李晶

（屯留縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西屯留046100）

瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備的改進(jìn)升級(jí)

李晶

（屯留縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西屯留046100）

從保護(hù)環(huán)境的大背景出發(fā)，將瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備現(xiàn)狀加以分析，結(jié)合存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)升級(jí)方法。

公路養(yǎng)護(hù)；瀝青混凝土攪拌機(jī)；除塵

引言

近年來(lái)，隨著交通運(yùn)輸行業(yè)又好又快發(fā)展和公路項(xiàng)目提質(zhì)增效工程的逐步推進(jìn)，公路建設(shè)投資規(guī)模無(wú)論是從數(shù)量還是質(zhì)量上都不斷加大和提高，這對(duì)公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)也提出了更新更高的要求。在公路鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)中，瀝青混凝土攪拌機(jī)是重要的公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械，其生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混凝土，由于生產(chǎn)成本低廉、壽命持久和性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于公路建設(shè)，但在生產(chǎn)瀝青混凝土的過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，目前的除塵設(shè)備已經(jīng)不能滿足綠色生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的新要求，對(duì)除塵設(shè)備改進(jìn)升級(jí)十分必要。

1 攪拌機(jī)類別和工作原理

瀝青混凝土攪拌機(jī)是瀝青混凝土生產(chǎn)裝置，作為公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械中重要的作業(yè)設(shè)備之一，其生產(chǎn)性能直接決定了公路路面鋪設(shè)的速度和質(zhì)量，對(duì)于延長(zhǎng)公路服務(wù)壽命、鞏固公路建設(shè)成果方面起到巨大作用。

瀝青混凝土攪拌機(jī)的類別按照工藝流程可分為間歇式、連續(xù)式和滾筒式；按照安裝情況可分為固定式和移動(dòng)式。固定式多用于工程量集中的地方；移動(dòng)式多用于公路施工工程和道路養(yǎng)護(hù)維修工程。圖1為間歇式攪拌機(jī)。

圖1 間歇式攪拌機(jī)圖例

瀝青混凝土攪拌機(jī)的工作原理是將加工好的具有不用粒徑的砂石料通過(guò)供料機(jī)傳送到加熱裝置，加熱至160℃左右，篩分、計(jì)量，傳送至攪拌鍋與設(shè)定好一定比例的熱瀝青液并加入適量的填充料（石粉）充分混合均勻攪拌成混凝土，然后再利用攤鋪機(jī)將混凝土鋪設(shè)到路面。瀝青混凝土攪拌機(jī)的快速高效，很大程度上滿足了公路建設(shè)的規(guī)模發(fā)展。

2 攪拌機(jī)設(shè)備組成

目前，主流的瀝青混凝土攪拌機(jī)主要由以下幾個(gè)部件組成：一是供料部分。該部分主要由冷料倉(cāng)和給料機(jī)組成，可以通過(guò)調(diào)速電機(jī)控制石料流量。二是滾筒。該部分由支撐滾輪、支撐環(huán)和翻料板組成，用材主要是碳鋼，滾筒的轉(zhuǎn)速直接影響石料的受熱。三是加熱設(shè)備。主要有煤料加熱和柴油加熱兩種，煤加熱方式由于煤的發(fā)熱量有限，攪拌機(jī)產(chǎn)量也會(huì)因此受限，污染嚴(yán)重，而且與除塵設(shè)備不易連接；柴油加熱溫度可控，也很容易和除塵設(shè)備連接。四是振動(dòng)篩。它的主要功能是通過(guò)振動(dòng)篩分石料。五是熱稱量斗。主要是稱量一定比例的石料、瀝青和填充料并放到攪拌鍋。六是攪拌鍋。通過(guò)攪拌鍋可以把石料、瀝青和填充料充分?jǐn)嚢杈鶆颉Ｆ呤浅龎m設(shè)備。攪拌機(jī)在出產(chǎn)混凝土過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵可以通過(guò)它得以去除。

3 瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備種類及存在的問(wèn)題

3.1 除塵設(shè)備種類

隨著人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展思想的深入，運(yùn)用在瀝青混凝土攪拌機(jī)上的除塵設(shè)備越來(lái)越受到人們的重視。攪拌機(jī)上的除塵設(shè)備主要有以下幾種：

