利勃海爾混凝土攪拌站除塵系統的分析與改進
2007/6/27 9:17:00
隨著我國經濟建設的飛速發展，商品混凝土攪拌站也如雨后春筍般紛紛建立起來，與此同時由于攪拌站生產時產生的粉塵污染問題也日益引起相關部門的重視，在環保問題越來越受到重視的今天，如何消除攪拌站的粉塵污染問題已經擺在了我們面前。下面本文著重就利勃海爾皮帶上料式混凝土攪拌站對粉塵的處理方式進行分析，并針對實際應用過程中出現的問題進行了適當改進。
1、粉塵來源及解決方法
混凝土攪拌站在生產過程中所產生的粉塵主要有三個方面：
（1）骨料在稱量、輸送過程中產生的揚塵；
（2）骨料和粉料在投料時產生的大量粉塵；
（3）粉料倉在往倉內打料時產生的泄漏粉塵等。
以上幾種產生粉塵污染的情況中，第一種和第三種情況產生的粉塵污染不是很嚴重，并且已有相應比較有效的解決方法，所以在此不再討論；而第二種情況下產生的粉塵最為嚴重，而且粉塵產生所處的部位均為攪拌站關鍵設備所在部位，所以本篇主要以此處的除塵設計為主。
2、LIEBHERR MPS-II控制系統的除塵設計
利勃海爾斜皮帶上料式攪拌站的除塵系統如圖1所示，K1至K6為電控蝶閥，左邊為
圖1 攪拌機除塵系統示意圖
骨料進料中間斗，中間為振動式主動除塵器，右邊為粉料計量秤，中間斗、除塵器以及粉料秤分別通過蝶閥K6、K1、K4與攪拌機相通，粉料秤與除塵器直接相通，而中間斗則通過蝶閥K2與除塵器相通。攪拌機除塵器為振動式主動除塵器，其抽風電機功率為2.2KW，振
圖2 攪拌機除塵系統邏輯圖
動電機功率為0.18KW，抽風出口帶流量調節裝置，可根據實際情況進行調節。整個攪拌機除塵系統由PLC來進行控制，其邏輯關系如圖2所示：當攪拌機開始工作時，蝶閥K1會同時打開，除塵器的振動電機會首先工作大約10秒鐘，將除塵器中收集的灰塵投放到攪拌機中；振動電機停止工作后，抽風機開始運轉，此時K5打開，可以投放粉料進攪拌機；當斜皮帶往中間斗裝料時，K1關閉，K2打開，除塵器對中間斗進行抽風除塵；當K6打開，中間斗卸料至攪拌機時，K2和K4關閉，K1打開，除塵器對攪拌機除塵；當K5關閉，水泥秤卸空的時候，K1和K6關閉，K2和K4打開，攪拌機開始攪拌；如果不是最后一拌，則重復循環以上程序；如果是最后一拌，則攪拌機卸料的同時，K1打開，振動器工作10秒鐘；如果不繼續生產的話，則攪拌機停機，抽風機工作一定時間后停機。
以上控制程序是LIEBHERR進口控制系統的原始程序，在歐洲各國的實際運行中取得了很好的除塵效果，但是在我國的實際運行過程中，由于原料品質和運行狀況等原因，效果并不是非常理想。主要表現在以下幾點：
（1）、粉料投料時，如果K1關閉，則粉料秤中形成負壓，不利于粉料的卸料；如果此時K1是打開的，則卸下的粉料有可能會被除塵器大量的吸走，不但會引起粉料的缺失，也會對除塵器的壽命造成影響；
（2）、粉料秤在計量過程中，抽風機的工作會產生抽吸作用，導致粉料秤的計量不準確，影響到混凝土的質量；
3、XLC MPS-II控制系統的除塵設計
針對LIEBHERR MPS-II控制系統中除塵控制中出現的問題，我們進行了具體的改進性設計，并以此為基礎在XLC MPS-II控制系統中設計出了滿足目前使用要求的除塵方案。
如圖3所示，在除塵系統的結構上主要做了如下改進：
