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[摘要] 为解决皮带运输的防尘问题，通过现场渊查、尘源分析、工程实验，对皮带运输设备的防尘措施进行研究，研制成密闭、无动力减压、自动加湿防尘装置，经现场试用，使作业场所空气中粉尘浓度降到国家标准以下，取得良好防尘效果。
[关键词] 皮带运输设备 防尘
一、皮带运输设备的尘源分析皮带运输机在运行中粉尘的产生来源
(1)主要是来自上、下段皮带衔接处和运输皮带向贮料仓或加工设备的投料口，皮带运输机和皮带运输机与投料口之间有一定落差，当物料落下时产生大量粉尘。
(2)其次是在皮带运行时，由于皮带的振动和物料与空气的摩擦也会产生一部分粉尘。
⑶皮带保护层被磨掉，在运输过程中容易粘连粉煤，皮带运转就出现扬尘，这是造成煤尘的主要原因
(4)此外还有地面、墙壁、设备上积尘的二次飞扬。
这种连续性的多点扬尘造成皮带运输作业场所的粉尘浓度每立方米可高达几十乃至几百毫克，成为该作业场所一个严重的职业危害。
二、原有防尘措施
皮带运输设备原有的防尘措施有以下几种：
(1)密闭设备。
有的皮带运输机安设了密闭设备，用密闭罩将扬尘点密闭起来，用以防止粉尘向周围扩散，但由于物料向下投放时诱导了大量空气，密闭罩下部形成正压，使密闭罩内的压力大于外部压力，从而使粉尘从缝隙和衔接不严处大量溢出，污染了作业场所的空气。因而这种单纯密闭的办法，收效不显著。
(2)喷雾降尘。
在扬尘点设喷雾器，向扬尘处喷雾洒水，这种办法对减少发尘，降低作业场所空气中粉尘浓度有很大作用。但由于加湿程度无法控制，有些物料受工艺条件要求，对加水量有限制，因而对喷雾加湿的办法有所顾及，唯恐加湿过量影响生产，特别是在北方，冬季天寒，无法加水，故而使喷雾加水的防尘措施使用上受限。
(3)密闭、通风、除尘。
将扬尘点密闭起来，安设吸出式局部通风，使密闭罩内保持负压状态，通风管中吸出的含尘空气经过除尘器净化后排出大气。这套设备可以取得较好的防尘效果，但由于某些运输系统较长，扬尘点既多又分散，不可能每个扬尘点上都建设一套密闭、通风、除尘设备，不但投资较大，运行费用高、维持费用较大，除尘器收集的粉尘还需要处理，固之扬尘点过多、过于分散的运输设备，多不选用密闭、通风、除尘系统作为防尘方案。
三、新的防尘措施的研究
3.1 设计思路上应注意解决的问题
(1)减少发尘量
减少发尘量是一项治本的措施，常用的办法有降低物料溜槽的高度，减少溜槽的倾斜角，在溜槽中加隔流档板等办法，都可降低物料落下的冲击力，从而减少了发尘量。但最有效的办法还是喷雾洒水，喷雾洒水不仅对减少扬尘点的发尘量有显著效果，而且由于物料已被濡湿，还可以减少下段皮带运行中的发尘量。此外喷雾还有降低空气中粉尘浓度的作用，可谓一举三得。
(2)密闭、减压
密闭是控制粉尘扩散的有效办法，但单纯的密闭往往效果不好，由于密闭罩内多呈正压状态，难以控制罩内粉尘外溢，必须使密闭罩内呈负压状态，才可能防止粉尘外溢。常用的密闭、通风、除尘系统就是根据这一原理设计的。但对扬尘点既多又分散的皮带运输机来说应用上是有困难的。因此如何解决密闭罩内减压问题是课题的关键。
(3)自动控制
在生产设备连续自动运行的情况下，必须解决喷雾洒水装置自动监测和自动调节给水量问题，并保证防尘设备与生产设备同步自动运行问题。使防尘装置，在产尘因素可变范围内，能够实现自动监控，保持贯性运行。
3.2 防尘设备的设计及工作原理
(1)无动力减压
现场调查得知，原有密闭罩口内的压力分布是不平衡的，溜槽上部在物料落下时形成负压区，溜槽下部由于受物料落下时诱导大量空气的冲击形成正压区，若能使负压区、正压区连通起来，即可降低密闭罩内正压区的强度，控制粉尘向罩外溢出。于是将溜槽上口及下口的密闭罩，沿皮带走向向前延伸，形成完整一体的密闭罩，用一根连通管将溜槽上部和溜槽下部的密闭罩连通起来(如图1)，含尘空气即由正压区向负压区流动，形成一个局部循环，从而降低了密闭罩内的正压，减弱了粉尘向罩外扩散作用。现场实验证明了这一设想，从而实现了无动力减压的目的。
(2)自动可控喷雾洒水
l、上段皮带2、煤干湿检测器3、控制仪4、电磁阀5、湿润搅拌器6、煤溜筒7、连通导流管8、皮带扣槽9、下段皮带
