关于除尘效果问题的探讨

马飞

(陕西龙门钢铁有限责任公司，陕西韩城 715405)

摘要：用“能量”的观点分析扬尘产生的原因，剖析影响除尘效果的因素，提出解决除尘效果问题的途径，引导读者走出认识上的误区。

关键词：原因因素途径误区

Effect on resolving the problem of dust

Mafei

(Shaanxi Longmen Iron&stell Group,Inc Shaanxi Hancheng 715405)

Abstract：The "energy" point of view analysis of the causes of dust, dust removal effect of the factors affecting analysis, propose solutions to the problem of dust removal means to guide the reader out of the understanding of the errors.

Keywords： Reason Factor Way Mistakes

1.概述

国际社会已公认，环境问题是影响21世纪可持续发展的三大问题之一。我国政府对环境保护的重视，已提升为一项基本国策的高度。近年来，国民的环境意识不断提高，保护、治理、改善环境成为全社会的共识。治理好环境，是时代赋予工程技术人员的一项历史使命。钢铁企业的粉尘污染，就是摆在我们面前的一个重要课题。

钢铁企业在生产过程中，胶带机是燃料、矿物、熔剂等散状物料的主要运载工具，胶带机转运站是最常见的粉尘污染源。一般都配置了除尘设施，但除尘效果未必理想。探讨和解决除尘效果问题,具有重要的现实意义。

通风除尘是一个系统工程，它包括吸尘罩、通风管道、通风机、除尘器四大部分（见图一）。只有对吸尘罩、通风管道设计合理，风机选择得当，除尘器种类和容量符合要求，除尘工作才能凑效。

2.粉尘的危害性

粉尘分为一般性粉尘和有毒性粉尘。通风除尘，主要是处理一般性粉尘。非毒性的一般粉尘，对人体的危害程度，主要取决于粉尘中游离二氧化硅的含量。我国的工业卫生标准，对车间作业环境中允许粉尘浓度的标准，是根据粉尘中游离二氧化硅的含量高低。粉尘的危害主要有以下几个方面：

2.1对人体危害。一般性粉尘的主要成分是二氧化硅，它被吸进肺部，沉积起来可导致矽肺病。有毒性粉尘不但可对身体的局部有刺激作用，有时甚至可引起全身中毒或慢性恶性疾病。

2.2造成浪费。在生产过程中，粉状的原料、成品、半成品扩散到外界空气当中，显然是

一种对资源的浪费。

2.3具有破坏性。粉尘落入精密设备滑动和转动部件的接触面上，会使设备丧失精度或恶化运转状态。有些粉尘在空气中达到一定浓度时还可引起爆炸。

3.扬尘产生的原因

探讨除尘问题，就得从扬尘产生的原因谈起。也就是说，首先要回答一个扬尘为么会产生的问题。只有建立在理论指导下进行的工作，才不至于茫然从事。

为了更准确地回答这一问题，不妨引进一个 “能量” 的概念。我们可以将粉尘看作是，具有一定质量的细微颗粒群体。通常分散夹杂在各类物料中。这些细微颗粒在伴随物料运输过程中获得了一定的动能，当动能的大小足以使粉尘在空气中漂逸时，扬尘便产生了。一般来讲，粉尘的粒度越小、比重越轻、越干燥就容易产生扬尘。

粉尘是由气体（一般指空气）携带着，携带粉尘的气体称之为含尘气体。含尘气体具有一定的能量，并向四周扩散。除尘，就是将各扬尘点的含尘气体，以通风机为动力，收集并转移至除尘器，经除尘器处理后，实现粉尘与气体的分离并回收粉尘。常见的除尘器类型有沉降除尘器（又称重力除尘器）、旋风除尘器、袋式除尘器、惯性除尘器、湿式除尘器、静电电除尘器等。根据粉尘的性质可选择不同类型的除尘器。粉尘获得的动能越多，在空气中的扩散速度就越快，捕捉粉尘所消耗的能量相应也越多，显然除尘就越困难。，

粉尘获得动能主要有如下几个途径：1运输机械（胶带机）以一定的线速度运载物料，粉尘伴随物料从运输机械获得了一定的动能；2物料在中转时存在一定落差，粉尘伴随物料将落差势能转化为动能（见图二）。3设备的机械振动可使粉尘获得一定的动能。4扬尘点的温度高于环境温度时会产生上升气流，从而使粉尘获得动能。

我们基于“能量”的观点来研究除尘问题，便很容易把握解决问题的脉络。

4.影响除尘效果的因素

通常主要有如下几个方面的因素与除尘效果有关效果：

4.1 粉尘的动能大小。粉尘的动能越大，在空中的扩散速度越快，就越不容易被除尘风力捕捉，势必有一部分粉尘会逃逸。

4.2除尘点风量。风量越大，捕捉粉尘的能力就越强。但是我们不可能将风量无限增大，因为涉及到一个能耗带来的运行成本问题。

4.3除尘点的封闭情况。在除尘点一般都设有吸尘罩。目的在于将粉尘围困在一个有限的范围内，使粉尘不易向外逃逸，且可在吸尘罩内形成局部负压。这样，只需较小的风力就可将粉尘捕捉。吸尘罩的封闭情况越好，除尘效果也就越好。

