水幕除尘器麻毛分离改进分析设计

水幕除尘器麻毛分离改进分析设计

米存军马晓华柴超

（河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心河南郑州450000）

摘要：目前制丝车间梗开包现场存在粉尘污染情况严重情况，针对这种情况，现场采用了自激式水幕除尘设备对现场粉尘进行处理，但是水幕除尘原设备配套的压滤机故障率高，过滤网损坏较为频繁，设备利用率较低并且维修费用较高。基于此问题，本文章主要是对水幕除尘器中的压滤机的问题和改进方法进行了分析。

关键词：自激式水幕除尘器压滤机器堵塞滤水网板刷辊

1前言

烟梗作为卷烟原料之一，是制梗丝的主要原料，在生产过程中起着重要的作用。但是烟梗原料多采用麻包进行包装，在开包倒料的过程中会产生较大的粉尘，因此国内卷烟厂烟梗开包生产现场均存在粉尘污染严重的情况。在目前，烟草行业内对生产过程中产生的含尘气体的处理，基本上都采取通过除尘管道运输到除尘房，再进行集中处理的方法。但是这种方法存在一定弊端：一方面，远距离的输送增加了系统功耗；另一方面，重力除尘、惯性除尘、旋风除尘、袋式除尘、静电除尘等原有的除尘技术的除尘效率低下，性价比低，远远不能满足节能减排的需求。因此我们采用了本地自激式水幕除尘器设备。

2改进背景和存在问题

2.1设备结构

自激式水幕就地除尘系统主要由烟梗轻杂风选系统、环境除尘管道、自激式水幕除尘器及压滤机等组成。

主要设备就是式水幕除尘器及压滤机，工作原理主要是：除尘器在出风口处接通风机，进水装置处接水泵。含尘气流在风机的作用下，从进风口处接导入，经过节流获得较大流速与除尘腔体内的逆向水流剧烈撞击形成水幕。气流中的小颗粒被水幕捕捉在重力大于风机作用力落入水流中。净化后的气流中的小液滴在两块相互错开的折形板的阻挡作用下重力大于风机作用力落入水流中，落回除尘箱底部。最终洁净气体由出风口排出。在此过程中，含尘气体与液体充分接触，完成气相与液相之间的能量交换与物质交换。含尘的污泥水直接排入压滤机，在螺旋叶片的推力作用下向前输送，通过滤网部件时大量清水在重力作用下从滤网滤出落到中转水箱中，作为除尘器循环水循环使用。脱水后的污泥继续向前输送进入挤压脱水段，在螺旋叶片的推力及出料变径的挤压力作用下，水分被挤出返回滤网由出水口排出。通过重力脱水与挤压脱水两个过程，污泥的含水率逐步降低，由液态变为固态，然后由出料口落入收集箱，进行无害化处理。结构如图所示：

2.2存在问题

水幕除尘原设备配套的麻毛分离使用压滤机（图1），通过螺旋传送过程，将循环水从滤网中挤出，分离出麻毛杂物。但该设备故障率高，其中过滤网损坏频繁，平均每周要更换个一次，除造成设备维修费用高外，设备利用率极低，基本处于闲置状态。所以，我们在使用一段时间后，对其进行了拆除，暂以的简易分离装置代替。作为临时措施，代替装置简陋粗糙，过滤及清理效果不佳，同时存在以下问题：1、操作人员需手工清理，劳动强度增加；2、在生产中，过滤筒如清理不及时，则滤孔堵塞，麻毛流入循环水，导致管路堵塞和水泵叶轮缠绕；3、滤筒清理时，麻毛缠绕滤孔，清理不便。

3改进方案及选择

根据前述存在问题和改进目的的提出，我们对麻毛剔除装置的设计列出了如下的方案，从中对比，优化出最佳方案作为后序实施的目标。

3.1方案一

利用惯性原理，采用“洗衣机”脱水方式（右图），在电机带动下，甩筒旋转，流入筒内的污水在惯性作用下甩向带孔筒壁，麻毛杂物附着在筒壁内周，水由滤孔流入外套，从出口处流出。

根据每班次生产量统计，总计班次麻毛杂物体积约为0.1m3，故甩筒内径Φ500，高度h500，可满足班次杂物容量，即每班次结束后集中清理一次。

该方案优点：1、结构紧凑，采用电机带动甩筒利用惯性原理，分离效率高；2、随着麻毛持续附着，滤出效果会更好；3、班中无需清理，避免清理不及时影响除尘效果和管路堵塞。但是存在一定缺点：1、运行中噪音较大，同时有振动；2、滤孔易缠绕麻毛，清理不便。

3.2方案二

利用现有沥水网带的过滤原理，采用毛刷清理的方式（右图），污水流入网带上，在自然流淌的过程中，水沥出到循环水箱中，麻毛由网孔滤出阻拦到网带表面向出口端移动，到顶端由毛刷清理扫出到下方的收集箱内，班后集中倒出。

该方案优点：1、结构简单，运行平稳易维护；2、自动分离和清理网孔；3、班中无需清理，避免清理不及时影响除尘效果和管路堵塞。但是也存在缺点：1、现有网带网孔较大，麻毛分离效果差；2、网孔易缠绕麻毛，清理不便。

3.3方案三

根据以上方案，我们进行了重新设计装置，包括滤水网板、拨辊、毛刷辊和传动装置。进水口流入含麻毛污水，经与拨辊同心弧状滤水网板后，在拨辊的搅动施压下，水由网板滤出，麻毛则由拨辊突起带至出口处自然脱落，毛刷辊清扫拨辊突起处粘附物。脱落麻毛由出料口落入接料盒，过滤后水通过循环水泵进入除尘箱循环。由于除麻毛装置的作用，使污水中的麻毛被清理出来，避免水循环过程中的管路堵塞、水泵叶轮缠绕造成的停机故障，保证了设备的正常运行。

方案优点：1、该方案结构紧凑，对于拨辊和毛刷辊的反转传动方式，灵活采用链传动中介轮的特点，减少了传动链，提高了传动可靠性；2、自动分离和清理网孔；3、班中无需清理，避免清理不及时影响除尘效果和管路堵塞。缺点：对麻毛进行清理较为彻底，但对污水中的细小颗粒分离效果一般。综合以上方案，方案三在结构可行性、经济性方面均能满足麻毛分离的目的，对于污水中较大颗粒也有一定的分离效果，完全避免水循环管路的堵塞及麻毛残留，具有更好的实用性，而且设备相对简单，减速电机和毛刷可利用车间淘汰备件，加工及改造费用可大大降低。故采用方案三的设计进行改进实施。

4整体布局与零部件设计

根据已有条件，绘出布局图。

5总结

在进行设备改造后，在现场应用过程中取得了明显的效果。这种设计结构紧凑，对于拨辊和毛刷辊的反转传动方式，灵活采用链传动中介轮的特点，减少了传动链，提高了传动可靠性；并且设计了自动分离和清理网孔，因此班中无需清理，避免清理不及时影响除尘效果和管路堵塞。这种设计在结构可行性、经济性方面均能满足麻毛分离的目的，对于污水中较大颗粒也有一定的分离效果，完全避免水循环管路的堵塞及麻毛残留，具有更好的实用性，而且设备相对简单，减速电机和毛刷可利用车间淘汰备件，加工及改造费用可大大降低。