液膜抑塵裝置的製作方法

2023-06-14 10:10:56

專利名稱：液膜抑塵裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液膜抑塵裝置，尤其涉及一種用於抑制固體物料加工或運移過程 中的粉塵產生的液膜抑塵裝置。
背景技術：
在礦山開採中，無論軟巖和硬巖，都需要對開採下來的巖石進行處理和篩選後方 可以利用，一般用破碎和篩分兩道工序來處理，最後變成符合大小，形狀規格的產品。在建 築廢棄物回收利用中，建築廢棄物一般包括廢舊混凝土和磚塊等建築材料，對其回收利用 的過程與巖石基本一致，需要破碎篩分和運移。而電子廢棄物的回收利用，一般也需要將其 破碎篩分後再進行處理。破碎過程，是將大塊物料破碎成小塊符合要求的物料；篩分選取過 程，是用振動篩分機將破碎後的物料按一定的粒徑要求篩選出來。在不同粒級的破碎工藝 之間，在破碎和篩分工藝之間都需要傳送，即運移過程。在物料的加工和運移過程中，有大 量的直徑小於1毫米的粉狀細粒級顆粒產生，並因為破碎篩分加工和運移導致物料之間的 大量的相對運動，使得粉狀細粒級顆粒脫離散發到空氣中並帶弱電荷，形成粉塵汙染。這些 粉塵會危害長期在現場工作的人員的健康，也會對周圍環境造成汙染。為解決這些粉塵問題，目前降塵方法基本有兩種形式，一種是幹法袋式除塵，就是 由風機、儲塵罐和管道等組成一個吸塵系統，將物料在加工運移過程中產生的粉塵通過管 道抽吸到儲塵罐中(管道由於風機的排風，使管道中形成負壓而產生抽吸力)。此種降塵方 法一次性投資大、設備所佔據空間很大，同時安裝也複雜。由於吸塵口不能完全和破碎後的 巖石接觸，而有一定間距，因此除塵效果不理想。為使除塵管道吸塵口保持足夠的負壓，風 機就要有一定的排風量，這樣電能消耗比較大，例如在巖石破碎中，如採用幹法帶式除塵， 每生產一噸石料，幹法除塵的電能消耗要高於1元人民幣。同時幹法帶式除塵裝置的自然 損耗和維修保養的成本也頗高。另外一種方法是對處理的物料噴水降塵，此種方法是溼潤所要加工的物料，使細 粒級料與粗粒級料互相粘附在一起，在互相運動的過程中不分離。這種降塵方法因為水的 粘附性差，並且因為水量小不能起到充分溼潤的效果，所以需要使用大量的水資源，大約處 理每噸物料需要耗費200-500升水才能有效抑制粉塵的產生，而且需要在加工和運移的每 個環節都加入一定量的水，才能保證充分溼潤。此法帶來的問題在於第一，很大程度浪費 了水資源，特別在水資源不豐富的地區；第二，粉塵與水混合易形成泥漿，容易堵塞振動篩 分機的篩網眼，使得破碎後大小不一的物料不能按要求的大小規格篩分出來，而影響物料 的進一步加工，以致產生故障；第三，含有粉塵的水又成為對環境的二次汙染，還需二次治 理，特別如廢棄電子產品含有很多有害物質，含有這類粉塵的水對環境的危害比粉塵更甚。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種抑塵效果顯著、節水且耗能低的抑塵裝置。為了實現上述目的，本發明提供了一種液膜抑塵裝置，應用於固體物料的加工或運移過程中的粉塵抑制，包括抑塵液膜發生器，具有殼體，該殼體上設有抑塵溶液輸入端、 壓縮空氣輸入端以及抑塵液膜輸出端，抑塵溶液和壓縮空氣經所述抑塵液膜發生器形成薄 壁密集細泡狀的抑塵液膜；以及液膜噴施部，所述液膜噴施部連接到所述抑塵液膜輸出端， 以將抑塵液膜噴施到待抑塵部位。根據本發明的液膜抑塵裝置可以進一步包括抑塵溶液製備部，其通過第一管路連 接到所述抑塵溶液輸入端，向所述抑塵液膜發生器供應抑塵溶液。根據本發明的液膜抑塵裝置可以進一步包括空氣壓縮機，其通過第二管路連接到 所述壓縮空氣輸入端，向所述抑塵液膜發生器供應壓縮空氣。抑塵溶液製備部可以包括水箱、抑塵原液存儲箱和精確比例混合裝置，其中水箱 經由第一支路連接到精確比例混合裝置，抑塵原液存儲箱經由第二支路連接到精確比例混 合裝置，第一支路和第二支路中分別設置有串接的泵和電磁閥。