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礦用干法除塵器-礦用干式除塵器的研發與應用-泊頭市康越環保

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礦用干式除塵器的研發與應用

來源:泊頭市康越環保 發布時間:2015/1/25 18:55:18
摘要:主要對煤礦井下除塵現狀作了介紹,針對礦井粉塵治理主要采用的濕法除塵工藝存在的不足研發了礦用干法除塵器,介紹了其工作原理、結構、技術創新點,并進行了產品檢測,效果良好。此礦用干法除塵器是口前井下濕法除塵的更新換代產品,值得大力推廣。
摘要:主要對煤礦井下除塵現狀作了介紹,針對礦井粉塵治理主要采用的濕法除塵工藝存在的不足研發了礦用干法除塵器,介紹了其工作原理、結構、技術創新點,并進行了產品檢測,效果良好。此礦用干法除塵器是口前井下濕法除塵的更新換代產品,值得大力推廣。
1、國內外礦用除塵設備的發展現狀及趨勢:
    20世紀80年代以來,世界各國的除塵設備有了較快發展,特別是發達_采用了濕式洗滌過濾除塵工藝,俄羅斯采用了濕式旋流吸塵泵工藝,德國采用了干式布袋除塵工藝。我國的除塵技術和裝備發展速度較快,主要是電除塵器和袋式除塵器。
    目前,國內外礦井粉塵治理主要采用濕法除塵工藝,除塵率50%一70%,效率低,難以去除井下呼吸性粉塵,易引起礦工塵肺病的發生;一臺濕法除塵器每工作日耗水量約10t,嚴重浪費水資源并造成水的二次污染,且排水困難。干式除塵工藝解決了濕法除塵的上述不足,具有除塵效率高、無水的二次污染,能有效保護礦工的身心健康,美化環境。為國內外礦業重點推廣__的除塵工藝。近年來,_煤礦安全監督管理局也不斷發文,要求采取有效措施,加大煤礦井下作業環境的治理力度,切實保護井下煤礦工人的身體健康,真正做到以人為本、和諧發展。因此迫切需要一種除塵效率高,又能適應井下作業環境的設備,用來_井下工人作業環境。
2、井下作業環境的特點:
    1)煤礦井下工作環境空間狹窄,活動受限、陰暗潮濕,沒有陽光照射,井下工作人員時刻都受到安全危險。
    2)在于其存在易燃易爆氣體(如CH4, C0, H2等)、煤塵等潛在爆炸性危險因素。
    3)工作場所不固定,工作面不斷搬移,采掘設備要隨著采掘工作面的不斷推移,并且地址構造常有變化,地下開采技術條件復雜。
    4)工作地點由于受地熱作用、人體和機電設備的散熱、水分蒸發等因素影響,井下的溫度、濕度、空氣質量等氣候條件較差。
3、礦用除塵器的結構及工作原理:
    我公司針對礦井下的作業特點,開發了能適用煤礦井下作業環境的替代濕法除塵的新一代干式除塵器。
3. 1、工藝系統布置:
    礦用干式除塵器工藝系統布置如圖1所示。
圖1礦用干式除塵器工藝布置

3. 2、設備結構:
  設備結構如圖2所示。
 圖2設備結構
 
3. 3、工作原理:
    工作時,因對旋軸流風機的抽吸,含塵氣體經喇叭口、管道從進風口進入除塵室內,在氣流分布板的作用下,含塵氣體中的一部分粗大顆粒粉塵與之發生撞碰失去動能而下沉落到集灰裝置的底部,其余的細粒粉塵進入濾塵室后,在布朗擴散和篩濾等組合效應下,使粉塵沉積在濾筒的表面上,凈化后的氣體經濾筒的上端口進入凈氣室內,經出風口由風機排出。濾筒的阻力隨表面粉塵層厚度的增加而增大,阻力達到某一規定值時進行清灰。脈沖閥打開,儲氣罐內的壓縮空氣經噴嘴導流裝置,以_短的時間沖入濾筒內迅速膨脹,使濾筒振動變形,從而使濾筒表面上的粉塵被剝離落入集灰裝置中。
4、主要創新點:
4. 1、采用防水、_、阻燃的濾料:
    采用高等院校、科研院所、濾料制造企業合作的方式共同開發了具有防水、_、阻燃的濾料。采用連續長纖維仿粘聚酷濾料和階梯形梯級層面結構,迎風面纖維細,背風面纖維粗,濾料清灰容易,阻力低。
    為了達到較好的阻燃性能,濾料采用特殊工藝浸漬而成。
    為了達到_作用,在濾筒周向嵌入四個銅條,并在上部用導線互相連接。濾袋結構見圖3。
圖3濾袋結構示意

