一、項目背景
選煤廠篩分車間、主洗車間等工藝環(huán)節(jié)存在大量的揚塵源，其中破碎環(huán)節(jié)揚塵最為嚴重，其次為篩分環(huán)節(jié)，另外還有皮帶運輸轉(zhuǎn)載點等環(huán)節(jié)都有不同程度地產(chǎn)生粉塵，包括煤、巖石和其他物質(zhì)的細微顆粒。煤塵本身具有爆炸性，還能造成塵肺病、煤肺病等職業(yè)病，給安全生產(chǎn)及職工的勞動衛(wèi)生健康造成了極大的危害，成為長期以來困擾選煤廠的重要難題。
目前選煤廠最常用的除塵風機主要有旋風式除塵風機、濕式振動弦除塵風機、袋式除塵器及自制水幕降塵裝置等。
存在主要問題：
1.除塵效率低，篩分車間內(nèi)工作場所平均粉塵濃度為12.6mg/m3，破碎機周圍更是超過了15mg/m3，難以達到國家職業(yè)衛(wèi)生標準，同時未除盡的煤塵排入大氣，對環(huán)境造成了污染；
2.用水量大，平均每日降塵使用的循環(huán)水量超過200m3，增大了煤泥水系統(tǒng)壓力及藥劑用量；
3.對設(shè)備腐蝕嚴重，水幕降塵裝置安裝在篩機周圍，噴霧水落到設(shè)備上，造成設(shè)備銹蝕；
4.維護保養(yǎng)費用高，因外排空氣中含粉塵濃度大，風機葉輪極易粘煤泥，造成風機失去動平衡，電機負荷增大、易燒毀；
5.濕式振動弦除塵風機內(nèi)部安裝有噴頭，使用時需連續(xù)噴水，因管道有傾角，部分水會流入設(shè)備中，造成產(chǎn)品水分升高。據(jù)測算，每日降塵用水約200m3，約有1.5%的水進入煤流中。
二、研究內(nèi)容
1.影響因素
濕法除塵是塵粒從氣流中轉(zhuǎn)移到一種流體中的過程。這種轉(zhuǎn)移過程主要取決于三個因素：
①氣體與流體之間接觸面積的大?。?
②氣體和液體這兩種流體狀態(tài)之間的相對運動；
③粉塵顆粒與流體之間的相對運動。
根據(jù)這些因素，我們自行設(shè)計了沖擊式水浴除塵器，設(shè)計方案如下：
2.結(jié)構(gòu)組成
該裝置的結(jié)構(gòu)主要由10部分組成，如圖所示。
①進風口、②出風口、③豎擋板、④斜擋板、⑤倒漏斗、⑥水位計、⑦溢流閥、⑧排污閥、⑨沖洗閥、⑩補水閥。
3.工作原理
含塵氣體由入口進入箱體，經(jīng)過進風管后，以較高的速度從噴口處噴出，以此來強化氣體和液體、粉塵與液體之間的相對運動，沖擊液面撞擊起大量的泡沫和水滴，最大程度的增大了氣體和流體的接觸面積，以此達到凈化空氣的目的。凈化后的空氣在負壓的作用下，通過兩道擋板由出風管排出，氣體中所含的水滴由擋板除掉。
含塵氣體的整個過程是在負壓狀態(tài)下進行的，除塵風機安裝在出風管上。箱體內(nèi)的液位高度由溢流閥控制，操作人員通過觀察水位計，將液位調(diào)整至距噴嘴口0-5mm處。
箱體內(nèi)的水使用一定時間后，由于水中含有大量的粉塵，需要定期更換（一般為8小時）。開啟排污閥和沖洗閥，通過箱體底部的噴頭沖洗沉積的煤泥，然后關(guān)閉排污閥和沖洗閥，開啟補水閥和溢流閥，將液位補至最佳，即可重新進入工作狀態(tài)。
三、應用效果
該沖擊式水浴除塵器除塵效率高，篩分車間內(nèi)工作場所平均粉塵濃度降至5.6mg/m3，破碎機周圍降至8.7mg/m3，達到了國家職業(yè)衛(wèi)生標準，消除了職業(yè)病患者增加的隱患。
四、經(jīng)濟效益
1.每年降低職業(yè)病預防費用5萬元。同時排入大氣的是純凈空氣，對環(huán)境無污染，每年可減少環(huán)境治理費用5萬元。
2.除塵用水量降至3m3/天，減少了入濃縮池內(nèi)的循環(huán)水流量，藥劑消耗同比降低約0.78%，全年陽離子消耗節(jié)約2.34噸，陰離子節(jié)約0.39噸，全年可節(jié)約藥劑成本約0.58萬元。
3.杜絕了降塵用水對設(shè)備腐蝕的現(xiàn)象。每年可節(jié)約設(shè)備防腐的費用約10萬元。
4.風機壽面大幅延長，減少了風機的維護保養(yǎng)費用。每年可節(jié)約更換和維修風機的費用約5萬元。
5.徹底切斷了除塵水進入煤流的途徑，混煤水分降低0.01%，發(fā)熱量升高0.7大卡，增加混煤的合同價提高0.1元/t，每年可增加經(jīng)濟效益113.5萬元（全年混煤量1135萬噸×發(fā)熱量提升價0.1元/噸）。
6.制作單臺沖擊式水浴除塵器需消耗材料約1.9萬元。現(xiàn)已加工制作了6臺，成本共計花費11.4萬元。
綜上，每年可創(chuàng)經(jīng)濟效益127.68萬元。
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