濕式除塵器在切絲機(jī)上的應(yīng)用

陳培榮， 王 靖

（1.陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寶雞卷煙廠， 陜西 寶雞 721000；2.云南昆船煙草設(shè)備有限公司， 云南 昆明 650000）

引言

切絲機(jī)是將經(jīng)過(guò)回潮、貯存處理后的煙葉、煙梗切成符合制絲工藝規(guī)范要求寬度的葉絲、梗絲的設(shè)備，是煙草制絲線中的關(guān)鍵主機(jī)設(shè)備。在切絲機(jī)工作過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生灰塵。為避免污染大氣環(huán)境，保證車間衛(wèi)生和操作人員的身體健康，都應(yīng)配有除塵系統(tǒng)。但現(xiàn)有切絲機(jī)除塵系統(tǒng)，大多數(shù)采用集中除塵，且采用干式除塵器，導(dǎo)致切絲機(jī)上的除塵系統(tǒng)存在能耗大，除塵效果不穩(wěn)定等問(wèn)題。

1 濕式除塵器的結(jié)構(gòu)和工作原理

濕式除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸而凈化氣流中飛灰或霧點(diǎn)的一種裝置，它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，捕集顆粒、使顆粒增大或留于固定容器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)水和粉塵分離[1]。

1.1 結(jié)構(gòu)

目前切絲機(jī)采用的除塵器為ZH 型自激式水力除塵器，主要由主水箱、副水箱、檢修門、進(jìn)水管道、排污管道、風(fēng)機(jī)、水泵及消聲器等組成，如圖1 所示。

1.2 工作原理

如圖2 所示，除塵器工作時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，含塵氣體經(jīng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入凈化箱。氣流轉(zhuǎn)彎向下沖擊于水面，部分粗大的塵粒直接沉降在主水箱內(nèi)。隨后以較高流速通過(guò)上、下葉片間的“S”形通道時(shí)，在S 形通道中氣體急劇轉(zhuǎn)彎并與水激烈地混合，并在S 形通道出口處形成一道水簾。使空氣中的雜物與水充分接觸而將雜物捕集下來(lái)。已凈化的空氣，經(jīng)擋水板去除水霧后經(jīng)風(fēng)機(jī)排出。部分非親水性雜物通過(guò)兩側(cè)激起的浪花漂浮進(jìn)入溢流口，到設(shè)備箱體兩側(cè)副水箱1、副水箱2，經(jīng)管道流入副水箱3，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后，清水通過(guò)水泵重新進(jìn)入設(shè)備箱體內(nèi)，循環(huán)使用。唯一的損耗來(lái)自蒸發(fā)，故耗水量極少，損耗的水由補(bǔ)水電磁閥定期補(bǔ)給，保持水位恒定?；覊m所形成的污泥沉積在除塵器主水箱底部，定期清除。非親水性雜物匯集于副水箱3 中，定期清除。

不工作時(shí)，風(fēng)機(jī)關(guān)閉，打開(kāi)排污閥，含塵污水從清污口處流入副水箱，設(shè)備內(nèi)部水面接近清污口水面時(shí)，排污閥關(guān)閉。同時(shí)，水泵打開(kāi)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后的水（固液分離）通過(guò)水泵，重新進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。設(shè)備水面恢復(fù)到原有水面，此時(shí)水泵關(guān)閉，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟，重新進(jìn)入自激式除塵器的工作狀態(tài)。如此經(jīng)過(guò)N 次循環(huán)后，副水箱內(nèi)部積聚了非親水性雜物，此時(shí)需要清污。在水泵關(guān)閉的情況下，副水箱總排污閥打開(kāi)，混合著雜物的污水，經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后，固液分離，污水進(jìn)入工廠污水治理點(diǎn)，雜物攔截在濾網(wǎng)外，定期清理。

2 切絲機(jī)濕式除塵器的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)

2.1 節(jié)能效果分析

將目前卷煙生產(chǎn)線上使用的切絲機(jī)就地除塵系統(tǒng)作為研究對(duì)象。傳統(tǒng)除塵系統(tǒng)能耗為7.5～11 kW，就地切絲機(jī)除塵系統(tǒng)能耗僅為2.2 kW，兩者比較，就地切絲機(jī)除塵系統(tǒng)可節(jié)約能耗70%～80%。

以某一中型卷煙廠制絲車間為例，該車間除塵設(shè)備總的裝機(jī)功率約為800 kW。按照就地除塵系統(tǒng)節(jié)能50%計(jì)算，每小時(shí)可節(jié)電400 kW·h ，若每年工作4 800 h，則年均節(jié)電192 萬(wàn)kW·h，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤62 萬(wàn)t，減少CO2排放量157 萬(wàn)t。

