常松

摘要：翻车机系统是一种非常专业化的散装物料卸料系统，它用于火车装载的散状物料的自动翻卸。但是，翻车机系统在翻卸散装物料的过程中，由于落差较大，煤排开的大量空气携带粉尘到处飞扬，造成翻车机室空气严重污染，所以在翻车机作业时要采取合适合理的除尘方式对现场粉尘进行治理。

关键词：翻车机卸煤;干雾抑尘;袋式除尘;

前言：翻车机系统是敞车装载的大容量散状物料进行自动翻卸的现代化专用手段，它广泛应用于各类需要卸料场所，并且随着企业规模的扩大及自动化技术的不断提高，其使用率越来越高。但是，翻车机系统在翻卸散装物料的过程中，由于落差较大，会产生大量的粉尘。各种翻车机操作间都会安装不同的除尘系统，但除尘效果各有差异。

一、 翻车机系统概述

单车C型翻车机系统由翻车机本体、重车调车机、夹轮器、迁车平台、空车调车机、止挡器及电气控制系统等组成。翻车机系统各组成部分的作用如下：翻车机本体——是系统的主要构成部分。当车辆进入翻车机定位后，在油缸驱动下压车机构和靠车机构将车辆从上面和侧面夹持，然后在传动装置作用下，将车辆和转子部分在托辊上旋转160°到175°，从而使物料落入料斗内。重车调车机—是系统中重要的部分，对系统效率起着决定性影响。主要用来牵引整列车辆并将车辆送入翻车机内定位，再将翻卸后的空车送入迁车平台。夹轮器——布置在重车线上翻车机的入口端。当要进行翻卸的车辆与整列车解列后，重车调车机牵引即将翻卸的车辆进入翻车机内，为防止整列车在铁路中因外力或铁路坡度作用而自由溜行引发事故，设置了夹轮器，起到稳车作用。止挡器—是翻车机卸车线系统中的安全设备，用来防止空车线上停留的空车因某种原因溜回迁车台而造成事故。采用重锤摆动式结构，允许车辆在规定的方向运行，反向运动则挡住车轮，止挡器结构简单、安全可靠。迁车平台——当重车调车机前钩将空车送入迁车平台后，平台上胀轮器夹住车辆前轮，对位插销拔出，牵扯平台载着空车平移到空车线对位，再插销定位，胀轮器松开，空车调车机推送空车进到空车线。空车调车机原理与重车调车机相同，但更为简单。其推车臂为固定式，包括起升和下落。空车调车机被布置在空车线外侧，作用是将空车退出牵扯平台并在空车线上集结。

二、翻车机卸煤时扬尘的产生

1 产尘机理分析。微细的尘粒受气流作用散布在空气中并呈悬浮状态，极易在受煤坑内飞扬和向受煤坑外扩散。在翻车机卸料作业过程中，下落的煤炭颗粒所受的总用力有机械力、重力、布朗运动以及空气流动的作用力。粉尘颗粒依靠热运动和重力作用而得到的运动速度很小，不能造成粉尘扩散和飞扬。而对粉尘的扩散和飞扬起决定性作用的就是空气的流动。翻车机在向下倾倒物料时，①物料沿着车厢口下落运动时，由于周围空气同物料的摩擦作用及其他原因，四周空气随着卸料的物料流动，被卷入的空气称为诱导空气。诱导空气带动部分细微物料随一起流动，从而引起细微颗粒飞扬。诱导气流速度是诱导细小微粒产生尘化的主要影响因素。诱导的气流流速与物料的下落速度有关，物料下落速度越大，诱导气流就越强烈（诱导作用），并在受煤坑内向外逸出。②由于物料要占据相当一部分空间，将物料往一定容积的受煤坑卸入时，使受煤坑内的空气受到压缩，受压缩的空气会通过间隙向四周猛烈排出。当这些气流向外高速流动时，由于气流和粉尘的剪切作用，必定会带着粉尘一起外逸，导致了粉尘的尘化。二次扬尘气流将尘源附近的悬浮粉尘进一步分散到每个角落。

2.翻车机卸料过程尘化。翻车机室的粉尘污染问题一直以来都是大型卸料作业粉尘控制研究重点。根据现场的观察和理论分析，总结出以下几点原因：（1）料斗底部出口尺寸相对于入口尺寸小得多，卸料作業中，物料输出速度小于料斗的入料速度。物料下落入料斗会对料斗下部的空气进行压缩，粒径在0.1～100μm 的细小粒径粉尘在压缩空气的作用下反冲尘化。（2）卸料过程中，翻卸物料量大，自上而下，物料重力势能转化为动力势能，由于物料颗粒在相互碰撞时会产生较大的冲击力，细小颗粒在这种冲击力作用下会上扬。（3）物料从较高位置下落运动时有一定的速度，会诱导周围的空气运动，产生诱导空气，使流动的空气又带动部分粉尘颗粒运动。

