一种矿粉库收尘系统的制作方法

本发明涉及一种收尘系统，具体是一种适用于水泥生产行业的矿粉库收尘系统，属于水泥生产设备技术领域。

背景技术：

粒化高炉矿渣是高炉炼铁时的副产品，是熔融状态下的高炉矿渣经水淬急冷处理后而得到的一种粒状物质，由于高炉矿渣采用了水淬急冷处理使其中的矿物质来不及结晶而形成大量的玻璃体，故保持了较高的活性，粒化高炉矿渣的主要化学成分为氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化镁及少量的其他化合物，与硅酸盐水泥熟料极为相似，具有较大的潜在水硬性，是水泥工业活性混合材的主要来源，用30％～50％的高炉矿渣粉替代水泥配制高性能混凝土不仅可以改善混凝土的微观结构、提高强度、减少混凝土的泌水、提高和易性、可泵性、降低水热化、防止大体积混凝土内部温升而引起裂缝，而且还可以降低混凝土的生产成本、减少对环境的污染。

粒化高炉矿渣经粉磨加工至成品尺寸后通常经输送机和提升机输送至矿粉库进行储存，矿粉库通常是巨大的罐型结构，排料口通常设置在矿粉库底端，排料口通常分成两路，一路对应矿粉包装输送机、可将矿粉输送至包装车间进行袋装包装，一路对应散装机、可通过散装机直接对灌装运输卡车的封闭车箱进行矿粉散装，由于矿粉极细、极易产生扬尘，因此矿粉库通常均设有真空负压收尘系统，现有的矿粉库收尘系统通常包括均含有离心风机的库顶收尘装置和库底收尘装置，如图1所示，库顶收尘装置和库底收尘装置的离心风机通常设置在库顶位置，通过提升机输入至矿粉库库顶位置的成品矿粉产生的扬尘通过库顶收尘装置进行回收并自库顶位置返回至矿粉库，两路排料口位置排料过程中产生的扬尘通过库底收尘装置进行回收并自库顶位置返回至矿粉库，通常两路排料口位置的收尘管道汇合后公用一个与库顶离心式风机连接的收尘管路，这种传统的收尘方式还存在以下缺陷：

1.两路排料口位置的收尘管道通常设有的水平段易沉积矿粉，进而使通风面积减小甚至堵塞；

2.设置在库顶位置的两台离心风机通常采用两级电动机驱动，离心风机的叶轮稍有积灰就会造成振动值超标，不仅极易造成电动机损坏和轴承故障，而且两台离心风机产生的较大振动会造成库顶楼板的振动进而造成安全隐患；

3.库顶收尘装置和库底收尘装置均设置离心风机，功耗较大。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种矿粉库收尘系统，能够有效防止矿粉沉积、保证有效吸尘的前提下实现降低功耗和安全隐患，特别适用于水泥生产行业矿粉库的扬尘回收。

为实现上述目的，本矿粉库收尘系统包括库顶收尘装置、库底收尘装置和电控装置；

所述的库顶收尘装置包括扬尘回收罐和离心式风机；扬尘回收罐固定架设安装在矿粉库的顶部，扬尘回收罐的底部设置成上大下小的锥形结构，锥形结构底端通过截止阀和矿粉输入管路与矿粉库顶内腔连通，锥形结构的锥形面上设有库顶扬尘回收口和库底扬尘回收口，库顶扬尘回收口通过库顶扬尘回收管路与矿粉库顶内腔连通，扬尘回收罐的内腔中部设有过滤机构；离心式风机固定架设安装在矿粉库的顶部，离心式风机的输入端通过吸风管路与扬尘回收罐连通连接、且连通位置位于过滤机构的上方；

