港口散粮转运楼真空清扫系统设计要点分析
设计港口码头散粮系统转运楼的中央清扫系统是一项关键任务,旨在高效、安全地收集转运过程中产生的粉尘和撒漏物料,保障人员健康、防止粉尘爆炸、保护设备并维持环境卫生。
核心目标
高效收集: *大限度地收集转运点(如落料口、皮带机转接点、犁式卸料器等)产生的粉尘和撒漏物料。
粉尘控制: 有效抑制粉尘逸散到工作环境中,保护工人健康(符合职业健康标准)。
防爆安全: 粮食粉尘具有爆炸性,系统设计必须严格遵守粉尘防爆规范。
物料回收: 将收集的物料(粉尘和颗粒)返回到工艺流程中,减少浪费。
可靠运行: 适应港口连续作业、高吞吐量的要求,系统需坚固耐用、维护方便。
自动化与集成: 与主工艺控制系统集成,实现自动启停和监控。
负压真空清扫系统主要组成部分及设计要点
负压抽吸系统:
吸尘罩/吸尘口: 关键部件,布置在所有主要扬尘点。
位置: 皮带机头部滚筒后方(主要撒料点)、尾部滚筒前方、落料斗受料点正上方或斜上方、犁式卸料器附近、转运楼各层地面(用于清扫车或定点吸口)。
设计: 根据物料特性、落差、皮带速度、料流大小设计罩口形式(密闭罩、半密闭罩、外部罩)、尺寸、风速(通常控制点风速在1.0 - 2.5 m/s)。优先考虑密闭或半密闭设计以提高效率。
材质: 耐磨钢材(如耐磨钢板NM400/500)或内衬耐磨陶瓷/橡胶。
风管网络:
布局: 优化路径,尽量减少弯头、缩短长度、降低阻力。主管道通常沿转运楼结构布置。
管径: 根据所需风量和经济风速(通常15-25 m/s)计算确定。保证足够的负压克服阻力。
材质: 碳钢(Q235B),厚度根据管径和负压确定。关键弯头、三通等易磨损部位需内衬耐磨材料(陶瓷片、耐磨铸石、耐磨涂层等)。
倾角: 水平管道应设置足够大的倾角(≥60°)或采用垂直管道,确保物料顺利滑落,避免积料堵塞。无法满足倾角处需设置清灰门或压缩空气吹扫口。
防静电/接地: 所有风管必须可靠接地,消除静电积聚风险。
防爆设计: 符合粉尘防爆区域划分要求(通常为21区或22区),采用适当防爆措施(如足够强度和螺栓连接的管道法兰)。
除尘器: 系统的核心净化设备。
类型选择:
脉冲喷吹布袋除尘器: *常用选择。过滤精度高,能有效捕集微细粉尘。必须选择防爆型设计。
滤筒除尘器: 紧凑,过滤面积大,维护相对方便,同样需防爆型。
防爆要求 (至关重要):
泄爆装置: 在除尘器本体、灰斗、风管上按规范要求设置足够面积的防爆泄压片/阀(如无焰泄爆装置)。
隔爆阀: 在除尘器入口风管上安装,防止爆炸火焰传播回车间。
灭火装置: 可选配CO2或N2惰化系统、火花探测与熄灭系统。
静电控制: 滤料采用防静电材质,设备整体可靠接地。
结构强度: 壳体需按防爆压力设计(如≥0.1MPa)。
灰斗设计: 避免积灰死角,设置振动器或流化装置。灰斗壁倾角≥70°。设置高、低料位计监控料位,防止灰斗堵塞或排空后空气进入。
过滤风速: 根据粉尘性质(粒度、粘性)选择,散粮粉尘通常取0.8 - 1.2 m/min(防爆要求下宜偏低)。
滤料选择: 防静电涤纶针刺毡、防静电覆膜滤料等。要求耐磨、防油防水(如有必要)。
清灰方式: 自动脉冲喷吹清灰,根据压差或定时控制。
主风机:
类型: 后倾离心风机为主,效率高,耐磨性相对较好。
要求:
风量/风压: 根据系统总阻力(管道、除尘器、消声器等)和所需风量计算选型,考虑裕量(通常10-15%)。
防爆: 电机和风机本体必须满足粉尘防爆区域要求(如Ex tD A21 IP65 T...)。
耐磨: 叶轮和壳体需进行耐磨处理(如堆焊耐磨层、衬耐磨陶瓷片、使用耐磨合金)。
变频控制: 强烈推荐配备变频器,可根据实际运行工况(如部分吸点关闭)调节风量风压,节能并优化系统性能。
安装位置: 通常置于除尘器之后(负压式),确保风机叶轮接触的是清洁空气,减少磨损。必须安装在室外或专用风机房内。
物料输送与回收系统:
螺旋输送机: *常用的收集输送设备。
作用: 将除尘器灰斗收集的粉尘和从各吸点抽吸过来的颗粒物料输送到集料点。
设计:
耐磨: 叶片、槽体、吊轴承采用耐磨材料(锰钢、耐磨合金钢、内衬耐磨材料)。
密封: 良好密封防止粉尘泄漏。
防堵: 足够大的输送能力,合理转速。
倾角: 水平或小倾角布置。
旋转卸料阀/星型卸料器:
作用: 安装在除尘器灰斗下方,作为锁风卸料装置,既保证连续排灰,又维持灰斗内的负压。
要求: 耐磨设计,防爆型(Ex tD),带过载保护。
回收路径: 输送机*终将收集物送至:
返回到主工艺皮带机(*常见,*经济)。
送入小型斗提机提升到主流程。
送入专门的回收料仓(适用于杂质较多或需要特殊处理的情况)。
清扫设备 (辅助):
皮带清扫器: 安装在皮带机头部滚筒处,有效清除皮带工作面上的残留物料,是减少扬尘源头的关键措施,能很大程度上减轻中央真空清扫系统的负担。通常采用多级清扫(如一级聚氨酯刮刀+二级合金刮刀/旋转刷)。
地面清扫: 转运楼各层地面设置清扫吸口(通过软管连接至中央系统)或配备工业吸尘器/扫地车(处理大颗粒撒料和清扫)。
控制系统:
PLC控制: 核心控制系统。
功能:
主风机启停控制(通常与主工艺联锁)。
除尘器清灰程序控制(定时/定压差)。
旋转卸料阀、螺旋输送机启停控制(联锁)。
关键设备运行状态监测(风机、电机、除尘器压差、灰斗料位、卸料阀、输送机)。
故障报警与保护(过载、高温、堵料、料位异常、防爆装置动作)。
变频器控制与调节。
与主DCS/SCADA系统通信,实现远程监控和数据记录。
安全联锁:
灰斗高料位报警并可能连锁停机。
风机故障连锁停后续设备。
防爆装置动作报警。
检修门打开连锁停机。