第一管路中可以設置流量計，抑塵溶液從精確比例混合裝置經流量計流入抑塵液 膜發生器。抑塵液膜發生器可以包括成對的葉輪，安裝於殼體內的下部，成對的葉輪上的葉 片方向相反；多孔粒狀濾層，安裝於殼體內的上部。在葉輪和多孔粒狀濾層之間可以設置細網狀隔膜。優選地，根據本發明的液膜抑塵裝置可以進一步包括自動控制部件、遠程告知部 件以及現場氣象和粉塵監測部件，從而根據測得的現場氣象和粉塵含量來自動控制相應部 件，以調節抑塵液膜噴施量。利用根據本發明的液膜抑塵裝置，大幅提高了液膜與物料的可接觸面積，使經濟 型和粘結性大幅提高，同時由於抑塵液膜的離子態特性以及液膜對帶弱電荷的粉塵具有靜 電吸附作用，進一步提高了抑塵效果。具體而言，本發明具有以下優點一、採用抑塵液膜固塵，可以使現場的漂浮粉塵量下降80-95%，抑塵效果十分明 顯，有利於現場操作人員的身體健康，也不會汙染環境；二、本發明的裝置抑塵溶液用量僅大約為加工運移每噸物料需1-5升，用水量很 少，並且可以使用中水，河水或井水。既有利於節約水資源，又不會增加用戶的生產成本；三、由於用抑塵液膜的離子態和粘附性特點吸附和包裹粉狀細微顆粒，用水量極 少，不會使粉塵形成泥漿而堵塞篩分機的篩網眼，不影響物料的加工過程；四、利用破碎加工產生的粉塵帶弱電荷的特點，離子態的抑塵液膜可以有效地吸 附剛生成的在物料周圍的漂浮粉塵；五、液膜持續時間長，與物料在後期的處理過程中有多重混合效果，使得混合均 勻，只要在生產流水錢的前端的一處或兩處噴撒布施，整條生產線的抑塵效果就比較理相.
心、 六、所使用的抑塵溶液配方環保能夠在短期內自行自然降解，且構成的組分不會 對環境造成任何不良影響，同時不會影響物料的後期的生產過程；七、抑塵溶液可以在零下12°C到零上40°C的溫度範圍內使用，能在較寬的地域範 圍和溫度範圍內適用；八、能根據環境的粉塵含量自動調節溶液用量，使抑塵溶液的使用達到最經濟；
九、可以實施遠程操作，使操作人員遠離粉塵汙染現場，既有利於操作人員的身體 健康，同時又能方便業主和設備維護第三方實時掌握裝置的第一手動態；十、根據本發明的液膜抑塵裝置結構緊湊、安裝簡單、能耗少、成本低。


圖1為根據本發明的液膜抑塵裝置的基本原理圖；圖2為根據本發明一優選實施例的液膜抑塵裝置的示意圖；圖3示出了如圖2所示的液膜抑塵裝置中的液膜發生器的結構。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明根據本發明的液膜抑塵裝置。需要指出的是，本申請中提 及的固體物料包括巖石、水泥混凝土、廢舊金屬、建築與電子廢棄物等，並且「巖石」應作廣 義的定義「巖石是自然形成的產物，是由一種或幾種礦物組成的固態集合體」。如圖1所示，主要由水箱1、抑塵原液存儲箱2和精確比例混合裝置5構成抑塵溶 液製備部，水從水箱1經由泵3和閥門4供應到精確比例混合裝置5，抑塵原液從抑塵原液 存儲箱2經由另一支路中的泵3和閥門4供應到精確比例混合裝置5，水和抑塵原液經精確 比例混合裝置5混合後供應到液膜發生器7。同時空氣壓縮機6將壓縮空氣供應至液膜發 生器7，抑塵原液和壓縮空氣在液膜發生器7中經過充分攪動和多級過濾而形成薄壁密集 細泡狀的抑塵液膜。所形成的液膜經液膜噴施部8在抑塵工作區中進行噴施。圖2示出了根據本發明一優選實施例的液膜抑塵裝置的示意圖。參照圖2，從精確 比例混合裝置5輸出的抑塵溶液經第一管路輸送到液膜發生器7的抑塵溶液輸入端10，第 一管路中設置有流量計。來自空氣壓縮機6的壓縮空氣經第二管路輸送到液膜發生器7的 壓縮空氣輸入端9，從空氣壓縮機6到液膜發生器7的第二管路中串接有電磁閥12、單向閥 13以及調壓閥14。經液膜發生器7處理形成的抑塵液膜從輸出端11輸送到液膜噴施部8， 液膜噴施部8可以是噴淋管匯，噴淋管匯上可設置間板閥。水箱1經由第一支路連接到精確比例混合裝置5，抑塵原液存儲箱2經由第二支路 與精確比例混合裝置5連通，第一支路中設置有串接的泵3、電磁閥12、單向閥13和調節閥 15。