（1）、將中間斗與除塵器之間的碟閥取消，改為兩者直通連接；
（2）、由于粉料稱是密閉桶倉，在粉料進料稱量過程中并沒有大量粉塵產生，因此只保留了出氣彎管用于平衡氣壓，而不再與除塵器相連；
（3）、取消了攪拌機蓋上部的觀察孔；
（4）、采用了WAM的氣流反吹式主動除塵器，減化了電氣控制回路，也降低了由于振動電機所帶來的危害，延長了使用壽命，同時穩定性也得到了提高。
圖3 改進后攪拌機除塵系統示意圖
改進后攪拌機除塵系統的控制邏輯關系可以概括如下：
（1）當攪拌機運轉并且水泥卸料門K5關閉時，抽風機運轉；
（2）當中間斗卸料門K6打開或者粉料卸料門K5打開時，除塵器蝶閥K1打開；
（3）當攪拌機卸料門打開時，除塵器開始氣流反吹，將灰塵吹下。
同時，為了操作方便，在操作臺上針對中間斗另外上設置手動控制按鈕，此按鈕功能是這樣的：當中間斗卸料門打開時，按下按鈕，則中間斗振動電機啟動，以利于骨料卸料；當中間斗卸料門關閉時，按下按鈕，則抽風機運轉，進行手動收塵。
圖4 改進后攪拌機除塵系統邏輯圖
改進后具體的控制邏輯圖如圖4所示。 改進后的攪拌機除塵系統在實踐中經過多次使用后，發現由于抽風機的抽吸作用產生負壓而影響粉料秤計量的問題得到了解決；而且由于水泥卸料時K1是關閉的，所以也不會發生將水泥吸到除塵器中的現象發生；由于攪拌作業時K1也是關閉的，所以攪拌過程中產生的水蒸氣也不會被吸到除塵器中使粉塵發生干結，因而不會對粉塵的吹落產生影響。以上針對LIEBHERR攪拌站除塵系統的改進設計，不但解決了實際使用中影響混凝土質量的問題，而且簡化了控制邏輯，提高了除塵效率，在實際使用過程中取得了良好的除塵效果，達到了設計和使用要求。
參考文獻
1.袁明紅.混凝土攪拌站除塵設計和設備選用[J].建筑機械,2006,08(上半月刊):80～82
1、粉塵來源及解決方法
混凝土攪拌站在生產過程中所產生的粉塵主要有三個方面：
（1）骨料在稱量、輸送過程中產生的揚塵；
（2）骨料和粉料在投料時產生的大量粉塵；
（3）粉料倉在往倉內打料時產生的泄漏粉塵等。
以上幾種產生粉塵污染的情況中，第一種和第三種情況產生的粉塵污染不是很嚴重，并且已有相應比較有效的解決方法，所以在此不再討論；而第二種情況下產生的粉塵最為嚴重，而且粉塵產生所處的部位均為攪拌站關鍵設備所在部位，所以本篇主要以此處的除塵設計為主。
2、LIEBHERR MPS-II控制系統的除塵設計
利勃海爾斜皮帶上料式攪拌站的除塵系統如圖1所示，K1至K6為電控蝶閥，左邊為
圖1 攪拌機除塵系統示意圖
骨料進料中間斗，中間為振動式主動除塵器，右邊為粉料計量秤，中間斗、除塵器以及粉料秤分別通過蝶閥K6、K1、K4與攪拌機相通，粉料秤與除塵器直接相通，而中間斗則通過蝶閥K2與除塵器相通。攪拌機除塵器為振動式主動除塵器，其抽風電機功率為2.2KW，振
圖2 攪拌機除塵系統邏輯圖
