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矿山潜孔钻作业中袋式除尘器的使用

2016-06-01 11:20:08来源:论文网浏览:评论:0

  随着社会的不断进步,节能减排和环境保护工作越来越受到人们的重视,工业企业的环保工作将由污染全面达标排放,转向ISO14000体系认证。因此,过去被人们忽视的,象矿山潜孔钻这样的小污染源的治理工作将被列入到议事日程上来。

  1、 潜孔钻作业岗位扬尘特点

  潜孔钻作业采用压缩空气,气压越大,潜孔钻钻孔速度越快;随着压缩空气压力增大,钻杆处扬尘加大,使得钻机附近粉尘弥漫,不仅危害操作人员的身体健康,而且影响潜孔钻作业速度,加快机械和电器设备的损坏。其作业岗位的扬尘特点是:

  1.1 潜孔钻作业时不仅岗位粉尘浓度高,而且粉尘颗粒级配分布广。根据现场观察,有微细粉尘,也有粗颗粒粉尘,微细粉尘有的小于5μm,对人体健康危害较大;有的颗粒达到5mm,如瓜子片大小,粉尘颗粒多数呈棱状外形,对除尘设备、风管和风机磨损较大。

  1.2 由于是露天作业,潜孔钻粉尘受天气、风向和风力影响较大。如果风向迎向潜孔钻,其操作室笼罩在粉尘中,为了减少粉尘污染,岗位人员只得远离潜孔钻,不仅不利于设备操作管理,而且也使得潜孔钻钻杆不能及时调整,造成工作效率下降。

  1.3 由于潜孔钻作业时产生大量的瓜子片状颗粒,如不能及时处理,因这些较大颗粒受到颗粒本身重力作用,瓜子片状颗粒容易在钻杆与钻孔之间停留,当瓜子片状颗粒沉积到一定数量时,造成“抱杆”现象,这时,只得停止作业,抽钻杆后再进行重新钻孔作业。当钻孔越深时,瓜子片状颗粒“抱杆”现象越严重,影响钻孔作业的工作效率,增加生产成本。

  2、 潜孔钻用除尘器存在问题

  在矿山钻孔作业的潜孔钻粉尘点因是野外作业,常被大多数水泥企业忽视,而过去用于这类除尘的设备大多是非专业环保厂制造,其技术水平较落后,除尘效果欠佳,运行也不经济。

  当前比较常用于潜孔钻的除尘器有:

  2.1 多管旋风除尘器。它结构简单,除尘效率低;一般开始使用时,潜孔钻的钻孔处能显负压作业,但多管旋风除尘器出口粉尘排放较大,矿山开采面粉尘弥漫。由于粉尘颗粒进入旋风除尘器的速度较快,使用半年后,风机风叶和壳体磨损较大,除尘器风量开始下降,潜孔处扬尘增大。使用一年半后,风机外壳磨破,风叶磨损加剧,需更换风机。在钻孔的开始阶段,如果遇到雨天,物料潮湿,粉尘湿度较大,旋风筒易堵塞,加剧粉尘排放和风机磨损。

  2.2 单机反吹袋式除尘器。尽管使用单机反吹袋式除尘器其出口粉尘排放能达标,但因通常它为两状态清灰在线清灰,清灰力较弱,滤料上粉尘层较厚,易形成滤袋肥大、板结现象,久而久之,单机反吹袋式除尘器通风量下降,潜孔钻钻孔处扬尘较大。由于该类除尘器为内滤式除尘,遇到雨天粉尘湿度较大时,容易造成滤袋结料柱现象,使得除尘器的通风能力下降,影响除尘效果。

  由于多管旋风除尘器和单机反吹袋式除尘器得实际运行阻力大,不仅影响除尘效果,而且选用风机较大,其电动机功率大,电耗大,很不经济。

  2.3 水除尘器。尽管它的除尘效果较好,但由于矿山地理位置较高,供水很不方便,容易出现二次污染问题,大多水泥企业已经废弃水除尘器设备。

  根据潜孔钻作业产尘的特点,结合潜孔钻操作,我们研制开发了潜孔钻用气箱脉冲袋式除尘器(为了便于叙述,以下简称QK除尘器),并应用成功。

  3、 QK除尘器结构、工作原理及主要特点

  3.1 QK除尘器结构组成

  3.1.1 设备组成:QK除尘器由箱体、进风口、出风口、灰斗、滤袋、清灰管路系统及阀门(包括脉冲阀、电磁阀、气缸组件)组成。

  3.1.2 主体结构:QK除尘器主体由2个气箱室,每个气箱室有30条滤袋。它采用四状态离线脉冲清灰方式清灰。

  3.1.3 四状态清灰特点

  1)给落灰留有时间,减少了除尘器内部的二次扬尘,减少除尘器的运行负荷;

