1 揚塵分析和實施難點
袋裝水泥裝車時，粉塵來源主要有表面粉塵和袋內(nèi)粉塵外逸，裝車機上的水泥袋順勢碼垛于汽車貨箱，由于有一定高度落差，當(dāng)水泥袋受到?jīng)_擊時，袋表面水泥擴(kuò)散、袋內(nèi)水泥隨著沖擊的作用由袋內(nèi)往空中逸出，隨空氣擴(kuò)散，產(chǎn)生高濃度粉塵污染。
1）空間受限
技改是在建成使用的包裝裝車系統(tǒng)已有建筑物和設(shè)備之間的狹小空間中改造。對裝車除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求極其復(fù)雜。車道柱間距5.8 m，空間高度4.8 m也受限制。
2）裝車工操作習(xí)慣差異大
由于習(xí)慣和個體差異的區(qū)別，不同操作工，在裝車過程中操作習(xí)慣差異大，有的操作工物料拋離點距離裝車機出料板達(dá)2 m以上，而有的很近，堆碼包的習(xí)慣差異也很大。裝車除塵系統(tǒng)必須適應(yīng)不同操作者的堆碼習(xí)慣。
3）適應(yīng)性要求高
不同車道需要適應(yīng)小至1 t的四輪拖拉機，大到80 t載重的大卡車。因此吸塵口需要滿足車型尺寸變化，以*靠近揚塵點的位置吸塵。盡量減少擾風(fēng)的吸入，以降低能耗。
前端清包處理及包裝袋質(zhì)量差異，導(dǎo)致裝車點粉塵濃度差異大，收塵系統(tǒng)需要適應(yīng)*惡劣工況。
收塵點位置變化大，縱向有12 m，橫向有2~3 m，且揚塵點高度變化大。固定吸塵口不能滿足要求。
充分考慮以上問題，并結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況，經(jīng)過多次分析論證，計劃對袋裝水泥裝車除塵系統(tǒng)進(jìn)行技改。
2 主要方案
① 系統(tǒng)風(fēng)量
（1）袋裝水泥裝車除塵系統(tǒng)采用兩側(cè)收塵和車尾收塵結(jié)合，兩側(cè)吸塵口如圖1所示。
按照吸風(fēng)口至收塵控制點之間區(qū)域成球形分布的原理，采用經(jīng)驗公式Q=0.75（10X2+F）Vx來計算風(fēng)量。式中：Q為單側(cè)吸風(fēng)罩所需風(fēng)量（m3/h）；X為控制點到吸塵罩的距離（m）；F為吸塵罩敞口面積（m2），Vx為控制點控制風(fēng)速（m/s）。
已知，側(cè)吸風(fēng)罩吸風(fēng)口尺寸長=2.5 m寬=0.05 m；控制點到吸塵罩的距離X=1.25 m；控制點的*小控制風(fēng)速Vx=0.25 m/s（見《除塵工程設(shè)計手冊》）。
則單側(cè)所需風(fēng)量為：
（2）車尾吸塵口排風(fēng)情況如圖2所示。
車尾吸塵口排風(fēng)量計算原理及公式同側(cè)吸風(fēng)罩。已知，落包點吸風(fēng)罩吸風(fēng)口尺寸長=1.6 m寬=0.03 m；控制點到吸塵罩的距離X=1.0 m；控制點的*小控制風(fēng)速Vx=0.25 m/s（見《除塵工程設(shè)計手冊》）。
同理，落包點所需風(fēng)量為：
② 主要設(shè)備選型
現(xiàn)以一臺包裝機對應(yīng)一條裝車道的系統(tǒng)為例計算。
1）除塵器
袋裝水泥系統(tǒng)選用氣箱脈沖類袋收塵器。該系列收塵器因其采用先進(jìn)的離線三狀態(tài)（過濾、清灰、靜止）清灰方式，避免了清灰的“再吸附”現(xiàn)象，清灰徹底，除塵效率高，保證系統(tǒng)低阻力運行，從而節(jié)約能耗?？纱_保排放濃度低于30 mg/Nm3。
根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)量需要，選用PPC64-6袋收塵器，其具體參數(shù)為：處理風(fēng)量32 256 m3/h，濾袋面積384 m2，過濾風(fēng)速1.4 m/min，入口含塵濃度<150 g/Nm3，設(shè)備阻力1 770 Pa。
2）尾部引風(fēng)機
經(jīng)阻力測算可知：收塵器1 700 Pa，風(fēng)管1 000 Pa，風(fēng)罩300 Pa，吸風(fēng)口負(fù)壓500 Pa，系統(tǒng)總阻力損失為3 500 Pa。根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)壓需求，選用5-47系列離心風(fēng)機。具體參數(shù)為：型號5-47-10D，處理風(fēng)量30 000 m3/h，全壓3 500 Pa，電動機功率37 kW。
3）回料
根據(jù)裝包系統(tǒng)工藝布置，收集下的粉塵就近采用儲灰斗存儲，定時用鏟車或人力運走。
4）車道系統(tǒng)
根據(jù)貨運車輛車型，系統(tǒng)總寬度設(shè)計為4.8 m，裝車機行走*大距離12 m即可滿足要求。
5）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主要由除塵器、風(fēng)機、伸縮風(fēng)槽、鉸接風(fēng)道、主吸風(fēng)口、側(cè)吸風(fēng)口、風(fēng)口軌道懸架系統(tǒng)、風(fēng)槽底座、電器控制系統(tǒng)和通風(fēng)管道等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