2.2 除塵的參數(shù)關(guān)系

煙絲物料下落的過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵擴(kuò)散是導(dǎo)致空氣污染的根本原因。對(duì)粉塵進(jìn)行收集需要考慮的風(fēng)量參數(shù)有：理論必要量V0、摩擦必要風(fēng)量Vf、碰撞必要風(fēng)量VC和密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏風(fēng)的附加風(fēng)量Va。

因此，在控制氣體污染物時(shí)所考慮的風(fēng)量：

其中：V0為物料本身在進(jìn)入集塵罩等控塵設(shè)備時(shí)要占有一定空間而排出的一部分空氣，且無(wú)法用技術(shù)手段消除。Vf為在物料的下落過(guò)程中，因物料與空氣間的摩擦而產(chǎn)生的風(fēng)量。VC為物料在下落過(guò)程中因碰撞而產(chǎn)生的風(fēng)量。Va為實(shí)際生產(chǎn)中，集塵罩等控塵設(shè)備因?yàn)槊芊獠粐?yán)導(dǎo)致漏風(fēng)，這部分因設(shè)備漏風(fēng)產(chǎn)生的額外控塵風(fēng)量稱為附加風(fēng)量。

在選擇風(fēng)機(jī)和設(shè)計(jì)除塵器結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮降低必要風(fēng)量和消除附加風(fēng)量。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量減小，而除塵的效果不變，就可以降低除塵器的除塵能耗，從而達(dá)到碳中和的目標(biāo)要求。

3 應(yīng)用效果

自激式濕式除塵器在切絲機(jī)上的應(yīng)用，達(dá)到了良好的應(yīng)用效果。

1）保障生產(chǎn)安全。傳統(tǒng)除塵器負(fù)壓風(fēng)在收集切絲機(jī)落料口處的含塵氣體時(shí)，同時(shí)也會(huì)將切絲機(jī)磨刀產(chǎn)生的火花和已經(jīng)著火的絲團(tuán)收集過(guò)來(lái)?；鸹ê椭鸬慕z團(tuán)會(huì)將除塵器里面的粉塵和雜物點(diǎn)燃，嚴(yán)重時(shí)會(huì)把除塵器燒毀，發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故。采用濕式除塵器進(jìn)行除塵，濕式除塵可有效熄滅磨刀產(chǎn)生的火花，同時(shí)還可將火花點(diǎn)燃的粉塵或絲團(tuán)澆滅，阻止其繼續(xù)燃燒或引燃其他物質(zhì)，保證安全生產(chǎn)。

2）除塵效率提高。大部分生廠車間采用集中除塵的模式。傳統(tǒng)的集中除塵模式，管路系統(tǒng)復(fù)雜，各產(chǎn)塵點(diǎn)風(fēng)量很難精確分配。部分產(chǎn)塵點(diǎn)控塵風(fēng)量不足，管道設(shè)備容易堵塞。運(yùn)行調(diào)節(jié)困難，造成除塵效果不理想。而采用濕式除塵器進(jìn)行就地除塵，系統(tǒng)能夠精確地實(shí)現(xiàn)風(fēng)量分配，不會(huì)造成除塵管道的堵塞，系統(tǒng)可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，除塵效率高。

3）能耗降低。采用傳統(tǒng)的集中除塵模式，由于各產(chǎn)塵點(diǎn)控塵所需風(fēng)量大，造成實(shí)際運(yùn)行風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)風(fēng)量。另外，一臺(tái)除塵器往往連接多個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)，且除塵設(shè)備距產(chǎn)塵點(diǎn)較遠(yuǎn)，產(chǎn)塵點(diǎn)較為分散，除塵管路系統(tǒng)復(fù)雜，管道壓損大，系統(tǒng)總能耗很高。采用濕式除塵器進(jìn)行就地除塵，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，系統(tǒng)壓力損失低，裝機(jī)功率低，系統(tǒng)控制靈活，可根據(jù)產(chǎn)塵點(diǎn)的工作狀態(tài)來(lái)控制就地除塵系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)際運(yùn)行功率低，節(jié)能效果顯著。可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)用水，節(jié)約水資源，節(jié)能環(huán)保。

4）方便維護(hù)保養(yǎng)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，且配有自清潔功能和自動(dòng)換水裝置，使用保養(yǎng)維護(hù)簡(jiǎn)單方便。

4 結(jié)語(yǔ)

自激式濕式除塵器應(yīng)用于切絲機(jī)，除塵效率提高，避免大氣污染，保證了車間的環(huán)境衛(wèi)生。生產(chǎn)安全性能高，避免了產(chǎn)生安全事故。實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)使用，可降低能耗。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便維護(hù)保養(yǎng)，取得了顯著的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，推廣前景廣闊。