?露天煤場地形開闊，在風(fēng)天和裝卸過程中容易揚塵，不但污染環(huán)境，威脅現(xiàn)場職工和附近居民的身體健康，而且浪費寶貴的煤炭資源，造成經(jīng)濟損失。為此本文介紹了一種露天煤場水霧噴淋抑塵系統(tǒng)的設(shè)計方案，在煤炭儲運堆場的兩側(cè)設(shè)置噴槍對煤堆進(jìn)行自動噴灑作業(yè)，抑制揚塵的產(chǎn)生，改善周邊環(huán)境，還能消除煤炭自燃的火災(zāi)隱患。該系統(tǒng)的工作原理是利用自動旋轉(zhuǎn)噴槍將大量的水均勻噴向煤場的上空，形成水霧帶動空氣中的揚塵顆粒下落并濕潤煤堆的表面，在煤堆表面覆蓋一層水霧保護(hù)膜避免風(fēng)吹起塵。
??????? 1 工程概況
??????? 本工程為北方某港口新建煤炭儲運堆場一期工程。建設(shè)堆場兩處，每處長650 m，寬50 m，堆煤高度約20 m，堆料取料機軌道梁基礎(chǔ)高1.5 m，寬12 m，泵房距離堆場90 m。項目主要由恒壓供水系統(tǒng)、管網(wǎng)系統(tǒng)、噴槍站及噴淋控制系統(tǒng)等組成。
??????? 2 噴槍站及管網(wǎng)設(shè)計
??????? 綜合考慮煤炭儲運堆場寬度、堆高及煤炭堆積角（39°）、噴淋覆蓋面積等因素，選擇使用PYC-50專用防塵灑水噴槍及配套噴槍站。噴槍仰角44°，工作壓力8 bar，流量62.6 m3/h，噴灑半徑53.5 m，噴灑高度24.5 m，噴槍安裝高度1.2 m。每處堆場兩側(cè)各設(shè)置一路供水支管，每路支管12個噴槍，噴槍站間距50 m。整個系統(tǒng)共計48個噴槍，如圖1所示。
??????? 噴槍站包括保溫箱體、電磁閥、手動蝶閥、自動泄水閥、伴熱裝置等（圖2）。整個噴槍站固定在磚混基礎(chǔ)上，供水支管橫穿基礎(chǔ)并作保溫處理。保溫箱體采用雙層不銹鋼全封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯50 mm厚聚氨酯保溫。箱體內(nèi)有電伴熱系統(tǒng)，可保證設(shè)備在寒冷環(huán)境中使用。每只噴槍用一只電磁閥串接手動常開蝶閥控制，當(dāng)噴槍或電磁閥需要拆卸維修時，可關(guān)閉蝶閥，而不影響其他噴槍的使用。電磁閥留有自動泄水接口，當(dāng)電磁閥關(guān)閉時，泄水閥（常閉型）自動打開，將噴槍立管中的余水泄出，以免凍裂管路。
??????? 本系統(tǒng)管網(wǎng)采用環(huán)狀管網(wǎng)，主干管從泵房引出后埋地敷設(shè)至堆場現(xiàn)場，堆場支管沿軌道梁架空敷設(shè)。每條支管前后端部各加電動閥門一個，利于遠(yuǎn)程控制支線的啟閉和檢修。電動閥門和噴槍站電磁閥門均帶有手動手柄，操作手動手柄可單獨手動控制噴槍的噴灑作業(yè)。設(shè)計最大工況下，以單側(cè)支管連續(xù)布置的3個噴槍為一組，每次開啟一組噴淋工作1 min。根據(jù)噴槍流量和工作壓力，同時還應(yīng)考慮到二期工程需要，確定主管管徑DN250mm，支管管徑DN150mm，噴槍立管管徑DN50mm。
??????? 3 恒壓供水系統(tǒng)
??????? 由噴槍工作壓力及工作流量，通過水力計算得出管網(wǎng)的水頭損失及設(shè)備損失最大約為0.4 MPa，供水設(shè)施選取流量為108 m3/h，揚程120 m的離心水泵2臺。
??????? 控制系統(tǒng)的工作原理是通過測定遠(yuǎn)傳壓力表的壓力信號，利用了變頻器控制電路的PID調(diào)節(jié)等相關(guān)功能，和PLC配合對兩臺水泵實施工頻運行和變頻運行切換，實現(xiàn)一拖二自動恒壓供水。變頻恒壓供水技術(shù)已經(jīng)十分成熟，在此不再贅述。
??????? 4 噴淋控制系統(tǒng)
??????? 噴淋控制系統(tǒng)由上位機、MDC解碼器控制系統(tǒng)和解碼器等組成。如圖3所示。
??????? 本工程噴槍站數(shù)量多、分布廣、距離遠(yuǎn)，如采用傳統(tǒng)的一站一線控制方式將極大的增加敷設(shè)控制電纜數(shù)量及施工工程量。本設(shè)計使用雨鳥MDC解碼器控制系統(tǒng)為操作站，簡單的屏蔽雙絞線連接方式使得控制電纜數(shù)量大大減少，降低了造價。該系統(tǒng)具有PLC編程和人機界面功能，可手動運行單個解碼器及噴槍作業(yè)，也可按已經(jīng)編輯好的噴淋程序定時自動運行，還可通過上位機實現(xiàn)遠(yuǎn)程編程、運行和監(jiān)控。解碼器是把控制電磁閥或電動閥開閉功能的數(shù)碼信號轉(zhuǎn)換成可控制電信號的設(shè)備，可直接安裝在閥門保溫箱內(nèi)。每一個解碼器出廠預(yù)設(shè)地址碼，每個噴槍站或電動閥門對應(yīng)一個解碼器。
??????? 整個控制系統(tǒng)基于RS485串行通信標(biāo)準(zhǔn)。由于RS485網(wǎng)絡(luò)的具有每路傳輸距離不超過1.2 km，最大節(jié)點數(shù)32個的限制，因此本設(shè)計利用RS485集線器進(jìn)行了擴展，將既有56個節(jié)點分為四路網(wǎng)段，每路14個節(jié)點（12站2閥），中間位置安裝RS485中繼器來保證傳輸質(zhì)量。進(jìn)行二期工程時，可以追加RS485集線器進(jìn)一步擴展網(wǎng)絡(luò)。
??????? 5 結(jié)語
??????? 本設(shè)計成功應(yīng)用以來，較好地解決了露天煤場噴淋系統(tǒng)點多面廣、施工難度大、造價高昂等問題，操作簡便，擴展靈活，極大的改善了煤場周邊環(huán)境，消除了火災(zāi)隱患，實施效果顯著，具有良好的應(yīng)用前景。
??????? 參考文獻(xiàn)
??????? [1] 劉訓(xùn)寧.黑岱溝露天煤礦礦山公路噴淋降塵系統(tǒng)設(shè)計[J].露天采礦技術(shù)，2006（2）：24-26.
??????? ①作者簡介：路愛芬（1977—），女，山東菏澤人，工程師，現(xiàn)從事機電一體化設(shè)計與工程管理工作，濟南鐵路經(jīng)營集團日照物流分公司。
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