所述的库底收尘装置包括位于对应两路排料口位置的库底扬尘分回收管路、连接库底扬尘分回收管路的竖直设置的库底扬尘总回收管路和位于库顶的扬尘回收弯管；对应库底扬尘分回收管路水平段的上方设有压缩空气管道，压缩空气管道与水平段之间设有多个连通压缩空气管道和水平段的喷吹风管，喷吹风管上设有电磁脉冲阀；扬尘回收弯管向上弯折呈三角形结构，三角形结构的两个底端一端与库底扬尘总回收管路的顶端连通连接、另一端与扬尘回收罐的库底扬尘回收口连通连接；

所述的电控装置包括PLC控制器、收尘控制回路、喷吹控制回路，PLC控制器分别与离心式风机、截止阀、电磁脉冲阀电连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的与库底扬尘总回收管路的顶端连通连接的扬尘回收弯管的一个底端与水平库顶面之间的夹角设置为45°～55°。

作为本发明的进一步改进方案，所述的与扬尘回收罐的库底扬尘回收口连通连接的扬尘回收弯管的另一个底端与水平库顶面之间的夹角设置为40°～50°。

作为本发明的进一步改进方案，所述的库顶扬尘回收管路上设置有阀门，阀门通过阀门开启驱动机构与电控装置的PLC控制器电连接，所述的电控装置还包括阀门控制回路。

作为本发明阀门开启驱动机构的一种实施方式，所述的阀门开启驱动机构是气缸和与气缸通过气动管路连接的气动控制阀，气动控制阀的输入端通过气动管路与压缩空气管道连通连接，气动控制阀与电控装置的PLC控制器电连接。

作为本发明阀门开启驱动机构的另一种实施方式，所述的阀门开启驱动机构是阀门启闭电动机，阀门启闭电动机与电控装置的PLC控制器电连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的喷吹风管向气流运行方向的后方倾斜设置。

与现有技术相比，本矿粉库收尘系统由于采用一台离心式风机同时为库顶收尘装置和库底收尘装置提供负压环境，且位于矿粉库排料口位置的扬尘在负压环境下通过扬尘回收弯管直接进入扬尘回收罐，因此单台离心式风机的设置可以大大降低振动量、降低安全风险，而且经扬尘回收罐内的过滤机构过滤后洁净的空气经离心式风机排出，进而实现大大降低离心式风机的叶轮积灰量，从而实现保护离心式风机的电动机和轴承、延长离心式风机的使用寿命；由于对应库底扬尘分回收管路水平段的上方设有压缩空气管道，且压缩空气管道与水平段之间设有多个连通压缩空气管道和水平段的喷吹风管、喷吹风管上设有电磁脉冲阀，因此PLC控制器可根据设定程序的时间间隔自下游段至上游段依次打开、关闭电磁脉冲阀使压缩气体快速喷入库底扬尘分回收管路和库底扬尘总回收管路的水平段内使沉积的矿粉被吹起跟随负压气流运行，可有效防止水平段沉积矿粉、保证通风面积和防止堵塞；同时，单台离心式风机和喷吹风管的配合使用可降低功耗、节省大量的能源、大大降低成本，特别适用于水泥生产行业矿粉库的扬尘回收。

附图说明

图1是现有技术矿粉库收尘系统的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明库底扬尘分回收管路水平段的结构示意图；

图4是本发明库顶收尘装置与扬尘回收弯管的连接结构示意图。

图中：1、库顶收尘装置，11、扬尘回收罐，12、离心式风机，13、截止阀，14、库顶扬尘回收管路，2、库底收尘装置，21、压缩空气管道，22、喷吹风管，23、扬尘回收弯管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图2所示，本矿粉库收尘系统包括库顶收尘装置1、库底收尘装置2和电控装置。