图1 无动力减压自动加湿防尘装置示意图
在溜槽内设喷雾湿润搅拌器，使物料充分湿润，以减少发尘量。但必须按生产工艺要求，保证适量的加水，使物料保持稳定的湿润程度。为此设计专用的物料湿度自动检测控制系统，物料干燥时，自动检测装置对给水系统发出加大给水量的指令，湿润搅拌器启动，当物料湿度达到要求时，检测装置向供水系统发出减少给水量的指令，搅拌器停止工作。物料的干湿程度及加水量的多少，依生产工艺条件的不同，执行条件可按要求设定。全套设备经多次试运行，证明这套装置实现了密闭罩内无动力减压，并使喷雾湿润设备按生产工艺要求，自动控制了调解给水量，以保证物料稳定的含湿程度，基本实现了防尘系统与生产系统同步的自动运行，取得良好防尘效果，达到了预期目的。
四、防尘效果评价
4.1 防尘效果
研制的防尘装置在实验的输送皮带地点实验结果，使作业场所空气中平均粉尘浓度从62.5mg／m3，降到3.5mg／m3，随后又在两个环境相似并独立的两个地点试用，使试验点的平均粉尘浓度从45．8～48.1mg／m3 ，降低到4.6mg／m3 (见表1)。表1 两地点采取防尘措施前、后所粉尘浓度测定结果(mg／m3)
表1 两厂运煤车间采取防尘措施前、后作业场所
粉尘浓度测定结果(mg／m3)
地点 样品数 防尘措施前 防尘措施后
甲 6 56.0 44.3 45.8 5.2 3.0 4.6
乙 6 52.6 43.1 48.1 4.9 3.8 4.6
4.2 经济分析
该防尘装置最大的特点是投资少、效果好，实现了自动运行。皮带的密闭罩属于固有的生产、发备，专为防尘装置建设的只有一根连通管和一套自动监控喷雾搅拌设备，总成本不足5万元，运行中基本无动力消耗。如果与防尘效果较好的密闭、通风、除尘系统相比较，密闭、通风、除尘系统的密闭罩、通风管、通风机及相关的附件，总计需百万元投资，是研制的无动力减压自动加湿防尘装置投资费用的lO～2O倍，此外还有通风机、除尘器、清灰装置的电力消耗和经常的设备维护费，在经济效上无动力减压自动加湿防尘装置的优越性是显而易见的，具有广泛应用价值。
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[关键词] 皮带运输设备 防尘
一、皮带运输设备的尘源分析皮带运输机在运行中粉尘的产生来源
(1)主要是来自上、下段皮带衔接处和运输皮带向贮料仓或加工设备的投料口，皮带运输机和皮带运输机与投料口之间有一定落差，当物料落下时产生大量粉尘。
(2)其次是在皮带运行时，由于皮带的振动和物料与空气的摩擦也会产生一部分粉尘。
⑶皮带保护层被磨掉，在运输过程中容易粘连粉煤，皮带运转就出现扬尘，这是造成煤尘的主要原因
(4)此外还有地面、墙壁、设备上积尘的二次飞扬。
这种连续性的多点扬尘造成皮带运输作业场所的粉尘浓度每立方米可高达几十乃至几百毫克，成为该作业场所一个严重的职业危害。
二、原有防尘措施
皮带运输设备原有的防尘措施有以下几种：
(1)密闭设备。
有的皮带运输机安设了密闭设备，用密闭罩将扬尘点密闭起来，用以防止粉尘向周围扩散，但由于物料向下投放时诱导了大量空气，密闭罩下部形成正压，使密闭罩内的压力大于外部压力，从而使粉尘从缝隙和衔接不严处大量溢出，污染了作业场所的空气。因而这种单纯密闭的办法，收效不显著。
(2)喷雾降尘。
在扬尘点设喷雾器，向扬尘处喷雾洒水，这种办法对减少发尘，降低作业场所空气中粉尘浓度有很大作用。但由于加湿程度无法控制，有些物料受工艺条件要求，对加水量有限制，因而对喷雾加湿的办法有所顾及，唯恐加湿过量影响生产，特别是在北方，冬季天寒，无法加水，故而使喷雾加水的防尘措施使用上受限。
(3)密闭、通风、除尘。
将扬尘点密闭起来，安设吸出式局部通风，使密闭罩内保持负压状态，通风管中吸出的含尘空气经过除尘器净化后排出大气。这套设备可以取得较好的防尘效果，但由于某些运输系统较长，扬尘点既多又分散，不可能每个扬尘点上都建设一套密闭、通风、除尘设备，不但投资较大，运行费用高、维持费用较大，除尘器收集的粉尘还需要处理，固之扬尘点过多、过于分散的运输设备，多不选用密闭、通风、除尘系统作为防尘方案。
