煤化工轉運站真空清掃系統負壓輸送粉塵清理設備除塵方案
一、粉塵來源與特性
煤化工轉運站是煤炭輸送過程中的重要節點，粉塵產生量大且來源多樣，主要包括以下幾個方面：
不同皮帶機之間的轉接過程中，煤炭因落差和速度差產生劇烈擾動，大量粉塵隨氣流擴散。
煤炭從溜槽落入下級設備時，沖擊產生的氣流攜帶粉塵溢出。
皮帶跑偏、密封不良等情況導致煤炭散落，經人員或設備碾壓形成二次揚塵。
該轉運站粉塵具有以下特性：
粉塵濃度高，在煤炭轉接和落料過程中，局部粉塵濃度可能瞬間達到煤塵爆炸極限（45~50g/m³）。
粉塵顆粒大小不均，既有較大顆粒的煤炭碎屑，也有細小的煤塵。
若煤炭含水率較高（＞10%），粉塵易黏附在設備和管道表面，增加清理難度。

二、除塵方案設計原則
粉塵濃度控制：需符合《工作場所有害因素職業接觸限值》，確保總粉塵濃度≤4mg/m³。
防爆要求：因煤塵屬可燃性粉塵，系統所有設備需符合相關防爆標準，如 Ex dⅡCT4 防爆等級，同時采取防靜電措施，避免靜電火花引爆粉塵。
高效收集：針對不同的粉塵產生點，設計合理的吸塵裝置，確保高效捕捉粉塵，減少粉塵擴散。
避免二次污染：采用封閉的負壓輸送系統，使粉塵在封閉管道內輸送和過濾，避免粉塵外泄造成二次污染。
資源回收：將收集的粉塵進行回收復用，減少煤炭資源浪費。
自動化與節能：實現系統的自動化控制，根據粉塵濃度自動調節運行參數，達到節能的目的。
適應環境：考慮轉運站空間緊湊、設備布局密集、可能存在高濕環境等特點，確保系統能夠穩定運行。
三、真空清掃系統構成
該系統通過 “負壓吸附 - 管道輸送 - 過濾分離 - 粉塵回收” 的閉環流程實現粉塵治理，主要由以下部分組成：
（一）吸塵終端
根據轉運站不同的粉塵產生點，設計專用的吸塵裝置：
轉運點：在皮帶機頭部滾筒、尾部滾筒及中間轉接點的密封罩頂部或側面設置吸口，吸口距離揚塵源 300~500mm，利用負壓將溢出的粉塵直接吸入，減少擴散。
落料點：在溜槽出口下方設備兩側設置 “弧形吸罩”，捕捉沖擊氣流攜帶的粉塵。
地面：配置可移動吸塵小車，與主管道通過軟管連接，用于清掃散落的煤炭及地面積塵。同時，在吸塵口設置格柵（孔徑≤50mm），防止大顆粒煤炭誤入管道導致堵塞。
（二）負壓管道
材質：采用耐磨防腐的無縫鋼管，并涂刷防靜電涂層，以適應轉運站的惡劣環境，同時防止靜電積聚。
管徑設計：根據轉運站的布局和吸塵點數量，分段設計管徑，避免負壓損失。對于長距離管道（＞100m），可采用 “枝狀 + 環狀” 復合管道布局，均衡各點負壓。
安裝角度：管道傾斜角度≥6°，防止粉塵沉積。在管道轉彎處設置 “清堵孔”，配備快開閥門，便于清理堵塞物。
（三）真空動力裝置
選用防爆真空泵，如螺桿式或水環式真空泵。根據轉運站所需的負壓（通常 - 5~-20kPa）和風量（按吸塵點數量計算）匹配功率，確保遠端吸塵口仍有足夠吸力。采用變頻真空泵，可根據實時粉塵濃度調節轉速，如低濃度時降頻運行，較傳統定頻系統節能 30% 以上。
（四）過濾分離系統
前置旋風分離器：用于粗分離大顆粒粉塵，減少后續過濾裝置的負擔。
高效濾筒：過濾精度≤1μm，采用 PTFE 覆膜材料防粘。若煤炭含水率較高，濾材選用防水型。
脈沖反吹清灰裝置：定時清除濾材表面粉塵，維持阻力穩定。對于高濕度粉塵，可縮短脈沖反吹周期，如從 30 分鐘 / 次調整為 15 分鐘 / 次，或采用加熱濾筒（溫度≤60℃，避免煤塵自燃）。
汽水分離器：在真空泵入口設置汽水分離器，避免水汽進入濾材，影響過濾效果。
（五）粉塵回收裝置
收集的粉塵通過螺旋輸送機返回輸煤系統，實現資源回收。年回收量可達輸煤量的 0.5%~1%。
四、設備選型
吸塵終端：根據不同的吸塵點特點選擇合適的吸嘴和吸塵小車，確保吸塵效果和操作便利性。
負壓管道：根據計算的管徑和長度選擇合適規格的無縫鋼管，并確保其質量符合相關標準。
真空動力裝置：根據所需負壓和風量，結合轉運站的防爆要求，選擇合適型號的防爆變頻真空泵。
過濾分離系統：根據粉塵特性選擇合適的旋風分離器、高效濾筒、脈沖反吹清灰裝置和汽水分離器，確保過濾效率和系統穩定性。
粉塵回收裝置：根據粉塵回收量選擇合適規格的螺旋輸送機。
五、系統控制
采用 PLC 聯動控制系統，實現對真空泵、清灰裝置及吸塵閥門的自動控制。系統可根據粉塵濃度（通過在線監測傳感器獲取）自動調節負壓，當粉塵濃度較高時，提高負壓和風量；當粉塵濃度較低時，降低負壓和風量，實現節能與高效治理。同時，系統具備遠程監控功能，可實時顯示負壓、濾材阻力、設備狀態等參數，故障時自動報警，減少人工巡檢強度（較傳統人工清掃節省 80% 人力）。
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