所述的库顶收尘装置1包括扬尘回收罐11和离心式风机12；扬尘回收罐11固定架设安装在矿粉库的顶部，扬尘回收罐11的底部设置成上大下小的锥形结构，锥形结构底端通过截止阀13和矿粉输入管路与矿粉库顶内腔连通，锥形结构的锥形面上设有库顶扬尘回收口和库底扬尘回收口，库顶扬尘回收口通过库顶扬尘回收管路14与矿粉库顶内腔连通，扬尘回收罐11的内腔中部设有过滤机构；离心式风机12固定架设安装在矿粉库的顶部，离心式风机12的输入端通过吸风管路与扬尘回收罐11连通连接、且连通位置位于过滤机构的上方。

所述的库底收尘装置2包括位于对应两路排料口位置的库底扬尘分回收管路、连接库底扬尘分回收管路的竖直设置的库底扬尘总回收管路和位于库顶的扬尘回收弯管23；如图3所示，对应库底扬尘分回收管路水平段的上方设有压缩空气管道21，压缩空气管道21与水平段之间设有多个连通压缩空气管道21和水平段的喷吹风管22，喷吹风管22上设有电磁脉冲阀；如图4所示，扬尘回收弯管23向上弯折呈三角形结构，三角形结构的两个底端一端与库底扬尘总回收管路的顶端连通连接、另一端与扬尘回收罐11的库底扬尘回收口连通连接。

所述的电控装置包括PLC控制器、收尘控制回路、喷吹控制回路，PLC控制器分别与离心式风机12、截止阀13、电磁脉冲阀电连接。

本矿粉库收尘系统安装在矿粉库上使用时，收尘控制回路工作，PLC控制器控制离心式风机12工作使扬尘回收罐11、库顶扬尘回收管路14、库底扬尘分回收管路、库底扬尘总回收管路和扬尘回收弯管23内部呈负压状态，通过提升机输入至矿粉库库顶位置的成品矿粉产生的扬尘经库顶扬尘回收管路14回收至扬尘回收罐11内部，经过滤机构过滤后洁净的空气经离心式风机12排出，扬尘聚集沉淀在扬尘回收罐11底部的锥形结构内；两路排料口位置排料过程中产生的扬尘经库底扬尘分回收管路、库底扬尘总回收管路和扬尘回收弯管23回收至扬尘回收罐11内部，经过滤机构过滤后洁净的空气经离心式风机12排出，扬尘聚集沉淀在扬尘回收罐11底部的锥形结构内；扬尘矿粉累积至设定时间后PLC控制器控制截止阀13打开使扬尘矿粉下落至矿粉库内；收尘期间喷吹控制回路工作，PLC控制器根据设定程序的时间间隔自下游段至上游段依次打开、关闭电磁脉冲阀使压缩气体快速喷入库底扬尘分回收管路和库底扬尘总回收管路的水平段内使沉积的矿粉被吹起跟随负压气流运行。

由于气体具有黏滞性，因此造成收尘管内壁附近风速不同，收尘管内壁壁面处风速为零，为了实现更好的吸尘效果、防止扬尘沉积，作为本发明的进一步改进方案，如图4所示，所述的与库底扬尘总回收管路的顶端连通连接的扬尘回收弯管23的一个底端与水平库顶面之间的夹角设置为45°～55°，较大的上升管道倾斜角度可以防止扬尘沉积。

为了便于位于扬尘回收弯管23下降段内的扬尘沉积顺利进入扬尘回收罐11，作为本发明的进一步改进方案，如图4所示，所述的与扬尘回收罐11的库底扬尘回收口连通连接的扬尘回收弯管23的另一个底端与水平库顶面之间的夹角设置为40°～50°，较大的下降管道倾斜角度可以促使位于下降管道内的扬尘沉积因自重沿管道内壁下滑入扬尘回收罐11。

