谷物干燥机常见除尘方式

2018-05-03王艳

现代农机 2018年1期

王艳

作者信息：总经理、工程师，无锡神谷金穗科技有限公司，214142，江苏无锡

随着环保意识的不断增强，对谷物干燥的整体环境有一定的要求。谷物干燥不仅要考虑烘干效果，还要考虑后续的粉尘污染问题。目前，需要烘干的谷物的收割方式多以机械收获为主，相应的石子等杂质和稻麦表面的灰尘含量会减少很多。在谷物循环干燥过程中，谷物表面的大部分颗粒（统称为粉尘）会脱离谷物，在干燥设备有缝隙的地方冲冒出来，给烘干的现场环境及周围环境造成不同程度的影响。谷物表面携带的粉尘一般有两种，粒径大于10 μm和粒径为0.25～10 μm的粉尘，对大气环境和人体都有危害。粒径大于10 μm的粉尘遇到阻力后因重力作用易于沉降和分离，粒径在0.25～10μm的粉尘分离比较困难，是谷物干燥除尘的主要对象。

根据谷物粉尘特性，常见的除尘方式有自然沉降法、喷淋法、旋风除尘器及布袋除尘法等，其中布袋除尘法包括脉冲除尘和手（电）动简易布袋除尘法。

1 自然沉降法

自然沉降法也叫惯性除尘法，是使含尘气流与挡板相撞，或使气流急剧地改变方向，借助其中粉尘粒子的惯性力分离并捕集粒子。这种除尘方式结构简单，阻力较小，除尘效率较低，一般用于一级除尘。目前，在除尘环境要求不高、使用低温循环谷物干燥机的地区用自然沉降法的比较多。谷物原粮经过烘干后，与其分离出来的杂质包括麦芒、秸秆等大杂和粉尘通过风机排到除杂间，大杂在碰到挡板后会自由落体，粉尘则继续漂浮直至碰到阻碍运动的挡板。为了避免压力损失，不影响干燥效果，一般采用多段挡板方式，挡板的段数越多，除尘效果越好。挡板段数n≥2,且为双数。挡板的距离，以第1段尤为重要，一般为（1.5～3.0）倍的风机风管直径，距离越大，压力损失越小。挡板设置如图1所示，

图1 挡板位置示意

2 喷淋法

喷淋法也叫重力喷雾法，是最简单的湿式除尘，利用水滴洗涤含尘气体，使尘粒被粘附、凝聚，进而从气流中分离。这种除尘设备除尘效率高、结构简单及运行安全；缺点是需要处理洗涤后的含尘污水、污泥。在夏天气温较高情况下，不及时清理污水和污泥，容易滋生对人体有害的苍蝇、蚊子等；如果净化有腐蚀性的气态污染物，管道和设备易腐蚀，在寒冷地区易结冰，操作费用较高。处理不当，更加容易引起二次污染。这种方法对于净化大于10 μm以上的粉尘粒子的效率可在70%以上，但是浪费人工和时间，且容易产生二次污染，一般国内谷物干燥除尘很少采用。

3 旋风除尘器

旋风除尘器又叫离心除尘器，是利用旋转气流的惯性离心力将灰尘从空气中分离出来的干式净化除尘设备。旋风除尘器发明至今已有百余年历史，随着研究的不断深入，制作技术已很成熟，各部分的尺寸有一定的比例关系。除尘器主要由进口、筒体、锥体和排风口组成，通过大量试验研究取得了一些实用阻力计算公式。由于它结构简单、安全防火、制作和运行成本低，对10 μm以上的粉尘净化效率高于90%，得到普遍推广，多年来在除尘系统中广泛应用。含尘气流由切向进口进入除尘器后，沿筒体和锥体内壁自上而下做高速旋转运动，向下旋转的气流称为外涡旋。外涡旋到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，向上旋转的气流叫内涡旋，最后经排风管排出。气流做旋转运动时，尘粒在惯性离心力的推动下，向气流形成的旋转体外缘移动，当到达内壁边缘时，粉尘颗粒会与内壁接触释放能量并在重力的作用下，沿壁面滑落到底部的出杂口。见图2。缺点是离心力与捕集效率与粉尘颗粒的密度相关，密度越小越难分离，对于粉尘颗粒密度小的空气，旋风除尘器除尘效率变低，以至于达不到除尘标准。如果灰斗气密性不好，漏入空气，会把已经落入灰斗的粉尘重新带走，降低除尘效率。这种方法在烘干房内的成套设备一级除尘中广泛应用，净化空气直接吹入集尘房进行二级净化。

图2 旋风除尘器

4 布袋除尘法

布袋除尘法是含尘气体通过布袋滤去其中尘粒的除尘方法。包括脉冲除尘和手（电）动简易布袋除尘等几种形式。

自19世纪中叶开始用于工业生产，特别是20世纪50年代合成纤维布袋材料的出现、脉冲清灰及布袋自动检漏等新技术的应用，布袋除尘得到了进一步的发展。其优点，一是除尘效率高。对于微米或纳米量级的尘粒除尘效率一般可在99%以上。二是处理气体量范围大。三是适应性强，结构简单，使用灵活，运行成本可靠。缺点是不适宜处理粘结性和吸湿性强的含尘气体。谷物干燥机的布袋除尘一般选用手动（电动）布袋除尘器，脉冲式布袋除尘价格昂贵，烘干机客户选择比较少。一般采用下进气方式（见图3），谷物杂质通过送风机吹入除尘间，大质量杂质通过自由落体运动直接落入底部漏斗，经过过滤的干净空气通过百叶窗吹到室外。经过一个烘干季的反复使用，停机后进行清理，等待下一个烘干季继续使用。布袋除尘选择时主要根据布袋的材料选择布袋的阻力系数K，根据客户厂房要求和要求除尘的风机总风量Q来计算总过滤面积S，进而计算出布袋的长度L和数量N。选择时最重要的是不能影响烘干机的使用效果，提高除尘效率。目前布袋除尘中手（电）动布袋除尘相对性价比高，对环境要求比较高的地区来说是比较推荐使用，也是谷物干燥机首选的除尘方式。