一、項(xiàng)目背景
選煤廠(chǎng)篩分車(chē)間、主洗車(chē)間等工藝環(huán)節(jié)存在大量的揚(yáng)塵源，其中破碎環(huán)節(jié)揚(yáng)塵最為嚴(yán)重，其次為篩分環(huán)節(jié)，另外還有皮帶運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)等環(huán)節(jié)都有不同程度地產(chǎn)生粉塵，包括煤、巖石和其他物質(zhì)的細(xì)微顆粒。煤塵本身具有爆炸性，還能造成塵肺病、煤肺病等職業(yè)病，給安全生產(chǎn)及職工的勞動(dòng)衛(wèi)生健康造成了極大的危害，成為長(zhǎng)期以來(lái)困擾選煤廠(chǎng)的重要難題。
目前選煤廠(chǎng)最常用的除塵風(fēng)機(jī)主要有旋風(fēng)式除塵風(fēng)機(jī)、濕式振動(dòng)弦除塵風(fēng)機(jī)、袋式除塵器及自制水幕降塵裝置等。
存在主要問(wèn)題：
1.除塵效率低，篩分車(chē)間內(nèi)工作場(chǎng)所平均粉塵濃度為12.6mg/m3，破碎機(jī)周?chē)浅^(guò)了15mg/m3，難以達(dá)到國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)未除盡的煤塵排入大氣，對(duì)環(huán)境造成了污染；
2.用水量大，平均每日降塵使用的循環(huán)水量超過(guò)200m3，增大了煤泥水系統(tǒng)壓力及藥劑用量；
3.對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，水幕降塵裝置安裝在篩機(jī)周?chē)瑖婌F水落到設(shè)備上，造成設(shè)備銹蝕；
4.維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高，因外排空氣中含粉塵濃度大，風(fēng)機(jī)葉輪極易粘煤泥，造成風(fēng)機(jī)失去動(dòng)平衡，電機(jī)負(fù)荷增大、易燒毀；
5.濕式振動(dòng)弦除塵風(fēng)機(jī)內(nèi)部安裝有噴頭，使用時(shí)需連續(xù)噴水，因管道有傾角，部分水會(huì)流入設(shè)備中，造成產(chǎn)品水分升高。據(jù)測(cè)算，每日降塵用水約200m3，約有1.5%的水進(jìn)入煤流中。
二、研究?jī)?nèi)容
1.影響因素
濕法除塵是塵粒從氣流中轉(zhuǎn)移到一種流體中的過(guò)程。這種轉(zhuǎn)移過(guò)程主要取決于三個(gè)因素：
①氣體與流體之間接觸面積的大小；
②氣體和液體這兩種流體狀態(tài)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；
③粉塵顆粒與流體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)這些因素，我們自行設(shè)計(jì)了沖擊式水浴除塵器，設(shè)計(jì)方案如下：
2.結(jié)構(gòu)組成
該裝置的結(jié)構(gòu)主要由10部分組成，如圖所示。
①進(jìn)風(fēng)口、②出風(fēng)口、③豎擋板、④斜擋板、⑤倒漏斗、⑥水位計(jì)、⑦溢流閥、⑧排污閥、⑨沖洗閥、⑩補(bǔ)水閥。
3.工作原理
含塵氣體由入口進(jìn)入箱體，經(jīng)過(guò)進(jìn)風(fēng)管后，以較高的速度從噴口處噴出，以此來(lái)強(qiáng)化氣體和液體、粉塵與液體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沖擊液面撞擊起大量的泡沫和水滴，最大程度的增大了氣體和流體的接觸面積，以此達(dá)到凈化空氣的目的。凈化后的空氣在負(fù)壓的作用下，通過(guò)兩道擋板由出風(fēng)管排出，氣體中所含的水滴由擋板除掉。
含塵氣體的整個(gè)過(guò)程是在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的，除塵風(fēng)機(jī)安裝在出風(fēng)管上。箱體內(nèi)的液位高度由溢流閥控制，操作人員通過(guò)觀察水位計(jì)，將液位調(diào)整至距噴嘴口0-5mm處。
箱體內(nèi)的水使用一定時(shí)間后，由于水中含有大量的粉塵，需要定期更換（一般為8小時(shí)）。開(kāi)啟排污閥和沖洗閥，通過(guò)箱體底部的噴頭沖洗沉積的煤泥，然后關(guān)閉排污閥和沖洗閥，開(kāi)啟補(bǔ)水閥和溢流閥，將液位補(bǔ)至最佳，即可重新進(jìn)入工作狀態(tài)。
三、應(yīng)用效果
該沖擊式水浴除塵器除塵效率高，篩分車(chē)間內(nèi)工作場(chǎng)所平均粉塵濃度降至5.6mg/m3，破碎機(jī)周?chē)抵?.7mg/m3，達(dá)到了國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，消除了職業(yè)病患者增加的隱患。
四、經(jīng)濟(jì)效益
1.每年降低職業(yè)病預(yù)防費(fèi)用5萬(wàn)元。同時(shí)排入大氣的是純凈空氣，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，每年可減少環(huán)境治理費(fèi)用5萬(wàn)元。
2.除塵用水量降至3m3/天，減少了入濃縮池內(nèi)的循環(huán)水流量，藥劑消耗同比降低約0.78%，全年陽(yáng)離子消耗節(jié)約2.34噸，陰離子節(jié)約0.39噸，全年可節(jié)約藥劑成本約0.58萬(wàn)元。
3.杜絕了降塵用水對(duì)設(shè)備腐蝕的現(xiàn)象。每年可節(jié)約設(shè)備防腐的費(fèi)用約10萬(wàn)元。
4.風(fēng)機(jī)壽面大幅延長(zhǎng)，減少了風(fēng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。每年可節(jié)約更換和維修風(fēng)機(jī)的費(fèi)用約5萬(wàn)元。
5.徹底切斷了除塵水進(jìn)入煤流的途徑，混煤水分降低0.01%，發(fā)熱量升高0.7大卡，增加混煤的合同價(jià)提高0.1元/t，每年可增加經(jīng)濟(jì)效益113.5萬(wàn)元（全年混煤量1135萬(wàn)噸×發(fā)熱量提升價(jià)0.1元/噸）。
6.制作單臺(tái)沖擊式水浴除塵器需消耗材料約1.9萬(wàn)元?，F(xiàn)已加工制作了6臺(tái)，成本共計(jì)花費(fèi)11.4萬(wàn)元。
綜上，每年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益127.68萬(wàn)元。
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