三、新的防尘措施的研究
3.1 设计思路上应注意解决的问题
(1)减少发尘量
减少发尘量是一项治本的措施，常用的办法有降低物料溜槽的高度，减少溜槽的倾斜角，在溜槽中加隔流档板等办法，都可降低物料落下的冲击力，从而减少了发尘量。但最有效的办法还是喷雾洒水，喷雾洒水不仅对减少扬尘点的发尘量有显著效果，而且由于物料已被濡湿，还可以减少下段皮带运行中的发尘量。此外喷雾还有降低空气中粉尘浓度的作用，可谓一举三得。
(2)密闭、减压
密闭是控制粉尘扩散的有效办法，但单纯的密闭往往效果不好，由于密闭罩内多呈正压状态，难以控制罩内粉尘外溢，必须使密闭罩内呈负压状态，才可能防止粉尘外溢。常用的密闭、通风、除尘系统就是根据这一原理设计的。但对扬尘点既多又分散的皮带运输机来说应用上是有困难的。因此如何解决密闭罩内减压问题是课题的关键。
(3)自动控制
在生产设备连续自动运行的情况下，必须解决喷雾洒水装置自动监测和自动调节给水量问题，并保证防尘设备与生产设备同步自动运行问题。使防尘装置，在产尘因素可变范围内，能够实现自动监控，保持贯性运行。
3.2 防尘设备的设计及工作原理
(1)无动力减压
现场调查得知，原有密闭罩口内的压力分布是不平衡的，溜槽上部在物料落下时形成负压区，溜槽下部由于受物料落下时诱导大量空气的冲击形成正压区，若能使负压区、正压区连通起来，即可降低密闭罩内正压区的强度，控制粉尘向罩外溢出。于是将溜槽上口及下口的密闭罩，沿皮带走向向前延伸，形成完整一体的密闭罩，用一根连通管将溜槽上部和溜槽下部的密闭罩连通起来(如图1)，含尘空气即由正压区向负压区流动，形成一个局部循环，从而降低了密闭罩内的正压，减弱了粉尘向罩外扩散作用。现场实验证明了这一设想，从而实现了无动力减压的目的。
(2)自动可控喷雾洒水
l、上段皮带2、煤干湿检测器3、控制仪4、电磁阀5、湿润搅拌器6、煤溜筒7、连通导流管8、皮带扣槽9、下段皮带
图1 无动力减压自动加湿防尘装置示意图
在溜槽内设喷雾湿润搅拌器，使物料充分湿润，以减少发尘量。但必须按生产工艺要求，保证适量的加水，使物料保持稳定的湿润程度。为此设计专用的物料湿度自动检测控制系统，物料干燥时，自动检测装置对给水系统发出加大给水量的指令，湿润搅拌器启动，当物料湿度达到要求时，检测装置向供水系统发出减少给水量的指令，搅拌器停止工作。物料的干湿程度及加水量的多少，依生产工艺条件的不同，执行条件可按要求设定。全套设备经多次试运行，证明这套装置实现了密闭罩内无动力减压，并使喷雾湿润设备按生产工艺要求，自动控制了调解给水量，以保证物料稳定的含湿程度，基本实现了防尘系统与生产系统同步的自动运行，取得良好防尘效果，达到了预期目的。
四、防尘效果评价
4.1 防尘效果
研制的防尘装置在实验的输送皮带地点实验结果，使作业场所空气中平均粉尘浓度从62.5mg／m3，降到3.5mg／m3，随后又在两个环境相似并独立的两个地点试用，使试验点的平均粉尘浓度从45．8～48.1mg／m3 ，降低到4.6mg／m3 (见表1)。表1 两地点采取防尘措施前、后所粉尘浓度测定结果(mg／m3)
表1 两厂运煤车间采取防尘措施前、后作业场所
粉尘浓度测定结果(mg／m3)
地点 样品数 防尘措施前 防尘措施后
甲 6 56.0 44.3 45.8 5.2 3.0 4.6
乙 6 52.6 43.1 48.1 4.9 3.8 4.6
4.2 经济分析
该防尘装置最大的特点是投资少、效果好，实现了自动运行。皮带的密闭罩属于固有的生产、发备，专为防尘装置建设的只有一根连通管和一套自动监控喷雾搅拌设备，总成本不足5万元，运行中基本无动力消耗。如果与防尘效果较好的密闭、通风、除尘系统相比较，密闭、通风、除尘系统的密闭罩、通风管、通风机及相关的附件，总计需百万元投资，是研制的无动力减压自动加湿防尘装置投资费用的lO～2O倍，此外还有通风机、除尘器、清灰装置的电力消耗和经常的设备维护费，在经济效上无动力减压自动加湿防尘装置的优越性是显而易见的，具有广泛应用价值。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”