CN111422642A - 一种装船机的干雾抑尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装船机的干雾抑尘系统，由空气压缩机、储气罐、微米级干雾机、水气分配器、干雾箱总成、干雾箱控制器、过滤装置、空气管路、水流管路和配电箱组成；过滤装置的入口与水源连接，过滤装置的出口通过水流管路与微米级干雾机连接；配电箱与空气压缩机、微米级干雾机、水气分配器和干雾箱控制器电连接；空气压缩机与储气罐通过空气管路连接；水气分配器的一端与微米级干雾机连接，其另一端与干雾箱控制器连接，干雾箱控制器与干雾箱总成连接；干雾箱总成设有多个喷头，喷头位于装船机的旋臂架的物料输送皮带的上方，喷头内部还设有发热器，喷头喷出的雾滴直径为3‑9um。本发明有效防止扬尘，确保作业环境清洁卫生。

Description

一种装船机的干雾抑尘系统

技术领域

本发明涉及扬尘治理领域，特别涉及一种干雾抑制系统，尤其是一种装船机的干雾抑尘系统。

背景技术

装船机是用于散料码头装船时使用的大型散料机械。一般装船机由臂架皮带机，过渡皮带机，伸缩溜筒、尾车、走行装置、门架、塔架、俯仰装置、回转装置等组成。散货码头由于装卸的货物具有不同特征，另外船舶的类型也较多，再加上散货粉尘的影响时作业环境比较恶劣，对检测设备和技术有较苛刻的要求，因此目前散货装船系统自动化程度较低，基本上靠人工现场操作。而采用现场人工操作一方面由于散货码头恶劣的工作条件(高温、高粉尘、高噪声等)会危害现场工作人员的身心健康，另一方面由于恶劣的工作条件和长时间的货物装载，极易引起工人疲劳，造成装船过程中的事故。此外由于人工装船，操作过程中会不规范不科学，如为避免碰撞，将溜筒悬于船舱之上，造成粉尘飞扬和货物损失。由于泊位是码头稀缺资源，因此散货码头装船过程成为制约散货物流的瓶颈之一，迫切需要自动化装船系统，因此，装船机的一个最大的发展趋势为自动化程度会越来越高。

但是，现有技术中，由于带式输送机工作时，物料从皮带机头部落下，使溜槽内部产生扰动气流，小颗粒物料在气流的作用下扬起产生粉尘；物料下落过程中，物料颗粒之间、物料与溜槽之间发生碰撞，加剧粉尘产生。粉尘在扰动气流作用下，沿皮带机与溜槽头部的间隙飞散、溢出。此外，装船机作业时，煤料从溜筒下落至船内，物料下落引起周围空气发生扰动，扰动气流在运动时，会带动小颗粒物料飞扬，产生扬尘。即使装船机实现无人操作，在作业现场通过无人操作避免人员受到扬尘的污染，但是环境的污染无可避免。与此同时，现有的洒水装置很容易在冬季出现结冰，影响降尘效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种装船机的干雾抑尘系统，该系统有效防止扬尘，确保作业环境清洁卫生。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种装船机的干雾抑尘系统：由空气压缩机、储气罐、微米级干雾机、水气分配器、干雾箱总成、干雾箱控制器、过滤装置、空气管路、水流管路和配电箱组成；所述过滤装置的入口与水源连接，所述过滤装置的出口通过所述水流管路与所述微米级干雾机连接；所述配电箱与所述空气压缩机、微米级干雾机、水气分配器和干雾箱控制器电连接；所述空气压缩机与储气罐通过空气管路连接；所述水气分配器的一端与所述微米级干雾机连接，其另一端与干雾箱控制器连接，所述干雾箱控制器与所述干雾箱总成连接；所述干雾箱总成设有多个喷头，所述喷头位于所述装船机的旋臂架的物料输送皮带的上方，所述喷头内部还设有发热器，喷头喷出的雾滴直径为3-9um。

优选的，所述喷头内部还设有震动器，所述震动器位于所述发热器的下方，所述发热器为发热环，所述发热环内设发热圈，所述喷头喷出的雾滴直径为4-6um，一方面，确保加热均匀，避免冬天结冰影响到喷射效果，另一方面，可以通过震动将结冰的水雾震碎。

