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关永军+董菲
[摘 要]负压分类清扫系统在电解铝车间生产中的应用，对提高企业和社会综合经济效益起到积极促进作用，尤其是负压分类清扫系统能够分类清扫，分类收集将更受广大用户欢迎，对其它相关行业将起到借鉴作用。
[关键词]负压分类清扫系统；电解铝车间；应用
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0384-01
1.技术背景
电解铝车间有众多电解槽构成，电解槽的运行除了需要电解车间及槽周围母线供电外，还需要风动溜槽提供电解所需原料氧化铝，多功能机组提供氟化盐，人工添加覆盖料等。无论是何种加料方式，粉料的外泄在所难免。电解生产中产生的大量烟气、粉尘，需要电解净化系统予以回收，经过一段时间后，净化系统因堵灰或净化系统清灰效果不佳等因素，净化系统负压减小，当减小到某一程度时，烟气、粉尘就会大量外溢。上述这些都是电解车间粉尘的主要来源，粉尘的产生无法避免。
2.分析问题
电解车间地面、槽上、槽下粉尘较多，其种类很多，有的是可以回收再利用，有的则是废弃粉尘。若能回收再利用，节约资源意义很大，如氧化铝粉尘则是可以回收再利用，其它的可以作为废弃粉尘收集后处理掉。车间粉尘多，严重影响工人的正常工作，也影响着设备的正常运行，缩短了设备的正常使用寿命。为了清扫，工人通常会用扫帚、压缩空气等进行清扫，这种清扫容易产生二次扬尘，加重了车间环境污染。为解决电解车间清扫困难，易造成二次污染、浪费资源等问题，同时又能兼顾分类收集，现开发一种新型负压分类清扫系统，该系统既能实现车间粉尘清扫，又能实现分类回收，因此粉尘的清扫、回收意义重大。
3.负压分类清扫系统的实施
负压分类清扫系统由两套粉体收集系统并列组成，一套粉体收集系统是用于收集氧化铝的，另一套粉体收集系统用于收集废弃粉尘，这两套系统是并列连接于管网之上，通过气动蝶阀进行切换。两套粉体收集系统共用一套风机。在车间负压清扫管网上，设有多个吸尘口，每个吸尘口装有球阀和快插接口。当电解车间操作人员发现地面或电解槽上有大量氧化铝粉时，可以就近接好吸尘软管，启动负压分类清扫系统，同时转换至“氧化铝清扫模式”，即可对氧化铝粉进行清扫并回收。同理，若清扫的粉尘为废弃物粉尘，则转换至“废弃物清扫模式”。
粉体收集系统是由旋风除尘器和布袋除尘器串联组成。旋风除尘器主要用于降低布袋除尘器负荷，携带粉尘的气流首先通过旋风除尘器，大约90%的粉尘被收集下来，余下部分由布袋除尘器进行收集。经布袋除尘器处理达标的清洁空气经风机排放至大气中。无论是旋风除尘器还是布袋除尘器，都设有粉体收集仓，仓上设有料位检测装置，当料满时能发出报警信号，并能与自控系统实现连锁，关闭运行中的风机。仓中料满后，运行人员将仓中的粉体排出、运走。布袋除尘器设有压差开关，采样点为进风口和出风口，用于时时监测布袋除尘器性能，当布袋除尘器中的滤袋积尘较多或除尘器清灰系统故障时，除尘器进风口和出风口压差值会迅速上升，压差开关动作，发出报警信号，关闭风机。检修人员需对除尘器进行故障排查，故障排除后，系统方能恢复正常运行。
4.管网清灰及安全保障
负压分类清扫系统运行中，因系统负压较大，大的颗粒物很容易被吸入管网，因管道较长，压力损失较大，颗粒运行中的动能逐渐减小，最终形成沉积状态，形成了管道堵灰，影响了后续工作。因工作需要，负压分类清扫系统管网往往设计得很复杂，有单层和多层之分，即使是单层，吸口多，管线很长，因此加大了管网堵灰的概率，清灰难度也相应加大。为防止堵灰，负压系统管网设计时，对复杂的管网，一般要考虑管网分段，同时，在管网主管末端设有气动蝶阀，管网分段多采用气动蝶阀进行隔离分段，每次清扫前和清扫后都要对负压分类清扫系统管网进行清扫，清除管道内残留物。复杂管网分段清灰，主要是要实现有序清灰，保证清灰质量。对于管网简单的，则不需要对管网进行分段，清灰时，关闭支管阀门，打开管网主管末端的气动蝶阀，大量的外部风被瞬时引入，主管风速很高，远远高于沉积下来的粉尘颗粒的悬浮风速，粉尘颗粒被带走，实现了管网清灰的目的。
监控系统管网状态对整个系统的正常工作起到至关重要的作用，管网设计中，一般会借助压差开关来检测系统管网的积灰状况，若管网复杂，压差开关可以分段安装，将压差开关发出的信号，输入给PLC控制系统，为便于识别，可将信号的输入设置成有差别的输入。当管道堵灰时，控制系统可发出堵灰报警信号，并能显示管段识别号，方便故障快速排出。
为保障负压分类清扫系统安全，系统设有泄压装置和负压传感器等。負压分类清扫系统负压大约为-20000Pa，为防止负压过大，管网设有安全释放阀和负压传感器。当负压过大，超过某设定值时，负压传感器会发出报警信号，同时与控制系统连锁，关闭风机，对系统起到保护作用。安全释放阀，主要用于当压差传感器故障或其它原因未能关闭风机时，安全释放阀会动作，对系统起到保护作用，安全释放阀的设定值可略高于压差传感器的设定值。
负压分类清扫系统可通过ANSYSCFX等软件进行系统优化，主要优化系统管网，兼顾功用与经济等多方面因素。
5.结语
负压分类清扫系统在电解铝车间生产中的应用对电解车间的环境起到很好的保护作用，分类回收又能节约资源避免浪费。对提高企业和社会综合经济效益起到积极促进作用，尤其是负压分类清扫系统能分类清扫，分类收集，该系统结构简单、加工、运行成本低，维护方便，具有很好的推广价值。
参考文献
[1] 蒲恩奇.大气污染治理工程高等教育出版社，1999.
[2] 梁学民、张松江.现代铝电解生产技术与管理中南大学出版社，2011.
[3] 胡学林、宋宏.电气控制与PLC冶金工业出版社，1997.endprint