4.4除尘罩的几何形状。除尘罩的几何造型既要顺应粉尘的扩散方向，又要对粉尘的走向具有引导功能。这样，在除尘时捕捉粉尘所消耗的能量相对就较少。

4.5除尘管网的设计。除尘点距离抽风机越远、管道拐弯越多，管网的风能损耗就越大，对除尘效果就越不利。

5.解决除尘效果问题的途径

站在“能量”概念的基础上，来寻求解决除尘效果问题的途径。我们归纳出了“除尘三步曲”理论。即“减少动能，严密围困，有效抽风”。

5.1设法减少粉尘动能。前面我们已经提到，粉尘的动能主要来源于运输机械的线速度和中转时的垂直落差。从设计的角度来讲，在满足生产工艺要求的前提下，我们希望运输机械的线速度尽可能低，中转落差尽可能小，使粉尘获得尽可能少的动能。这样对除尘效果来讲就越为有利。但是在这两个条件都不可改变的情况下，我们又如何设法减少粉尘的动能呢？

经过多年来的探索和实践，我们找到了一些行之有效的方法，且有大量的成功案例做支持。根据物料的流动性能，我们一般将溜槽设计为带有一定的倾斜角度（42°-60°），溜槽底板设计成阶梯状（见图三）。这样，阶梯上始终有积料。物料在中转下落时延斜面且与积料相互摩擦，消耗掉大量动能。使得粉尘不能飘逸起来或以较低的速度扩散。在风量一定的情况下，显然会收到更好的除尘效果。

5.2尽量将粉尘围困在一个有限的范围内。通过在扬尘点设除尘罩，将粉尘围困在一个有限的范围内，使除尘罩内形成局部负压，粉尘自然就难以逃逸了。除尘罩的封闭状况越好，除尘效果就越显著。

5.3有效利用风量。一般来讲，一台抽风机负责多个除尘点的抽风。这样就涉及到一个各除尘点的风量分配问题。可能会出现，有的除尘点风量不足而有的除尘点风量富余状态。为了解决这一问题，我们建议在每一个除尘支管上均设节流阀，以便调节风量。任一除尘点，在保证除尘效果的前提下，将风量控制到最小。这样就可使风量得到有效利用。

5.4合理设计吸尘罩。在吸尘罩的设计问题上，一般要注意如下几个问题：1吸尘罩要有足够的高度。当吸尘罩的高度不够时，粉尘往往经反射后逃逸；2除尘管与吸尘罩的接口位置应顺迎粉尘的扩散方向。这样风力捕捉粉尘做功最少，自然除尘效果也最好：3除尘管与除尘罩接口处须有变径管过渡。这样，在除尘罩内就不会形成气流死角，风力可以捕捉到除尘罩内全部粉尘。

5.5尽量减少管网风能损耗。通过管网整合，使管道长度尽可能小，弯管尽可能少，支管与母管夹角尽可能小（沿气流方向不大于90°）。管网设计的不合理往往是除尘效果差的主要原因之一。

5.6潮湿可抑制扬尘。通过对物料加湿来抑制扬尘，效果十分显著。在生产工艺允许的情况下，采取这种方式来改善除尘效果，不失为一种既经济又有效的途径。

6.走出认识上的误区

在看待除尘效果问题上，我们似乎总是走不出一些认识上的误区。其实，只要我们能够站在“能量”的观点上分析问题、解决问题，走出误区也并不困难。说道低也就是一个方法问题。我们常见的错误认识主要有如下几个方面：

6.1认为风量是决定除尘效果的唯一因素。其实决定除尘效果的因素是多方面的，假如我们将决定除尘效果的其它因素处理好了，除尘点对风量的需求将会大幅降低，同样可以达到理想的除尘效果。

6.2 认为个别除尘点风量不足的原因是风机功率小。一般情况下，钢铁企业都采取的是集中除尘方式。就是一套设备，多点除尘。这样就存在一个各除尘点的风量分配问题。其实个别除尘点的风量不足，完全可以通过降低其它除尘点的富余风量来补偿。

6.3认为增设除尘器是改善除尘效果的唯一途径。当某一除尘点除尘效果不佳时，习惯上总是在该处单独增设一套除尘设备。这样虽然也可解决问题，但我们并不主张。因为这样不但涉及到投资费用、运营成本问题，而且因为一套除尘设备本身也是一个污染源，对除尘灰的处置往往会导致二次扬尘。

6.4认为除尘效果与扬尘的产生无关。我们习惯上只注重除尘，而不注重抑制扬尘的产生。其实，我们通过设法减少粉尘动能的方式来抑制扬尘产生，往往能取得非常理想的效果。实践证明，采取阶梯溜槽可使除尘点风量需求降低50%以上。

6.5认为在生产过程中除尘风机可随便停运。当遇到电网负荷能力不足时，为了维持正常生产，习惯上总是优先停运除尘风机。造成阶段性的粉尘污染暂且不提，主要是隐藏着管道积灰的隐患。如真要这样做，就务必将各除尘点处的节流阀完全关闭，否则将会导致因除尘管道堵塞，整个除尘系统瘫痪，往往还不易查找出原因。

7.结束语

环境状况不仅是一个企业的形象问题，更是关系到一个企业能否可持续发展的问题、员工身心健康的问题。在治理环境领域，我们需要做的工作还很多。以最小的投入换取最好的除尘效果，是我们治理环境所追求的理想境界。

参考文献