更优选的，所述装船机还包括尾车装置，所述尾车装置也设有尾车物料输送皮带，所述喷头设置在所述尾车物料输送皮带的上方。

优选的，所述干雾箱控制器由干雾箱水流控制器和干雾箱空气控制器组成，用以控制进入干雾箱总成的水和空气的比例。

特别优选的，所述过滤装置由进水口、出水口、第一排污口、第二排污口、纳米过滤网、第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板组成，所述第一隔板固定在所述进水口附近的顶壁下，所述第二隔板固定在底壁上，所述第二隔板与被所述进水口穿越的侧壁之间的底壁设有第一排污口；所述第三隔板设置在所述第二隔板远离所述第一隔板的一端，其上部与所述过滤装置的顶壁接合，其下部与所述过滤装置的底壁接合，所述第三隔板的上半部分设有所述纳米过滤网；所述第四隔板设置在所述第三隔板远离所述第二隔板的一端，所述第二排污口贯穿所述第三隔板和所述第四隔板之间的底壁，所述出水口贯穿靠近所述第四隔板的侧壁。

多级沉淀与过滤可以确保雾滴的杂质减少，避免杂质堵塞喷头。

优选的，还包括万向节总成，所述万向节总成通过空气管路、水流管路与所述水气分配器连接，并设有喷头，万向节使得喷头可以朝不同的方向喷射出雾滴。

更优选的，还包括装船机门架和溜筒机构，所述溜筒机构的顶部和四周均设有喷头；所述门架底部设有行走机构，装船机可沿与所述行走机构相匹配的轨道滑行。

采用上述技术方案，由于水流和空气进入微米级干雾机后，再分别流经干雾箱控制器，且从喷头喷出的雾滴大小为3-9um，与大于10um的湿雾、大于50um的毛毛雨和大于100um的小雨相比，有效增加雾滴与粉尘的接触面积和接触频率。在此基础上，3-9um的雾滴与粉尘颗粒大小接近，当扬起的粉尘随气流运动时，就会与雾滴颗粒碰撞、接触而粘结在一起，雾滴颗粒越小，聚结的几率越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。雾滴对粉尘的捕捉作用就发挥出来，结合设置在喷头内部的发热器，避免冬天出现结冰影响到喷射效果，使得扬尘得以有效抑制，确保作业环境的清洁卫生。

再者，喷头内设的震动器，可以在水雾开始结冰时，将其震碎，防止结冰堵塞喷头。

此外，过滤装置的沉淀和过滤，可将粒径大的杂质过滤掉，避免喷头被堵塞。

附图说明

图1为本发明的系统连接示意图；

图2为本发明用在装船机悬臂时的实施示意图；

图3为本发明用在装船机尾机时的实施示意图；

图4为本发明的喷头的结构示意图；

图5为本发明的过滤装置的结构示意图。

图中，10-门架，20-臂架，21-皮带，30-喷头，31-加热器，33-震动器，40-管路，50-溜槽，60-尾车装置，70-过滤装置，71-进水口，73-出水口，75-纳米过滤网，77-第一排污口，79-第二排污口，711-第一隔板，712-第二隔板，713-第三隔板，714-第四隔板，A-空气管路，W-水流管路，E-电气管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-图4所示，本发明的实施方式提供：

一种装船机的干雾抑尘系统：由空气压缩机、储气罐、微米级干雾机、水气分配器、干雾箱总成、干雾箱控制器、过滤装置70、空气管路40、水流管路40和配电箱组成；过滤装置70的入口与水源连接，过滤装置70的出口通过水流管路40与微米级干雾机连接；配电箱与空气压缩机、微米级干雾机、水气分配器和干雾箱控制器电连接；空气压缩机与储气罐通过空气管路40连接；水气分配器的一端与微米级干雾机连接，其另一端与干雾箱控制器连接，干雾箱控制器与干雾箱总成连接；干雾箱总成设有多个喷头30，喷头30位于装船机的旋臂架20的物料输送皮带21的上方，喷头30内部还设有发热器，喷头30喷出的雾滴直径为3-9um。

具体的，喷头30内部还设有震动器33，震动器33位于发热器的下方，发热器为发热环，发热环内设发热圈，喷头30喷出的雾滴直径为4-6um，一方面，确保加热均匀，避免冬天结冰影响到喷射效果，另一方面，可以通过震动将结冰的水雾震碎。

