一种新型的除尘器灰斗堵塞自动疏通系统

刘龙

（安徽中烟工业有限责任公司阜阳卷烟厂，安徽 阜阳 23600）

除尘器的灰斗是除尘器用于临时储存收集粉尘的一个比较重要部件，当大量含尘的空气在强大的负压作用下吸附在除尘器滤袋上，通过脉冲喷吹系统，部分粉尘直接落入除尘器灰斗中。长期处于工况中的除尘器一般是连续工作，然而灰斗的容积却是有限的，所以正常生产时除尘器灰斗会经常出现堵塞现象。在灰斗堵塞的紧急处理过程，现场会伴有大量的粉尘悬浮在空气中，存在严重的安全隐患，而且还会导致粉尘的超标排放，造成环境污染。人工清灰不仅无法及时清除灰斗堵塞，而且还会给车间现场的生产管理带来很大困难。

本文通过对除尘器进行技术改造，采用“料位检测+控制器+电磁阀+振动器”的结构，组成自动疏通系统，使除尘器在生产过程中，料位检测检测到灰斗堵塞现象时，给出电磁阀动作信号，使压缩空气驱动灰斗侧壁的振动器启动，通过高频振动灰斗侧壁，实现堵塞的自动疏通，有效克服了堵塞发现不及时和人工掏灰效率低的故障，极大地提高除尘器的运行效率。

1 除尘器灰斗堵塞的现状分析

1.1 粉尘来料流量的突变性

除尘器下游生产的复杂性以及除尘器内部喷吹系统的差异性，使进入灰斗的粉尘流量存在很明显的波动，当大流量的粉尘进入灰斗后，若运行中的星型卸料器不能及时把粉尘转移出去，会出现粉尘大面积堆积现象，即灰斗堵塞。

1.2 粉尘中水分含量大

除尘器下游粉尘存在湿度或粘度比较大的特殊性质的粉尘，粉尘中含水量比较大，此种粉尘因流动性较差，不仅容易板结，而且还易附着在灰斗侧壁，若在生产过程中不及时清除，会造成灰斗堵塞。

粉尘板结造成的灰斗堵塞，人工清灰效率低下，而且清灰过程中应避免板结的粉尘进入星型卸料器，以防止卸料器卡住异物导致电机故障停机，影响车间的正常生产。

1.3 粉尘中存在的异物

下游生产任务的不可控性，会造成除尘器处于运行状态时，在车间进行设备维护保养工作，操作人员会不可避免地把除尘负压作为吸尘管道使用，车间现场的焊渣、螺丝、大物料等物进入除尘器，导致异物在灰斗处出现搭接现象，当粉尘进入灰斗后，长期运行会在搭接处形成灰斗堵塞。

1.4 其他原因

生产实践表明，除尘器脉冲喷吹系统中喷吹时间、间隔时间设置不合理，喷吹管道上的喷嘴脱落，脉冲电磁阀故障等因素，以及生产结束后滤袋表面的粉尘大面积脱落时都会造成灰斗堵塞。

灰斗堵塞若不及时疏通，对除尘系统的危害性极大，可能导致除尘器阻力超过风机所提供的负压，造成风机出现喘振，严重时会使除尘系统瘫痪。为保证生产正常进行，一般人工清灰时除尘器仍然正常运行，不仅存在严重的安全隐患，而且疏通后的大流量粉尘进入下游集中收尘除尘器时可能会造成二次堵塞现象，降低了清灰效率，浪费了大量的人力、物力。

2 系统结构和工作原理

2.1 自动疏通系统结构

灰斗堵塞自动疏通系统由“料位检测+控制器+电磁阀+振动器”四个部分组成，下面分别说明各部分的构成及作用。

（1）料位检测。在实际生产时料位检测器需设置在除尘器内部，所以检测器要具有耐久性、抗振动能力以及不会因温度、湿度等环境因素出现误动作。新一代的阻旋式料位检测，完全采用机械的输出方法，有效地消除了积灰黏附的不利影响，相对于超声波、光电式料位检测，很大程度上克服了假料位产生的误报警现象，因此选用阻旋式料位检测器作为自动疏通系统的料位检测元件。阻旋式料位检测正常工作时，装入除尘器内部的桨叶在小型电机的带动下一直处于旋转状态，当灰斗出现堵塞现象时，灰斗内部的料位上升直至阻挡到桨叶的旋转，此时电机处于空转状态，同时微动开关动作，向控制输出信号并切断电机电源。