根據本發明的液膜抑塵裝置進一步包括自動控制部件、現場氣象和粉塵監測部件 以及遠程通訊部件。根據現場氣象條件和粉塵含量來自動控制相應組件，以根據實際需要 合理地調節抑塵液膜噴施量，進一步提高經濟性。同時可以進行遠程操作，使操作人員遠離 汙染現場，既有利於操作人員的身體健康，又能方便業主和設備維護第三方實時掌握裝置 的動態。除了抑塵原液存儲箱2之外，還可以設置抑塵原液備用箱16。下面，參照圖3，詳細描述液膜發生器7的結構。液膜發生器7具有殼體40，壓縮 空氣輸入端9和抑塵溶液輸入端10設置在殼體40的下端，液膜輸出端11設置在殼體40 的上端。殼體40內的下部安裝有葉輪，優選地同軸安裝一對葉輪41和42，下葉輪41和上 葉輪42之間由隔套43隔開，下葉輪41和上葉輪42上的葉片方向相反。殼體40內的上部 安裝有多孔粒狀濾層44，多孔粒狀濾層44與上葉輪42之間利用細網狀隔膜45隔開。下葉輪41和上葉輪42轉動時，對進入液膜發生器7內的抑塵溶液和壓縮氣體進行攪動，產生液膜，此液膜接著經由多孔粒狀濾層44。經過充分攪動和多級過濾從而形成薄 壁密集細泡狀的抑塵液膜，使液膜的壁厚更薄，同時使液膜的延展面最大化，其總體積膨脹 25-50倍，液膜與空氣接觸面積增加180-600倍。優選地，抑塵液膜的液泡半徑< 2mm，抑塵 液膜壁厚 30分鐘。輸送到液膜發生器7的抑塵溶液的壓力為3. 5bar-5bar,優選為4bar ；輸送到液膜 發生器7的壓縮空氣的壓力為5bar-6bar，優選為6bar。此外，優選使用的一種抑塵原液的成分如下表所示(體積比) 抑塵溶液中抑塵原液與水的體積比例範圍為0.5 100-10 100。需指出的是， 對於不同的物料，其原有的粉狀細粒級含量和破碎後可產生的粉狀細粒級比例均不同，故 根據所要加工運移的物料的特性，在0.5 100-10 100的範圍內選擇合適的抑塵原液 添加比例，抑塵原液的比例越高，最終形成的液膜體積和接觸面積越大，固塵抑塵效果也越 好。抑塵溶液中所用的水可以是中水、河水或井水，以降低成本。為了檢驗本發明的效果，進行了一系列試驗，下面對本發明的抑塵試驗進行說明。試驗時間為5天，試驗期間當地平均氣溫為9°C -22°C，風力在3_5級之間，平均溼 度為 65% -70%。為了充分驗證抑塵液膜抑塵在實際工作中的真實效果，分別把細泡狀抑塵液膜噴 淋管匯安裝在顎式破碎機進料口、圓錐破碎機進料口和皮帶傳輸機上料端三處進行抑塵試 驗。首先測量巖石破碎時的粉塵狀況，再測量噴淋抑塵液膜後巖石破碎過程時粉塵狀況。具 體試驗時，裝置的主要參數為抑塵原液和水的體積配比為2 100 ；抑塵溶液出口壓力為3. 5-5bar ；抑塵溶液流量為每噸破碎巖石1. 8-2升；壓縮空氣流量為480-530升/分鐘；壓縮空氣壓力為5_6bar。
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三處所測得的試驗數據如下列各表所述。表1-機型顎式破碎機型號1206HD 表2-機型圓錐破碎機型號H4800 ( 二級破碎) 表3-皮帶傳輸機上料端 注「*」表示噴水上述的試驗結果表明，不管是在破碎時還是在運移時，採用本發明的液膜抑塵的 效果非常好，總體降塵率可達到83% -95%。其原因在於粉狀細顆粒料包裹了液膜，與大塊 物料相粘結，便不容易散發到空氣中產生大量的粉塵，即便產生有限的粉塵也會迅速被抑 塵液膜的離子態和易粘結性吸附住。同時，運移過程中自然風對粘附在液膜表面上的粉塵 也吹不起來，巖石塊從皮帶傳輸機上下落時，粘附在其表面上的液膜和粉塵也一同隨其下 落而形不成揚塵。根據本發明形成的液膜持續時間大致是2小時。對於巖石從進入第一級破碎機包 裹上抑塵液膜，到經過皮帶傳輸機、篩分機進入二級破碎機、皮帶傳輸機、篩分機直到塊徑 達到要求而最後進入料堆，2小時已經足以滿足時間要求。此外，本發明中所選用的抑塵原劑的組分都為自然、環保成分，在7-15天內95% 的成分會自然降解，不會對周圍環境造成汙染，也不會對現場操作人員的健康產生任何不 良影響。