更具体的，装船机还包括尾车装置60，尾车装置60也设有尾车物料输送皮带21，喷头30设置在尾车物料输送皮带21的上方。

具体的，干雾箱控制器由干雾箱水流控制器和干雾箱空气控制器组成，用以控制进入干雾箱总成的水和空气的比例。

采用上述技术方案，由于水流和空气进入微米级干雾机后，再分别流经干雾箱控制器，且从喷头30喷出的雾滴大小为3-9um，与大于10um的湿雾、大于50um的毛毛雨和大于100um的小雨相比，有效增加雾滴与粉尘的接触面积和接触频率。在此基础上，3-9um的雾滴与粉尘颗粒大小接近，当扬起的粉尘随气流运动时，就会与雾滴颗粒碰撞、接触而粘结在一起，雾滴颗粒越小，聚结的几率越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。雾滴对粉尘的捕捉作用就发挥出来，结合设置在喷头30内部的发热器，避免冬天出现结冰影响到喷射效果，使得扬尘得以有效抑制，确保作业环境的清洁卫生。

再者，喷头30内设的震动器33，可以在水雾开始结冰时，将其震碎，防止结冰堵塞喷头30。

特别具体的，如图5所示，本发明的实施方式在以上基础上还提供：

过滤装置70由进水口71、出水口73、第一排污口77、第二排污口79、纳米过滤网75、第一隔板711、第二隔板712、第三隔板713和第四隔板714组成，第一隔板711固定在进水口71附近的顶壁下，第二隔板712固定在底壁上，第二隔板712与被进水口71穿越的侧壁之间的底壁设有第一排污口77；第三隔板713设置在第二隔板712远离第一隔板711的一端，其上部与过滤装置70的顶壁接合，其下部与过滤装置70的底壁接合，第三隔板713的上半部分设有纳米过滤网75；第四隔板714设置在第三隔板713远离第二隔板712的一端，第二排污口79贯穿第三隔板713和第四隔板714之间的底壁，出水口73贯穿靠近第四隔板714的侧壁。

多级沉淀与过滤可以确保雾滴的杂质减少，避免杂质堵塞喷头30。

为提高纳米过滤网75的寿命，设置第一排污口77，使得水中的沉淀物可以在抵达纳米过滤网75前先行排走。

在纳米过滤网75出现部分失效时，有的沉淀物无法被格挡，第二排污口79的设置可以将该部分的沉淀物先排走，再从出水口73流往各喷头30。

具体的，还包括万向节总成，万向节总成通过空气管路40、水流管路40与水气分配器连接，并设有喷头30，万向节使得喷头30可以朝不同的方向喷射出雾滴。

更具体的，还包括装船机门架10和溜筒机构，溜筒机构的顶部和四周均设有喷头30；门架10底部设有行走机构，装船机可沿与行走机构相匹配的轨道滑行。

过滤装置70的沉淀和过滤，可将粒径大的杂质过滤掉，避免喷头30被堵塞。

以下为本发明主要模块的介绍：

微米级干雾抑尘装置采用模块化设计技术。由微米级干雾机、水气分配器(或干雾箱控制器)、万向节总成(或干雾箱总成)、螺杆式空气压缩机、水气连接管线和自动控制系统等组成。

1.微米级干雾机

微米级干雾机是将气、水过滤后，以设定的气压、水压、气流量、水流量按开关程序控制控制阀打开或关闭，经管道输送到水气分配器(或干雾箱总成)中去，实现喷雾抑尘。它由电控系统、多功能控制系统、流量控制系统组成。安装在IP55标准的箱体内，有进出水气管接口(不同型号的微米级干雾机水气接口数量不同，详见微米级干雾抑尘系统参数表)，面板上配有触摸屏。

2.电控系统

电控系统是微米级干雾抑尘系统的控制中心，集合了触摸屏、可编程控制器、保护电路、继电器以及与它们相关的元器件。为用户提供自动和手动两种操作模式。

在自动操作模式时，可根据接收到的现场设备运行状态信号，自动启动或停止各治理点喷雾。

在手动模式，操作人员可以通过触摸屏控制启动或停止各治理点喷雾，还可以通过触摸屏设置喷雾周期及管道吹扫时间等系统运行参数。

3.螺杆式空气压缩机

螺杆式空气压缩机为微米级干雾抑尘系统提供标准气源，其采用微电脑智能监控系统，全自动化运行，亲切的人机界面，轻触式按键，操作人员无须特殊培训就可通过界面的文字提示轻松地对压缩机运行状态参数进行查询，并可实现压缩机手动、自动运行状态的转换。

4.水气分配器(干雾箱控制器)

通过对其控制实现水、气、电主管线与万向节总成(或干雾箱总成)的连接，并根据现场情况通过PLC控制实现各万向节总成(或干雾箱总成)分别喷雾。

5.万向节总成(或干雾箱总成)

接收由微米级干雾机输送来的气、水并将其转化成颗粒直径为1～10μm的干雾喷射出去，按微米级干雾机的控制指令喷向抑尘点。当干雾与粉尘颗粒相互接触、碰撞时，使粉尘颗粒相互粘结、凝聚变大，并在自身的重力作用下沉降，从而达到抑尘的作用。

