题，而且简化了控制逻辑，提高了除尘效率，在实际使用过程中取得了良好的除尘效果，达到了设计和使用要求。
参考文献
1.袁明红.混凝土搅拌站除尘设计和设备选用[J].建筑机械,2006,08(上半月刊):80～82
1、粉尘来源及解决方法
混凝土搅拌站在生产过程中所产生的粉尘主要有三个方面：
（1）骨料在称量、输送过程中产生的扬尘；
（2）骨料和粉料在投料时产生的大量粉尘；
（3）粉料仓在往仓内打料时产生的泄漏粉尘等。
以上几种产生粉尘污染的情况中，第一种和第三种情况产生的粉尘污染不是很严重，并且已有相应比较有效的解决方法，所以在此不再讨论；而第二种情况下产生的粉尘最为严重，而且粉尘产生所处的部位均为搅拌站关键设备所在部位，所以本篇主要以此处的除尘设计为主。
2、LIEBHERR MPS-II控制系统的除尘设计
利勃海尔斜皮带上料式搅拌站的除尘系统如图1所示，K1至K6为电控蝶阀，左边为
图1 搅拌机除尘系统示意图
骨料进料中间斗，中间为振动式主动除尘器，右边为粉料计量秤，中间斗、除尘器以及粉料秤分别通过蝶阀K6、K1、K4与搅拌机相通，粉料秤与除尘器直接相通，而中间斗则通过蝶阀K2与除尘器相通。搅拌机除尘器为振动式主动除尘器，其抽风电机功率为2.2KW，振
图2 搅拌机除尘系统逻辑图
动电机功率为0.18KW，抽风出口带流量调节装置，可根据实际情况进行调节。整个搅拌机除尘系统由PLC来进行控制，其逻辑关系如图2所示：当搅拌机开始工作时，蝶阀K1会同时打开，除尘器的振动电机会首先工作大约10秒钟，将除尘器中收集的灰尘投放到搅拌机中；振动电机停止工作后，抽风机开始运转，此时K5打开，可以投放粉料进搅拌机；当斜皮带往中间斗装料时，K1关闭，K2打开，除尘器对中间斗进行抽风除尘；当K6打开，中间斗卸料至搅拌机时，K2和K4关闭，K1打开，除尘器对搅拌机除尘；当K5关闭，水泥秤卸空的时候，K1和K6关闭，K2和K4打开，搅拌机开始搅拌；如果不是最后一拌，则重复循环以上程序；如果是最后一拌，则搅拌机卸料的同时，K1打开，振动器工作10秒钟；如果不继续生产的话，则搅拌机停机，抽风机工作一定时间后停机。
以上控制程序是LIEBHERR进口控制系统的原始程序，在欧洲各国的实际运行中取得了很好的除尘效果，但是在我国的实际运行过程中，由于原料品质和运行状况等原因，效果并不是非常理想。主要表现在以下几点：
（1）、粉料投料时，如果K1关闭，则粉料秤中形成负压，不利于粉料的卸料；如果此时K1是打开的，则卸下的粉料有可能会被除尘器大量的吸走，不但会引起粉料的缺失，也会对除尘器的寿命造成影响；
（2）、粉料秤在计量过程中，抽风机的工作会产生抽吸作用，导致粉料秤的计量不准确，影响到混凝土的质量；
3、XLC MPS-II控制系统的除尘设计
针对LIEBHERR MPS-II控制系统中除尘控制中出现的问题，我们进行了具体的改进性设计，并以此为基础在XLC MPS-II控制系统中设计出了满足目前使用要求的除尘方案。
如图3所示，在除尘系统的结构上主要做了如下改进：
（1）、将中间斗与除尘器之间的碟阀取消，改为两者直通连接；
（2）、由于粉料称是密闭桶仓，在粉料进料称量过程中并没有大量粉尘产生，因此只保留了出气弯管用于平衡气压，而不再与除尘器相连；
（3）、取消了搅拌机盖上部的观察孔；
（4）、采用了WAM的气流反吹式主动除尘器，减化了电气控制回路，也降低了由于振动电机所带来的危害，延长了使用寿命，同时稳定性也得到了提高。
图3 改进后搅拌机除尘系统示意图
改进后搅拌机除尘系统的控制逻辑关系可以概括如下：
（1）当搅拌机运转并且水泥卸料门K5关闭时，抽风机运转；
（2）当中间斗卸料门K6打开或者粉料卸料门K5打开时，除尘器蝶阀K1打开；
（3）当搅拌机卸料门打开时，除尘器开始气流反吹，将灰尘吹下。
同时，为了操作方便，在操作台上针对中间斗另外上设置手动控制按钮，此按钮功能是这样的：当中间斗卸料门打开时，按下按钮，则中间斗振动电机启动，以利于骨料卸料；当中间斗卸料门关闭时，按下按钮，则抽风机运转，进行手动收尘。
图4 改进后搅拌机除尘系统逻辑图
改进后具体的控制逻辑图如图4所示。 改进后的搅拌机除尘系统在实践中经过多次使用后，发现由于抽风机的抽吸作用产生负压而影响粉料秤计量的问题得到了解决；而且由于水泥卸料时K1是关闭的，所以也不会发生将水泥吸到除尘器中的现象发生；由于搅拌作业时K1也是关闭的，所以搅拌过程中产生的水蒸气也不会被吸到除尘器中使粉尘发生干结，因而不会对粉尘的吹落产生影响。以上针对LIEBHERR搅拌站除尘系统的改进设计，不但解决了实际使用中影响混凝土质量的问题，而且简化了控制逻辑，提高了除尘效率，在实际使用过程中取得了良好的除尘效果，达到了设计和使用要求。
参考文献
1.袁明红.混凝土搅拌站除尘设计和设备选用[J].建筑机械,2006,08(上半月刊):80～82
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