4. 2、采用敞口式的進風裝置:
    過濾室和外面大氣相通,有_異常情況都能夠通過迅速卸壓,達到防爆卸壓的作用。
4. 3、自動安全防爆技術:
    采用防火阻燃防腐集灰裝置、防爆結構。
    1)集灰裝置上涂刷有抑制火苗的有機涂料,可避免集灰裝置在打開過程中因摩擦而產生的微小火花。
    2)進風裝置是由豎直均風板和底部水平均風板構成的立體敞口貫通通道,既對進口粉塵氣流起均風和預除塵的作用,在除塵器內的粉塵煙氣爆炸時,可以從此進風裝置往外卸壓,進風裝置的敞口面面積比普通防爆閥的防爆面積大,對氣體爆炸的反應更靈敏。通過這些綜合防爆技術,可以保護除塵器、周圍設施及人員生命安全。
4. 4、簡潔低阻的箱體結構:
    一是開合式上箱體,當需要脈沖噴吹清灰時,箱體側面閥板打開,脈沖管高壓氣流向下噴吹,并引流設備外大量潔凈空氣進入濾袋噴吹清灰,清灰結束后,閥板閉合,縮小了設備體積,節能降耗。二是集灰裝置由灰斗改成平式集灰裝置,分成三個部分,利用工作間歇時間,把集灰裝置內的積灰清理到掘進機的輸灰板鏈車再到轉運皮帶上,有效地利用了空間,擴大了濾筒除塵器的應用場所,提高裝備的適應性和靈
活性。
4. 5、集成信息化技術:
    采用分布式控制相兼容的模式,通過中央控制室的監視、操作,優化管理、組態維護,實現除塵器與相應流水線上主機設備的聯動功能;也允許現場操作中單臺設備PLC系統的實時監視、更改操作參數及傳遞信息指令等功能。自動化、智能化、信息化程度高。
5、工廠小試及工業應用:
    本產品設計、制造完成后,經工廠小試、煤礦井下用戶試用,均有較好的效果。
5. 1、工廠小試:
    本產品經我公司生產制造完成后,邀請__機構_安全生產礦用設備檢測檢驗中心對樣機本體結構及性能進行了標定測試。
    檢測依據_相關標準分別從證件審查、總除塵效率、呼吸性粉塵除塵效率(PM2.5)、處理量、漏風率、工作阻力、工作噪聲、振動速度有效值、結構與加工質量和外觀質量等方面進行了檢測,其檢測結果見表1。
表1除塵器的檢測結果
5. 2、煤礦井下試用:
    本產品于2012年6月在陜西某煤礦4號礦井試用,經半年多的實踐使用,經第三方檢測,對掘進頭在正常工作狀態下的全部粉塵、呼吸性粉塵進行監測、統計,計算其除塵效率。發現除塵效率較高。
5.2.1、檢測點的設置:
    除塵風機出風口外8m處,環境溫度22 °C,相對濕度85 %,取樣每2h取一次樣。
5.2.2、未使用除塵器及后續風機:
    1)全部粉塵:對全部粉塵,四天進行連續取樣,每兩小時取一個樣,數據詳見表2。
表2未開除塵器的全部粉塵含量
 
    2)呼吸性粉塵:對呼吸性粉塵,在4d內進行連續取樣,每2h取樣一次,檢測結果見表3。
5.2.3、開啟除塵器及后續風機:
1)全部粉塵:對全部粉塵,四天進行連續取樣每兩小時取一個樣,數據見表4。
表3未開除塵器的呼吸性粉塵含量
 
 
5.2.3、開啟除塵器及后續風機:
1)全部粉塵:對全部粉塵,四天進行連續取樣每兩小時取一個樣,數據見表4。
表4開除塵器的全部粉塵含量
    2)呼吸性粉塵:對呼吸性粉塵,四天進行連續取樣,每兩小時取一個樣,數據見表5.
表5開除塵器的呼吸性粉塵含量
 
5.2.4、除塵效率的計算:
    1)全部粉塵的效率
    除塵效率=(未開除塵器前粉塵含量一除塵開啟后的粉塵含量)/未開除塵器前粉塵含量x _=(47. 3一6. 8 ) /47. 3 x 100 %=85.6%。
    2)呼吸性粉塵的效率
    除塵效率=(未開除塵器前粉塵含量一除塵開啟后的粉塵含量)/未開除塵器前粉塵含量x _=(11. 12一2. 42 )八1.12 x _=78.2%
    綜上所述:全部粉塵的除塵效率達85.6%,呼吸J險粉塵的除塵效率達78.2% 。
    而且現場反應:設備結構穩固,能適應經常移動;除塵效率高,尤其是PM”的除凈率較高,操作工人的作業環境大為_,對工人預防塵肺病大有益處;噪聲、振動很小、系統功率低、無二次污染。
6、與國內外相近產品性能比較:
    目前,本產品己于2012年12月經_安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心現場檢測,各項指標檢驗合格,并取得_煤礦安全監督總局的《煤礦用產品生產許可證》。
6. 1、與國內外同類產品的比較:
    我國現階段的礦用干法除塵設備仍依賴國外進口,國外知名企業對我國進行全面的技術封鎖,不但產品價格高,而且售后服務及維修難以_。在國內,干式除塵技術研究剛剛起步,本產品與國內外同類產品對比見表6。
表6本產品與國外同類產品對比 
綜合比較,本產品在阻力、結構、除塵效率尤其可呼吸性粉塵的除塵效率,均優于國外相關產品。
7、結束語:
    目前_煤礦企業數量近8000家左右,煤炭總產量或將逾35億t左右,每個企業按10個掘進頭計算,每一個掘進頭如果用一臺除塵器,若_所有企業都使用,將需要8萬臺套設備,每臺售價按平均30萬元計算,將有240億元的市場空間,市場需求量巨大。
    該設備的研發與應用前景廣闊,不但有較高的經濟利益,而且還能較好解決井下作業環境惡劣,減少塵肺病的發生,保護煤礦工人的身心健康,產生較好的社會效益,有助構建和諧社會。
    該產品不僅適應于煤礦井下掘進,還適應于巷道、煤炭轉運點的除塵,同時還適應于其他礦業井下作業環境的粉塵冶理。
    總體分析,本產品在技術上處于國內_水平,在性能上可替代濕式除塵產品,值得大力推廣。
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