3 工作過程描述
在袋裝水泥裝車堆碼包過程中產(chǎn)生的浮塵，由調(diào)整至受料車箱兩旁的側(cè)吸塵罩和變幅皮帶機頭溜板下的固定下吸塵罩抽吸，抽吸的含塵氣體經(jīng)分支風(fēng)管分別進(jìn)入上方風(fēng)道，后經(jīng)伸縮風(fēng)管、固定風(fēng)管及非標(biāo)通風(fēng)管進(jìn)入除塵器，經(jīng)除塵器過濾后的凈氣由離心通風(fēng)機排出，從而達(dá)到收塵目的。
除塵器收集的水泥灰達(dá)到設(shè)定量時由人工清理。
在一臺包裝機對應(yīng)兩條裝車道的系統(tǒng)中，本除塵子系統(tǒng)的啟閉與包裝機連鎖進(jìn)行自動控制；兩條車道的通風(fēng)管路與除塵器之間均設(shè)置有蝶閥，蝶閥與搬道機連鎖進(jìn)行自動控制。
變幅皮帶機頭溜板下的固定吸塵罩無需操控，其隨皮帶機頭變化從而跟隨吸塵，主要從操作人下方抽吸由變幅皮帶機帶來的水泥和飄向后方的浮塵。
兩側(cè)吸塵罩在貨車就位前提升至上限，并開至*大開度。貨車就位后，調(diào)整側(cè)吸塵罩與車廂的寬、高匹配，然后裝車。在裝車過程中，側(cè)吸塵罩自動跟隨裝車皮帶機移動，無需操控。在除塵風(fēng)機的抽吸作用下，兩側(cè)吸塵罩口形成負(fù)壓區(qū)域，快速抽吸走含塵氣體。裝完后將側(cè)吸塵罩調(diào)整至上限并開至*大開度。
4 實施效果
4.1 系統(tǒng)適應(yīng)性強
（1）占用空間小，車道通過能力不受影響，系統(tǒng)安裝后保證通行寬度3.4 m，滿足80 t汽車通行。高度方向能保持在系統(tǒng)安裝前的通行高度。
（2）側(cè)吸塵口可沿車道前后、上下、左右移動（左右移動可單獨控制，滿足停車不正的影響）可滿足1~80 t載重車輛的裝車吸塵要求。
（3）系統(tǒng)左右風(fēng)口常置于貨箱外側(cè)，不影響裝車工操作。
4.2 更有利于職業(yè)健康
為保護(hù)裝車工職業(yè)健康要求，吸塵點須保證工人操作路徑不能迎面吸塵。因此須采用兩側(cè)吸塵和車尾吸塵，不能采用頂吸或車頭方向吸塵。
4.3 吸塵效果好
（1）系統(tǒng)設(shè)置一個主吸塵口、兩個側(cè)吸塵口，吸塵口面積大。側(cè)吸塵結(jié)構(gòu)根據(jù)空氣動力學(xué)設(shè)計成常負(fù)壓區(qū)，防止浮塵逃逸。
（2）側(cè)吸塵口吸風(fēng)方向，與水泥包下落后反折揚塵路徑一致，避免紊流影響。
（3）系統(tǒng)壓力可調(diào)，滿足不同揚塵濃度要求。
（4）通過調(diào)整風(fēng)口風(fēng)速，可改變吸塵罩覆蓋區(qū)間，保證吸塵效果，節(jié)約能源。
（5）在不影響操作的前提下，做到吸風(fēng)口與揚塵點之間距離*短，*大限度減少擾風(fēng)量的摻入。
4.4 操作方便
（1）系統(tǒng)主吸塵口隨裝車機變幅段升降移動，無需單獨控制。
（2）車輛入位后，只需調(diào)整側(cè)吸口左右位置與車廂寬度匹配，在裝車過程中寬度方向無需再次調(diào)整。側(cè)吸塵口前后隨裝車機移動。
袋裝水泥裝車系統(tǒng)除塵技改從2016年年初改造完成使用至2018年2月，效果良好，檢測袋裝裝車時粉塵收集效率在95%以上，達(dá)到技改預(yù)期。對其他同行企業(yè)袋裝裝車工序有很好的推廣意義。技改后現(xiàn)場照片見圖4。
5 經(jīng)濟(jì)效益分析
袋裝水泥裝車除塵系統(tǒng)效益來源于其水泥回收的再利用、員工職業(yè)健康及減少粉塵污染的社會效益。
1）水泥回收收入
改造前裝車點粉塵濃度自測值為5~15 g/Nm3。根據(jù)各廠的包裝袋資料及裝車習(xí)慣不同，取中間值10 g/Nm3作為計算依據(jù)。飛灰每小時收塵量=粉塵濃度（g/Nm3）×收塵器處理風(fēng)量（m3/h）×收集效率×收塵效率=10×30 000×10-6×0.90×0.99≈0.27（t/h）。
現(xiàn)水泥包裝線產(chǎn)量一般為80~120 t/h，以100 t/h中間值計算，設(shè)破包率為0.5%，破包漏灰率為15%，收集效率90%，則每小時破包收塵量=100×0.005×0.15×0.9=0.067 5（t/h），每小時水泥回收總量=0.27+0.067 5=0.337 5（t/h），設(shè)每天工作12h，年工作300 d，則一年回收水泥總量1 215 t。
2）運行成本支出
技改后運行成本支出主要為電費，風(fēng)機功率37 kW，80%負(fù)載運行，每小時耗電30 kWh，電力成本約22元，每噸水泥增加電耗0.22元。
3）成本效益對比
水泥回收收入-運行成本支出（設(shè)水泥均價220元/t）=0.337 5×220-22=52.25（元）。技改完成后，每小時可增加收益52.25元。每噸水泥節(jié)約成本52.25/100=0.523元。如每年銷售50萬噸袋裝水泥年收益為0.523×50=26.15萬元。
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