瀝青混凝土攪拌機除塵設備的改進升級

李晶

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

瀝青混凝土攪拌機除塵設備的改進升級

李晶

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

從保護環(huán)境的大背景出發(fā)，將瀝青混凝土攪拌機除塵設備現(xiàn)狀加以分析，結合存在的問題提出了改進升級方法。

公路養(yǎng)護；瀝青混凝土攪拌機；除塵

引言

近年來，隨著交通運輸行業(yè)又好又快發(fā)展和公路項目提質(zhì)增效工程的逐步推進，公路建設投資規(guī)模無論是從數(shù)量還是質(zhì)量上都不斷加大和提高，這對公路養(yǎng)護作業(yè)也提出了更新更高的要求。在公路鋪設和養(yǎng)護中，瀝青混凝土攪拌機是重要的公路養(yǎng)護機械，其生產(chǎn)出來的瀝青混凝土，由于生產(chǎn)成本低廉、壽命持久和性能穩(wěn)定等特點，被廣泛地應用于公路建設，但在生產(chǎn)瀝青混凝土的過程中產(chǎn)生的粉塵會對環(huán)境造成污染，目前的除塵設備已經(jīng)不能滿足綠色生產(chǎn)和環(huán)境保護的新要求，對除塵設備改進升級十分必要。

1 攪拌機類別和工作原理

瀝青混凝土攪拌機是瀝青混凝土生產(chǎn)裝置，作為公路養(yǎng)護機械中重要的作業(yè)設備之一，其生產(chǎn)性能直接決定了公路路面鋪設的速度和質(zhì)量，對于延長公路服務壽命、鞏固公路建設成果方面起到巨大作用。

瀝青混凝土攪拌機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式。固定式多用于工程量集中的地方；移動式多用于公路施工工程和道路養(yǎng)護維修工程。圖1為間歇式攪拌機。

圖1 間歇式攪拌機圖例

瀝青混凝土攪拌機的工作原理是將加工好的具有不用粒徑的砂石料通過供料機傳送到加熱裝置，加熱至160℃左右，篩分、計量，傳送至攪拌鍋與設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，然后再利用攤鋪機將混凝土鋪設到路面。瀝青混凝土攪拌機的快速高效，很大程度上滿足了公路建設的規(guī)模發(fā)展。

2 攪拌機設備組成

目前，主流的瀝青混凝土攪拌機主要由以下幾個部件組成：一是供料部分。該部分主要由冷料倉和給料機組成，可以通過調(diào)速電機控制石料流量。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，滾筒的轉速直接影響石料的受熱。三是加熱設備。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，攪拌機產(chǎn)量也會因此受限，污染嚴重，而且與除塵設備不易連接；柴油加熱溫度可控，也很容易和除塵設備連接。四是振動篩。它的主要功能是通過振動篩分石料。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。通過攪拌鍋可以把石料、瀝青和填充料充分攪拌均勻。七是除塵設備。攪拌機在出產(chǎn)混凝土過程中產(chǎn)生的粉塵可以通過它得以去除。

3 瀝青混凝土攪拌機除塵設備種類及存在的問題

3.1 除塵設備種類

隨著人類環(huán)境保護意識的增強和可持續(xù)發(fā)展思想的深入，運用在瀝青混凝土攪拌機上的除塵設備越來越受到人們的重視。攪拌機上的除塵設備主要有以下幾種：

1）旋風除塵設備。該設備是利用離心力來除塵，離心力越大，除塵效果越好。旋風除塵設備一般由進氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成，它結構簡單，易于安裝和維護，設備投資和操作費用都較低，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。該除塵設備作用于粒子上的離心力是重力的5～2 500倍，大多用來去除5μm以上的粒子，具有80%～85%的過濾效率。

2）濕式除塵設備。該設備俗稱“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)達到水和粉塵分離效果的裝置。過濾直徑0.1～20μm，用來去除小于5μm的粒子，具有85%以上的除塵效率。

3）袋式除塵設備。該設備是一種干式濾塵裝置，適用于捕集細小、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，利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾，當含塵氣體進入袋式除塵器后，顆粒大、比重大的粉塵由于重力的作用沉降下來，落入灰斗，含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。袋式除塵設備除塵效率高，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)，對亞微米粒徑的細塵有較高的分級效率。