  2)减少清灰时间,减少动力消耗及对滤袋的损伤;

  3)静态清灰时,袋的附着力消失(通风),易使灰尘成片状脱落,节省清灰动力;

  4)由于采用定时清灰,滤袋压力平稳;

  5)缺点是离线时间稍长(根据袋长不同,离线时间不一样),但实际生产中除尘器运行综合性能良好。

  3.2 工作原理:

  潜孔钻工作时,潜孔钻钻头产生的含尘气体由QK除尘器进风口进入除尘器,进入QK除尘器的粉尘因风速突然大幅降低,较大颗粒粉尘在重力作用下落入灰斗,细粉尘经过滤料过滤后,被阻留在滤袋表面,洁净空气由除尘器出口经风机排出。

  当除尘器运行一段时间后,滤袋表面捕集的粉尘层增厚,除尘器运行阻力增大;当阻力达到一定程度后,控制机构切断出风阀,使一室滤袋处于静止状态,这时脉冲阀开始工作,对滤袋进行清灰喷吹,滤袋急剧膨胀,滤袋上粉尘剥离落入集灰斗;当脉冲阀工作完毕后,滤袋又处于静止状态,打开出风阀,该室除尘个气箱又进行工作。这时,除尘器又进行另一室的清灰工作。

  3.3 主要特点

  3.3.1 由于潜孔钻粉尘中粗颗粒较多,将QK除尘器进风口设置在灰斗部,使含尘气体由灰斗部进入除尘器,粗颗粒粉尘靠自身重力落入灰斗;较细粉尘由滤袋捕集,在压缩空气喷吹力的作用下,滤袋上的粉尘成片状剥离落入灰斗,减少二次扬尘现象。

  3.3.2 由于潜孔钻粉尘中粗颗粒所占比例较多(这与吸风量成正比),灰斗中的集灰只需重力排出。考虑到填炮眼需要,收集的粉尘要满足集灰存放要求。

  3.3.3 潜孔钻为露天作业,考虑到环境和进除尘器的废气温度、湿度变化大,需选用拒油防水类滤料。因潜孔钻操作室空间小,所用除尘器的电控柜在满足控制功能要求的前提下要小型化,以便在潜孔钻操作室内摆放。

  4、 应用及效果

  某水泥厂4#潜孔钻原采用水除尘器除尘,因矿山海拔较高,山上缺水,使得该除尘器无法使用,造成潜孔钻钻台平面及操作室扬尘严重,浓度达339mg/m3。粉尘浓度超标32.9倍,这不仅影响工人的正常作业,而且危害职工的身体健康,加剧机械设备的磨损和电器设备的损害。

  为了消除粉尘污染,提高潜孔钻的工效,我们选用了新研制的QK除尘器,针对矿山爆破时需用细石粉填炮眼的特点,进一步改进集灰斗下料锁风装置,以满足生产工艺要求。通过多年的使用,除尘效果良好。主要体会是:

  5、 小结

  5.1 将气箱脉冲清灰技术应用于潜孔钻除尘,不仅除尘器效果好,而且造价低,节约电能,易于维护和操作,同时能够提高潜孔钻的工作效率,值得推广。

  5.2 在除尘器制造和工艺布置时,要结合露天作业和放炮时飞石的特点,选择好配套的部件。由于除尘器收集的大颗粒粉尘较多,尤其是瓜子片状颗粒,其风罩和风罩连接管磨损严重,需选择柔性耐磨材料。

  5.3 在除尘设施运行时,要严格按操作规程办事。潜孔钻钻孔初期要铲除钻杆四周的碎石,钻头下到一定深度时再放下除尘罩,其除尘罩要水平放置,且与地面贴紧,提高除尘罩的密闭性,以增强除尘效果,减少岗位扬尘。

 

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