1）旋風(fēng)除塵設(shè)備。該設(shè)備是利用離心力來(lái)除塵，離心力越大，除塵效果越好。旋風(fēng)除塵設(shè)備一般由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝和維護(hù)，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用于從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。該除塵設(shè)備作用于粒子上的離心力是重力的5～2 500倍，大多用來(lái)去除5μm以上的粒子，具有80%～85%的過(guò)濾效率。

2）濕式除塵設(shè)備。該設(shè)備俗稱“除霧器”，它是使含塵氣體與水密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞或者利用水和粉塵的充分混合作用及其他作用捕集顆?；蚴诡w粒增大或留于固定容器內(nèi)達(dá)到水和粉塵分離效果的裝置。過(guò)濾直徑0.1～20μm，用來(lái)去除小于5μm的粒子，具有85%以上的除塵效率。

3）袋式除塵設(shè)備。該設(shè)備是一種干式濾塵裝置，適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過(guò)濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器后，顆粒大、比重大的粉塵由于重力的作用沉降下來(lái)，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過(guò)濾料時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。袋式除塵設(shè)備除塵效率高，一般在99%以上，除塵器出口氣體含塵質(zhì)量濃度在數(shù)十mg/m3之內(nèi)，對(duì)亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級(jí)效率。

3.2 除塵設(shè)備存在的問(wèn)題

在機(jī)械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率較高的一種，被廣泛應(yīng)用于瀝青混凝土攪拌機(jī)，但是這種設(shè)備在廣泛應(yīng)用的過(guò)程中也存在很多問(wèn)題：

1）設(shè)備除塵效率不高。對(duì)捕集粒徑小于5μm的微細(xì)粉塵和塵粒密度小的粉塵，效率較低，單獨(dú)使用有時(shí)滿足不了含塵氣體排放濃度的要求；卸灰閥如果漏損也會(huì)嚴(yán)重影響除塵效率。粉塵濃度增大時(shí)，粉塵易于凝聚，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集，同時(shí)，大顆粒向器壁移動(dòng)過(guò)程中也會(huì)將小顆粒挾帶至器壁或撞擊而被分離。但由于除塵器內(nèi)向下高速旋轉(zhuǎn)的氣流使其頂部的壓力下降，部分氣流也會(huì)挾帶細(xì)小的塵粒沿外壁旋轉(zhuǎn)向上到達(dá)頂部后，沿排氣管外壁旋轉(zhuǎn)向下由排氣管排出，導(dǎo)致旋風(fēng)除塵器的除塵效率最高只有85%。

2）設(shè)備故障誘因很多。一是處理高濃度或磨損性大的粉塵時(shí)，入口處和錐體部位都容易造成嚴(yán)重磨損；二是石粉在加熱的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫氣體，二氧化硫會(huì)腐蝕除塵設(shè)備；三是在攪拌機(jī)運(yùn)作時(shí)，如果加熱滾筒又大又長(zhǎng)，滾筒內(nèi)粒徑小的石粉就很容易被吸走，增加除塵設(shè)備的負(fù)擔(dān)；四是由于操作人員的素質(zhì)普遍低下，常常會(huì)出現(xiàn)誤操作或操作不當(dāng)?shù)那闆r，從而造成設(shè)備故障頻發(fā)，影響除塵設(shè)備的使用壽命。

4 瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備改進(jìn)升級(jí)要素

根據(jù)第二部分除塵設(shè)備的基本現(xiàn)狀，并針對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，除塵設(shè)備的改進(jìn)升級(jí)具有重大意義，有如下幾個(gè)目標(biāo)定位[1]：

4.1 除塵設(shè)備要操作簡(jiǎn)單

目前，瀝青混凝土攪拌機(jī)工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)存在普遍較低的問(wèn)題，因此，瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備的改進(jìn)升級(jí)就需要采取“傻瓜式”處理，利用信息化和工業(yè)化的兩化融合手段，使得操作科學(xué)化、規(guī)范化、簡(jiǎn)單化，能使操作人員通過(guò)短時(shí)間的培訓(xùn)就能掌握機(jī)器的操作流程，從而既能生產(chǎn)出數(shù)量大、質(zhì)量?jī)?yōu)的瀝青混凝土，又不污染環(huán)境，還降低了操作人員職業(yè)病的發(fā)病率，實(shí)現(xiàn)人機(jī)和諧。