3.2 除塵設備存在的問題

在機械式除塵器中，旋風式除塵器是效率較高的一種，被廣泛應用于瀝青混凝土攪拌機，但是這種設備在廣泛應用的過程中也存在很多問題：

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

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

4 瀝青混凝土攪拌機除塵設備改進升級要素

根據(jù)第二部分除塵設備的基本現(xiàn)狀，并針對其在實際應用中存在的問題，除塵設備的改進升級具有重大意義，有如下幾個目標定位[1]：

4.1 除塵設備要操作簡單

目前，瀝青混凝土攪拌機工作人員的業(yè)務素質(zhì)存在普遍較低的問題，因此，瀝青混凝土攪拌機除塵設備的改進升級就需要采取“傻瓜式”處理，利用信息化和工業(yè)化的兩化融合手段，使得操作科學化、規(guī)范化、簡單化，能使操作人員通過短時間的培訓就能掌握機器的操作流程，從而既能生產(chǎn)出數(shù)量大、質(zhì)量優(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，實現(xiàn)人機和諧。

4.2 除塵設備要安全可靠

除塵設備安全可靠的工作是改進升級的基本要求。升級中為了保證機械裝備的安全運行，必須在結構設計、材料性能、零部件強度、剛度及摩擦學性能、運動及其動態(tài)穩(wěn)定性等方面按照一定的設計理論和設計標準來完成。最終使除塵設備既安全可靠，除塵效率又高。

4.3 除塵設備要經(jīng)濟實用

除塵設備的技術含量越高，價格成本越低，其經(jīng)濟實用性越好。由于市場競爭激烈，除塵設備改進升級的設計周期、技術指標將直接影響它的成本消耗和經(jīng)濟效益。改進設計對技術經(jīng)濟指標的影響，必須引起設備設計者的充分重視，只有做到經(jīng)濟實用，才能在市場中占有一席之地。

4 瀝青混凝土攪拌機除塵設備改進升級探究

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

4.1 多級除塵工藝流程（見圖2）

圖2 多級除塵工藝流程圖例

瀝青混凝土攪拌機在實際生產(chǎn)中，產(chǎn)生的粉塵質(zhì)量濃度一般在15～25 g/m3，由此計算，1 t石粉就會產(chǎn)生25 kg左右粉塵，內(nèi)徑在10μm以上的粉塵大約占到75%，第一級除塵可以考慮把若干個旋風子組合在一個密封的箱體內(nèi)，形成多管除塵的效果，通過采用多管除塵，除塵效率可以達到93%，而且攪拌機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程中會產(chǎn)生二氧化硫氣體，二氧化硫會腐蝕除塵設備，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，可有效延長除塵設備的使用壽命。

第二級除塵可以采用離心式水膜除塵器，麻石防腐，當含塵氣體通過引風機的作用在除塵器中自上而下運動形成氣流，含塵氣體和氣態(tài)水融合形成顆粒，顆粒通過離心作用被甩向除塵器內(nèi)壁，水膜將其吸附，并順勢排出。離心式水膜除塵器可以去除內(nèi)徑0.1μm的粉塵，效率可達95%。

4.2 多級除塵和旋風式除塵比對

一是就用材來說，多級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)旋風式除塵設備，有耐腐蝕的優(yōu)點，使用壽命明顯延長；二是就除塵效率來說，傳統(tǒng)旋風式除塵設備最高只能達到85%，而改進升級的除塵設備能達到99%，幾乎100%。

5 結語

瀝青混凝土攪拌機除塵設備的多級除塵改進升級有效解決了攪拌機生產(chǎn)運作過程中出現(xiàn)的污染環(huán)境問題，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，在未來，多級除塵還會更多地應用于其他機械設計中。

[1]葛恒安.中國瀝青混凝土攪拌設備行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].建設機械技術與管理，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)于北京交通大學機械工程及其自動化專業(yè)，現(xiàn)就職于屯留縣交通建設工程質(zhì)量監(jiān)督站。