为了在进行矿粉散装时降低矿粉进入罐车过程中产生的扬尘、防止扬尘自伸缩排料管与罐车注入口之间的间隙蹿出造成污染环境，作为本发明的进一步改进方案，如图4所示，所述的库顶扬尘回收管路14上设置有阀门，阀门通过阀门开启驱动机构与电控装置的PLC控制器电连接，所述的电控装置还包括阀门控制回路；在不进行矿粉散装时PLC控制器可控制阀门打开实现库顶扬尘回收，在进行矿粉散装时PLC控制器可控制阀门关闭以实现提高库底扬尘分回收管路、库底扬尘总回收管路和扬尘回收弯管23内的风速，进而可使伸缩排料管与罐车对接后实现罐车内处于负压状态，从而防止扬尘自伸缩排料管与罐车注入口之间的间隙蹿出造成污染环境。

作为本发明阀门开启驱动机构的一种实施方式，所述的阀门开启驱动机构是气缸和与气缸通过气动管路连接的气动控制阀，气动控制阀的输入端通过气动管路与压缩空气管道21连通连接，气动控制阀与电控装置的PLC控制器电连接；PLC控制器通过控制气动控制阀实现控制气缸的伸缩，进而实现阀门的启闭。

作为本发明阀门开启驱动机构的另一种实施方式，所述的阀门开启驱动机构是阀门启闭电动机，阀门启闭电动机与电控装置的PLC控制器电连接；PLC控制器通过控制阀门启闭电动机的启闭实现阀门的启闭。

为了实现更好的喷吹效果，作为本发明的进一步改进方案，如图3所示，所述的喷吹风管22向气流运行方向的后方倾斜设置。

以库底扬尘分回收管路的10米长水平段上设置6根DN20喷吹风管为例，依靠DMF-ZM-20电磁脉冲阀产生的喷吹压力吹扫，喷吹压缩空气压力以0.5MPa为例，脉冲阀的开关由PLC控制，每个脉冲阀清灰时间以100ms为例，消耗压缩空气约0.038m³/次，脉冲阀逐次清灰之间间隔时间以1分钟为例，也就是每6分钟一个循环，6个脉冲阀每小时大约消耗压缩空气2.28m³，经核算每1m³压缩空气约需0.084kWh，按照每天平均2个库运行、每天运行12h，通过计算可知2个库每月需耗气约1696.32m³、每月耗电约142.5kWh，较双离心式风机节省大量的能源；如图所示，清灰时先清理靠近垂直段的下游弯头部位，再向上游收尘点靠近，这样能够更好地清扫收尘管道；脉冲阀的设计使用寿命一般在100万次左右，电气元件在使用中一般很少出现故障，年均维护费用在200元左右，节省了大量成本。

本矿粉库收尘系统也同样适用于水泥行业或非水泥行业的其他粉状物料库散装机的吸尘回用。

本矿粉库收尘系统由于采用一台离心式风机12同时为库顶收尘装置1和库底收尘装置2提供负压环境，且位于矿粉库排料口位置的扬尘在负压环境下通过扬尘回收弯管23直接进入扬尘回收罐11，因此单台离心式风机12的设置可以大大降低振动量、降低安全风险，而且经扬尘回收罐11内的过滤机构过滤后洁净的空气经离心式风机12排出，进而实现大大降低离心式风机12的叶轮积灰量，从而实现保护离心式风机12的电动机和轴承、延长离心式风机12的使用寿命；由于对应库底扬尘分回收管路水平段的上方设有压缩空气管道21，且压缩空气管道21与水平段之间设有多个连通压缩空气管道21和水平段的喷吹风管22、喷吹风管22上设有电磁脉冲阀，因此PLC控制器可根据设定程序的时间间隔自下游段至上游段依次打开、关闭电磁脉冲阀使压缩气体快速喷入库底扬尘分回收管路和库底扬尘总回收管路的水平段内使沉积的矿粉被吹起跟随负压气流运行，可有效防止水平段沉积矿粉、保证通风面积和防止堵塞；同时，单台离心式风机12和喷吹风管22的配合使用可降低功耗、节省大量的能源、大大降低成本，特别适用于水泥生产行业矿粉库的扬尘回收。