4.2 除塵設(shè)備要安全可靠

除塵設(shè)備安全可靠的工作是改進(jìn)升級(jí)的基本要求。升級(jí)中為了保證機(jī)械裝備的安全運(yùn)行，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料性能、零部件強(qiáng)度、剛度及摩擦學(xué)性能、運(yùn)動(dòng)及其動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性等方面按照一定的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成。最終使除塵設(shè)備既安全可靠，除塵效率又高。

4.3 除塵設(shè)備要經(jīng)濟(jì)實(shí)用

除塵設(shè)備的技術(shù)含量越高，價(jià)格成本越低，其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性越好。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，除塵設(shè)備改進(jìn)升級(jí)的設(shè)計(jì)周期、技術(shù)指標(biāo)將直接影響它的成本消耗和經(jīng)濟(jì)效益。改進(jìn)設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，必須引起設(shè)備設(shè)計(jì)者的充分重視，只有做到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，才能在市場(chǎng)中占有一席之地。

4 瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備改進(jìn)升級(jí)探究

基于瀝青混凝土攪拌機(jī)的操作環(huán)境多為建筑工地和野外，以及根據(jù)以上對(duì)于除塵設(shè)備不足的分析和改進(jìn)升級(jí)要素的考慮，只有對(duì)除塵設(shè)備改進(jìn)升級(jí)為多級(jí)除塵，才能使問(wèn)題得到有效解決。

4.1 多級(jí)除塵工藝流程（見(jiàn)圖2）

圖2 多級(jí)除塵工藝流程圖例

瀝青混凝土攪拌機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中，產(chǎn)生的粉塵質(zhì)量濃度一般在15～25 g/m3，由此計(jì)算，1 t石粉就會(huì)產(chǎn)生25 kg左右粉塵，內(nèi)徑在10μm以上的粉塵大約占到75%，第一級(jí)除塵可以考慮把若干個(gè)旋風(fēng)子組合在一個(gè)密封的箱體內(nèi)，形成多管除塵的效果，通過(guò)采用多管除塵，除塵效率可以達(dá)到93%，而且攪拌機(jī)出灰口完全避免了二次粉塵。多管除塵器用材方面，由于石粉在加熱的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫氣體，二氧化硫會(huì)腐蝕除塵設(shè)備，多管除塵器材料可以采用陶瓷，陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)，可有效延長(zhǎng)除塵設(shè)備的使用壽命。

第二級(jí)除塵可以采用離心式水膜除塵器，麻石防腐，當(dāng)含塵氣體通過(guò)引風(fēng)機(jī)的作用在除塵器中自上而下運(yùn)動(dòng)形成氣流，含塵氣體和氣態(tài)水融合形成顆粒，顆粒通過(guò)離心作用被甩向除塵器內(nèi)壁，水膜將其吸附，并順勢(shì)排出。離心式水膜除塵器可以去除內(nèi)徑0.1μm的粉塵，效率可達(dá)95%。

4.2 多級(jí)除塵和旋風(fēng)式除塵比對(duì)

一是就用材來(lái)說(shuō)，多級(jí)除塵中多管除塵管采用了陶瓷材料，離心式水膜除塵器材料了麻石材料，相比傳統(tǒng)旋風(fēng)式除塵設(shè)備，有耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，使用壽命明顯延長(zhǎng)；二是就除塵效率來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)旋風(fēng)式除塵設(shè)備最高只能達(dá)到85%，而改進(jìn)升級(jí)的除塵設(shè)備能達(dá)到99%，幾乎100%。

5 結(jié)語(yǔ)

瀝青混凝土攪拌機(jī)除塵設(shè)備的多級(jí)除塵改進(jìn)升級(jí)有效解決了攪拌機(jī)生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)的污染環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，在未來(lái)，多級(jí)除塵還會(huì)更多地應(yīng)用于其他機(jī)械設(shè)計(jì)中。

[1]葛恒安.中國(guó)瀝青混凝土攪拌設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2004(10)：24-25.

（編輯：王紅霖）

Im provement and Upgrading of Dust Removal Equipment of Asphalt Concrete M ixer

Li Jin
(Tunliu Traffic Construction Engineering Quality Supervision Station,Tunliu Shanxi046100)

Based on the background ofenvironment protection,the present situation of dust removal equipmentof asphalt concretemixer is analyzed,and the improved upgradingmethod is put forward combined with the problems.

highwaymaintenance;asphalt concretemixer;dust removal

U415.5

A

2095-0748(2016)23-0027-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.13

2016-11-15

李晶（1983—），男，本科，畢業(yè)于北京交通大學(xué)機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)就職于屯留縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站。