6.水气连接管线

水气连接管线是将微米级干雾机、螺杆式空气压缩机、储气罐、水源等用不同管径的硬管按要求连接起来。

具体的，微米级干雾抑尘系统设备性能

1.设备投运后，现场粉尘浓度检测执行GBZ/T 192-2007《工作场所空气中粉尘测定》：“空气中的总粉尘用已知质量的滤膜采集，由滤膜的增量和采气量，计算出空气中总粉尘的浓度。”

2、系统投运后，风速小于等于2m/s时，现场抑尘率达到80％以上(PC-TWA)。

3.微米级干雾抑尘系统的用水量小投产后，不会造成料炭冬季冻结，各转载点平均物料湿度增加重量比小于0.05％。微米级干雾抑尘系统总用电量小。

4.微米级干雾抑尘系统操作可实现手动和全自动两种控制模式。在自动操作模式下，微米级干雾抑尘系统的可编程逻辑控制器(PLC)根据现场情况自动控制，可以实现无人操作运行，减少现场操作工人劳动强度。微米级干雾抑尘系统具备向远方反馈系统内部各种报警及运行信号的功能(包括开机、关机、过滤器堵塞、气压低、水压低、微米级干雾抑尘系统自动/手动运行状态指示等信号)。手动操作模式时，可由现场的微米级干雾抑尘系统控制面板控制(设备调试时使用)。

5.喷雾器总成可防止物料撞击喷嘴、防冻，喷雾器总成内的喷嘴具有自净功能。微米级干雾抑尘系统具有吹扫排水防冻功能。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种装船机的干雾抑尘系统，其特征在于：由空气压缩机、储气罐、微米级干雾机、水气分配器、干雾箱总成、干雾箱控制器、过滤装置、空气管路、水流管路和配电箱组成；所述过滤装置的入口与水源连接，所述过滤装置的出口通过所述水流管路与所述微米级干雾机连接；所述配电箱与所述空气压缩机、微米级干雾机、水气分配器和干雾箱控制器电连接；所述空气压缩机与储气罐通过空气管路连接；所述水气分配器的一端与所述微米级干雾机连接，其另一端与干雾箱控制器连接，所述干雾箱控制器与所述干雾箱总成连接；所述干雾箱总成设有多个喷头，所述喷头位于所述装船机的旋臂架的物料输送皮带的上方，所述喷头内部还设有发热器，喷头喷出的雾滴直径为3-9um。

2.根据权利要求1所述的干雾抑尘系统，其特征在于：所述喷头内部还设有震动器，所述震动器位于所述发热器的下方，所述发热器为发热环，所述发热环内设发热圈，所述喷头喷出的雾滴直径为4-6um。

3.根据权利要求2所述的干雾抑尘系统，其特征在于：所述装船机还包括尾车装置，所述尾车装置也设有尾车物料输送皮带，所述喷头设置在所述尾车物料输送皮带的上方。

4.根据权利要求3所述的干雾抑尘系统，其特征在于：所述干雾箱控制器由干雾箱水流控制器和干雾箱空气控制器组成，用以控制进入干雾箱总成的水和空气的比例。

5.根据权利要求1所述的干雾抑尘系统，其特征在于：所述过滤装置由进水口、出水口、第一排污口、第二排污口、纳米过滤网、第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板组成，所述第一隔板固定在所述进水口附近的顶壁下，所述第二隔板固定在底壁上，所述第二隔板与被所述进水口穿越的侧壁之间的底壁设有第一排污口；所述第三隔板设置在所述第二隔板远离所述第一隔板的一端，其上部与所述过滤装置的顶壁接合，其下部与所述过滤装置的底壁接合，所述第三隔板的上半部分设有所述纳米过滤网；所述第四隔板设置在所述第三隔板远离所述第二隔板的一端，所述第二排污口贯穿所述第三隔板和所述第四隔板之间的底壁，所述出水口贯穿靠近所述第四隔板的侧壁。

6.根据权利要求5所述的干雾抑尘系统，其特征在于：还包括万向节总成，所述万向节总成通过空气管路、水流管路与所述水气分配器连接，并设有喷头。

7.根据权利要求6所述的干雾抑尘系统，其特征在于：还包括装船机门架和溜筒机构，所述溜筒机构的顶部和四周均设有喷头；所述门架底部设有行走机构，装船机可沿与所述行走机构相匹配的轨道滑行。

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