權利要求
一種液膜抑塵裝置，應用於固體物料的加工或運移過程中的粉塵抑制，其特徵在於，包括抑塵液膜發生器，所述抑塵液膜發生器具有殼體，該殼體上設有抑塵溶液輸入端、壓縮空氣輸入端以及抑塵液膜輸出端，抑塵溶液和壓縮空氣經所述抑塵液膜發生器形成薄壁密集細泡狀的抑塵液膜；以及液膜噴施部，所述液膜噴施部連接到所述抑塵液膜輸出端，以將抑塵液膜噴施到待抑塵部位。
2.如權利要求1所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，進一步包括抑塵溶液製備部，所述 抑塵溶液製備部通過第一管路連接到所述抑塵溶液輸入端，向所述抑塵液膜發生器供應抑 塵溶液。
3.如權利要求2所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，進一步包括空氣壓縮機，所述空氣 壓縮機通過第二管路連接到所述壓縮空氣輸入端，向所述抑塵液膜發生器供應壓縮空氣。
4.如權利要求1所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，所述抑塵液膜發生器包括安裝於 所述殼體內的葉輪和多孔粒狀濾層。
5.如權利要求4所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，所述葉輪安裝於所述殼體內的下 部，所述多孔粒狀濾層安裝於所述殼體內的上部，所述葉輪與所述多孔粒狀濾層之間設置 有細網狀隔膜。
6.如權利要求4所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，所述葉輪為一對上下同軸設置的 葉輪，這對葉輪上的葉片方向相反。
7.如權利要求3所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，所述抑塵溶液製備部包括水箱、抑 塵原液存儲箱和精確比例混合裝置，其中所述水箱經由第一支路連接到所述精確比例混合 裝置，所述抑塵原液存儲箱經由第二支路連接到所述精確比例混合裝置，所述第一支路和 所述第二支路中分別設置有串接的泵和電磁閥。
8.如權利要求7所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，所述第一管路中設置有流量計，抑 塵溶液從所述精確比例混合裝置經所述流量計流入所述抑塵液膜發生器；所述第二管路中 設置有電磁閥和調壓閥。
9.如權利要求8所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，進一步包括自動控制部件、遠程通 訊部件以及現場氣象和粉塵監測部件，從而根據測得的現場氣象和粉塵含量來自動控制相 應部件，以調節抑塵液膜噴施量。
10.如權利要求1-9中任一項所述的液膜抑塵裝置，其特徵在於，所述固體物料包括巖 石、水泥混凝土、廢舊金屬、建築與電子廢棄物。
全文摘要
公開了一種液膜抑塵裝置，應用於固體物料的加工或運移過程中的粉塵抑制，包括抑塵液膜發生器，具有殼體，該殼體上設有抑塵溶液輸入端、壓縮空氣輸入端以及抑塵液膜輸出端，抑塵溶液和壓縮空氣經所述抑塵液膜發生器形成薄壁密集細泡狀的抑塵液膜；以及液膜噴施部，其連接到液膜輸出端。該抑塵裝置還包括自動控制部件、遠程通訊部件及現場氣象和粉塵監測部件，以根據現場情況來自動調節抑塵液膜噴施量，並可實現遠程操作。根據本發明，能夠使現場的粉塵量下降80-95％，效果十分明顯，使現場的粉塵汙染在源頭處未發生之前得到有效控制，既保護了環境，又有益於現場操作人員的身體健康。
文檔編號B08B15/00GK101927116SQ20091005355
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者徐潛, 陳立民 申請人:上海佳維特機械設備有限公司