（2）控制器。当设置一套自动疏通系统时，由于控制逻辑较为简单，输入输出点位较少，因此现场可以采用LOGO！控制器，通过LOGO!面板上的按键和显示器，进行编程和参数设置，最终实现对电磁阀动作的控制，当厂房内除尘器全部设置自动疏通系统时，可采用PLC控制模式，并使用软件进行编程控制。

（3）电磁阀。自动疏通系统正常运行时，只存在开启与关闭两种状态，所以电磁阀采用两位三通电磁阀，实现对压缩空气的通断控制。当控制器检测到料位信号时，向电磁阀发出信号，电磁阀得电，压缩空气管路开启，振动器动作清灰；当料位信号消除时，通过设置延时时间，保证清灰彻底，避免振动器的反复动作，延时结束后，振动器停止动作，系统处于待机状态。

（4）振动器。借鉴正常生产时振动电机振动清灰的工作原理，通过扩散思维，在除尘器灰斗侧壁两侧分别安装振动器，通过振动器带动侧壁高频振动，疏通灰斗堵塞。振动器内部采用涡轮斜齿结构，当压缩空气进入后引起齿轮快速转动，带动轴杆与内部碰撞，产生剧烈振动，使其达到工作状态。

振动器的排气口接入消音器，进气口接入压缩空气供气管道，并串联接入减压阀，通过减压阀调节供气压力范围在0.2～0.6MPa，通过模拟灰斗堵塞现象，观察不同压力状态下振动器振动清灰效果，确定最优工作压力。

2.2 自动疏通系统工作原理

图1 自动疏通系统图

如图1所示，通过在灰斗侧壁上下两个位置分别设置阻旋式料位检测器，在正常生产时，可以实时监测灰斗内部的粉尘料位，当灰斗出现堵塞时，下部料位器微动开关动作，输出信号并且堵塞报警信号指示灯亮，控制器采集到料位信号，输出电磁阀的启动信号，控制压缩空气电磁阀开启。在灰斗其他侧壁分别安装气动式振动器，使灰斗侧壁跟随振动器高频振动，从而疏通堵塞在灰斗内部的粉尘。当上部料位器微动开关动作，输出信号并且堵塞报警信号指示灯亮时，此时需要操作人员到除尘房现场查看报警原因，若是系统故障产生的误报警，此时需查看控制器的程序，及时消除故障；若是除尘器灰斗堵塞较为严重，说明此时自动疏通系统失效，清灰效果不明显，需要操作人员借助清灰工具，及时人工疏通堵塞，保证除尘器的正常运行。

对除尘器增加自动疏通系统后，为确保其效果，对系统运行情况进行了跟踪调研，当料位检测发出报警信号时，操作人员及时到现场观察振动器的清灰效果，并经过多组数据的实时对比，对电磁阀动作延时时间计算出最优数据。通过试运行发现，除尘器灰斗的堵料次数明显降低，而且避免了人工掏灰造成的操作人员劳动强度大，消除了粉尘爆炸的安全隐患，从而完全实现除尘器灰斗堵塞的自动疏通。

3 结语

通过对除尘器灰斗堵塞的现状分析，对自动疏通系统的完善奠定了基础，并对系统的关键部件料位检测器进行适用性的选型，很好地解决了灰斗环境的适应性问题，提高了料位监测的主动性。除尘器灰斗堵塞自动疏通系统已正式投入使用，运行较为可靠，相比其他自动清灰系统，不仅性价比优良，而且运行故障率也较低，为除尘器生产减少人工、智能化提供了强有力的工具。自动疏通系统的运行是一个不断调整不断优化的过程，通过合理的参数设置，调整系统的最优运行控制策略，使除尘器的运行更加稳定可靠。