動電機功率為0.18KW，抽風出口帶流量調節裝置，可根據實際情況進行調節。整個攪拌機除塵系統由PLC來進行控制，其邏輯關系如圖2所示：當攪拌機開始工作時，蝶閥K1會同時打開，除塵器的振動電機會首先工作大約10秒鐘，將除塵器中收集的灰塵投放到攪拌機中；振動電機停止工作后，抽風機開始運轉，此時K5打開，可以投放粉料進攪拌機；當斜皮帶往中間斗裝料時，K1關閉，K2打開，除塵器對中間斗進行抽風除塵；當K6打開，中間斗卸料至攪拌機時，K2和K4關閉，K1打開，除塵器對攪拌機除塵；當K5關閉，水泥秤卸空的時候，K1和K6關閉，K2和K4打開，攪拌機開始攪拌；如果不是最后一拌，則重復循環以上程序；如果是最后一拌，則攪拌機卸料的同時，K1打開，振動器工作10秒鐘；如果不繼續生產的話，則攪拌機停機，抽風機工作一定時間后停機。
以上控制程序是LIEBHERR進口控制系統的原始程序，在歐洲各國的實際運行中取得了很好的除塵效果，但是在我國的實際運行過程中，由于原料品質和運行狀況等原因，效果并不是非常理想。主要表現在以下幾點：
（1）、粉料投料時，如果K1關閉，則粉料秤中形成負壓，不利于粉料的卸料；如果此時K1是打開的，則卸下的粉料有可能會被除塵器大量的吸走，不但會引起粉料的缺失，也會對除塵器的壽命造成影響；
（2）、粉料秤在計量過程中，抽風機的工作會產生抽吸作用，導致粉料秤的計量不準確，影響到混凝土的質量；
3、XLC MPS-II控制系統的除塵設計
針對LIEBHERR MPS-II控制系統中除塵控制中出現的問題，我們進行了具體的改進性設計，并以此為基礎在XLC MPS-II控制系統中設計出了滿足目前使用要求的除塵方案。
如圖3所示，在除塵系統的結構上主要做了如下改進：
（1）、將中間斗與除塵器之間的碟閥取消，改為兩者直通連接；
（2）、由于粉料稱是密閉桶倉，在粉料進料稱量過程中并沒有大量粉塵產生，因此只保留了出氣彎管用于平衡氣壓，而不再與除塵器相連；
（3）、取消了攪拌機蓋上部的觀察孔；
（4）、采用了WAM的氣流反吹式主動除塵器，減化了電氣控制回路，也降低了由于振動電機所帶來的危害，延長了使用壽命，同時穩定性也得到了提高。
圖3 改進后攪拌機除塵系統示意圖
改進后攪拌機除塵系統的控制邏輯關系可以概括如下：
（1）當攪拌機運轉并且水泥卸料門K5關閉時，抽風機運轉；
（2）當中間斗卸料門K6打開或者粉料卸料門K5打開時，除塵器蝶閥K1打開；
（3）當攪拌機卸料門打開時，除塵器開始氣流反吹，將灰塵吹下。
同時，為了操作方便，在操作臺上針對中間斗另外上設置手動控制按鈕，此按鈕功能是這樣的：當中間斗卸料門打開時，按下按鈕，則中間斗振動電機啟動，以利于骨料卸料；當中間斗卸料門關閉時，按下按鈕，則抽風機運轉，進行手動收塵。
圖4 改進后攪拌機除塵系統邏輯圖
改進后具體的控制邏輯圖如圖4所示。 改進后的攪拌機除塵系統在實踐中經過多次使用后，發現由于抽風機的抽吸作用產生負壓而影響粉料秤計量的問題得到了解決；而且由于水泥卸料時K1是關閉的，所以也不會發生將水泥吸到除塵器中的現象發生；由于攪拌作業時K1也是關閉的，所以攪拌過程中產生的水蒸氣也不會被吸到除塵器中使粉塵發生干結，因而不會對粉塵的吹落產生影響。以上針對LIEBHERR攪拌站除塵系統的改進設計，不但解決了實際使用中影響混凝土質量的問題，而且簡化了控制邏輯，提高了除塵效率，在實際使用過程中取得了良好的除塵效果，達到了設計和使用要求。
參考文獻
1.袁明紅.混凝土攪拌站除塵設計和設備選用[J].建筑機械,2006,08(上半月刊):80～82
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