1. 研究目的与意义
在机械化程度较高的现代化粮食仓储物流企业,采用输送设备将物料输送至目的地是必不可少的环节,在这个过程中,散状原粮流进、流出和在输送过程中的抛洒以及输送设备 工作面对粮食的冲击、摩擦等,都会使原粮中微细物料或者粉尘离开物料主流飞扬到空气中;而物料高速下落时携带的诱导空气又易使进料斗内形成正压,加剧了粉尘的飞扬。粮食粉尘是粮食物流仓储行业室内外粉尘污染的主要源头,也是发生粉尘爆炸的潜在危险源,对各物料粉尘污染点进行必要的通风除尘和粉尘收集治理,对保护环境、节能减排、洁净生产和保证安全生产都有着非常重要的意义。在输送系统中,配套相应的除尘系统则是降低仓储中转损耗、改善生产作业环境、保障安全生产的关键设施,而除尘器又是除尘系统的重要设备[1]。
除尘系统主要由集气罩、进气管道、除尘器、排气管道、离心风机、电机、卸尘装置、粉尘处理与回收系统及其附属设施等组成。除尘系统的工作原理是利用风机产生的动力,将含尘气体通过风管送入除尘设备内进行净化,净化后的气体由排气管道排出,回收的粉尘由排灰装置排出;电机是为风机提供电力来源的设备,其他设备为配套设施。除尘系统中负责含尘空气的净化则是由除尘器完成,除尘系统除尘效果的好坏主要取决于除尘器工作状态的好坏。由于粮食粉尘的易燃易爆、不导电性和80%粉尘粒径小于75μm 的特性决定了粮食粉尘比较适合使用布袋除尘器对其进行收集与处理。目前袋式除尘器可分为两类:高压脉冲除尘器和低压脉冲除尘器,两种在实际应用中都各有优缺点。低压脉冲除尘器在设备运行初始阶段,低压泵运行正常,除尘效果尚可,随着时间的推移,低压泵的造气功能逐渐下降和失效,除尘布袋的清灰过程无法正常完成,进而影响整个除尘系统的正常运行。:高压脉冲除尘器由于喷吹压力较大,电磁阀和布袋使用寿命相比低压来得短。
本实验就是通过对粮食出入库除尘系统粉尘的含量以及种类测定的基础上对于除尘系统进行改进,目前粮食粉尘爆炸历来是粮食加工、仓储运输过程中的安全隐患之一,在粮食进出仓和加工过程中,不可避免地会产生粉尘,其通常以粉尘云或粉尘层的形式存在,在与空气混合后达到一定浓度时,如果遇到足够能量的点火源,就有可能被点燃并发生有巨大破坏力的粉尘爆炸。因此改进除尘系统的除尘能力有助于减少粮食在运输过程中的爆炸风险,对于我国的粮食储存行业有重大意义。
2. 研究内容和预期目标
1、探寻除尘系统所在工厂的主要粉尘种类和含量
2、对除尘系统进行改造,增加除尘能力
3、实验该设计在实际应用中的效果。
3. 国内外研究现状
目前粮食接收一般分为公路、铁路和水路三种形式。公路和铁路粮食接收处理方式。公路及铁路接收的一般流程是散粮汽车将粮食卸入卸粮坑,经过输送和清理等流程进入仓内,因此卸粮坑处的粉尘控制就尤为重要。目前常规的除尘方式是在卸粮坑处设置除尘系统,在接粮斗处开设有吸风口,卸粮坑两侧放置除尘风箱,含尘空气通过除尘管道,经由脉冲袋式除尘器过滤集中处理。水路粮食接收处理方式。水路接收的一般流程是通过抓斗将粮食从散粮船中取出卸至接粮斗,运至后续输送设备,接粮斗处产生的粉尘浓度极高。目前采用的粉尘控制方式是在接粮斗处配套设置除尘系统或直接将接粮斗与除尘器结合做成除尘接粮斗,目前国内已经有相关的实例,使用效果良好[2]。根据美国化学危险和灾害调查委员会(CSB)的统计,从1980年~2005年间,美国发生了280多次 粉 尘 爆 炸, 造 成119人 死 亡,718人 受 伤;1981年广州黄埔港发生的粉尘爆炸事故,致使33个立筒仓中的28个立筒仓顶部坍塌,仓顶工作间倒塌[3],可见粉尘爆炸的后果有多严重。粉尘的产生过程或含尘空气的形成过程常称为粉尘的尘化过程,可分为一次尘化过程和二次扩散,自然沉降到各种设备、设施表面的粉尘称为二次污染,因此减少粉尘的尘化要从一次尘化还有二次污染两方面全面考虑。因此早在20世纪初的时候除开在技术上对于除尘系统的优化,美国就非常重视对于二次污染的防治以及在进入除尘系统之前的除尘,例如在粮食在收购之前清除粉尘,减少粮食运费;改善粮食贮藏条件;不易感染粮食虫害;及早清除粉尘,改善工人劳动条件,避免重复受粉尘危害,减少粮食粉尘爆炸的危险;治理粉尘与基本建设紧密结合,但有利于企业安全生产和除尘防爆; 清扫积尘,目的在于防止粉尘二次爆炸.美某粮食企业由于积尘未很好清理,曾在几分钟之内连续发生12次粉尘爆炸,损失严重[4]。除开这些措施,目前的粮仓多为PLC控制,进一步提高除尘系统的使用率,使得生产效率更高以及减少工人的劳动强度,改善工人的劳动环境,以及使得粮食运输更加安全。
4. 计划与进度安排
1.十二月底至一月中旬:确定论文选题,查找阅读相关文献,初步了解设计的背景意义,设计的过程等。
2.一月中旬至二月底:学习设计所需技能,撰写开题报告等。
3.三月至三月中旬:完成实验设计和初稿及中期检查工作。
5. 参考文献
[1]杨敬君,张贺松,黎世静,陈小飞.浅析几种常见除尘器在机械化粮库中的应用[J].粮食与饲料工业,2017,06:9-13.
[2]易金玲,潘娜.粮食输送系统粉尘控制工艺初探[J].现代食品,2017,12:57-59.
[3]朱可亮.粮食粉尘爆炸的原理及预防措施[J].粮油仓储科技通讯,2018,3403:37-40 44.
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