三、翻车机的除尘方式

翻车机作业现场是一个半封闭的大空间，粉尘随气流无组织地扩散，或逃逸到地面上来污染大气，或沉降在翻车机下方工作平台，污染工作环境。所以使用除尘设备来抑制粉尘的排放至关重要。

1.干雾抑尘

干雾形成的原理，干雾形成的原理是压缩空气和水分别通过喷头的进气口和进水口进入喷头，在喷头的内部出口处会合，由于喷头的特殊设计，压缩空气在喷头出口处的速度超过音速而产生音爆，音爆的能量将水爆炸成相对较小的水雾颗粒，而后进入共振室。共振室振子能将音爆的能量和压缩空气的冲击波反射产生强震波，将较小的水雾颗粒再次爆炸，产生成千上万直径为1～10μm 大小的水雾颗粒喷射出去，干雾便产生了。干雾降尘过程包括干雾与粉尘（PM10）碰撞、干雾将粉尘（PM10）包覆成团及干雾与粉尘（PM10）形成凝结团沉降过程。微米级干雾抑尘装置由干雾机、空压机、储气罐、配电箱、喷雾器组件、水气连接管线和控制信号线等组成。研究发现，如果雾滴直径大于粉尘颗粒，粉尘仅跟随雾滴周围的气流运动，雾滴和粉尘颗粒接触很少或根本没有接触而达不到抑尘的作用。如果雾滴颗粒和粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时与雾滴颗粒碰撞、接触而黏结在一起。因此，雾滴颗粒越小，聚结的可能性越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易沉降下来。微米级干雾抑尘技术正是希望通过上述原理来实现抑尘，由喷雾头形成粒径不大于10 μm 的水雾，在扬尘点上方形成一定厚度的“云层”，将粉尘包围在“云层”下面。当粉尘随气流上升通过“云层”时，一方面，水滴会与粉尘粒子结合，粉尘颗粒不断聚集沉降，达到降尘和净化空气的目的;另一方面，空气中被水滴浸润的粉尘颗粒洒落于物料堆表面时，也会浸润粉态物料，从而抑制粉尘再次飞扬。翻车机区域再使用干雾抑尘是可以将喷雾器安装在场棚的顶部，利用连锁系统控制，当进行翻卸车作业时干雾抑尘系统自动开启，由顶部喷出水雾，水雾在下降的过程中和覆盖的区域粉尘不断融合，使区域内的粉尘沉降，达到抑尘的效果。

2.布袋除尘器通风抑尘

袋式除尘器是过滤式除尘器的一种，是利用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘设备。滤袋的材质是天然纤维、化学合成纤维、玻璃纤维、金属纤维和其它材料。用这些材料制造成滤布，再把滤布缝制成各种形状的滤袋，如圆形、扇形、波纹性或菱形等。用滤袋进行过滤于分离粉尘颗粒时，可以让含尘气体从滤袋外部进入到内部，把粉尘分离在滤袋外表面，也可以使含尘气体从滤袋内部流向外部，将粉尘分离在滤袋内表面。含尘气体通过滤袋过滤完成除尘过程。 袋式除尘器的突出优点是除尘效率高，属高效除尘器，除尘效率一般大于99%。运行稳定，不受风量波动影响，适应性强，不受粉尘比电阻值限制。袋式除尘在翻车机设备系统应用时可以将集尘罩设置在翻车机卸煤坑的仓壁、翻车机二层建筑的墙体及翻车机场棚棚顶，使顶吸和侧吸同时经行。粉尘由负压风吸入集尘罩，再通过管道将粉尘运输至布袋系统达到降尘的目的。

3.两种抑尘方式的对比

干雾抑尘，采用水雾和粉尘融合达到使粉尘沉降的效果，作用区域大、面积广，但是其只是使粉尘沉降，需要进行再次的清扫，并且再翻车机受煤坑等障碍物较多或狭小的部位效果不明显。袋式除尘器抑尘，通过风机产生的负压风将粉尘吸入除尘系统，使粉尘吸附再布袋表面，再通过反吹、输导等方式把风尘收集再一起集中运输，但袋式除尘器作用面积小，需要和粉尘距离较近时才能达到明显的效果。所以想使翻车机翻卸作业达到全面的除尘需要两种除尘方式共同协作运行，相互弥补不足。

结束语：本文针对翻车机卸料作业过程中的扬尘的产生进行的分析，并粉尘的抑制收集方式做了阐述和对比，并指出干雾抑尘和袋式除尘共同应用于翻车机除尘时可以达到全面除尘的效果。

参考文献：

[1] 宋凤莲. 电厂输煤系统粉尘防治研究[J]. 发电技术，2019，43（3）：38-41.

[2] 胡耀胜. 对选矿厂生产性粉尘的治理措施[J]. 北方环境，2019，22（3）：69-73.