传输设备中的除尘故障与对策分析_于洋.pdf

Application 创新应用402 电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月斗内的粉尘直接放到输送皮带上随物料带走，完成除尘工作。除尘装置控制系统以PLC为核心，可在现场进行集中控制，且具备测试、故障自动报警功能。操作箱还设置有相应设备的运行指示灯，用于监测设备的运行情况。除尘器采用本地PLC+远程PLC控制，通过控制箱的转换开关，选择本地控制、远程控制、维修控制；另有除尘器喷吹工作方式选择开关，用于压差控制喷吹或定时控制喷吹；卸灰、刮板、风机电机及喷吹手动开关用于在维修模式下启动设备。0 引言近年来随着粮食吞吐量的大幅度增长，大量的粉尘带来的环保问题日益严重，如何在粮食装、输、卸作业过程中控制粉尘的外漏至关重要。其中皮带机头部起尘是粮食在皮带机输送过程中的主要起尘点，皮带机头部的除尘器是控制粉尘的主要设备。如何降低除尘器故障频率，本文首先针对造成除尘器的几类故障原因进行统计分析，从人、机、料、法、环各环节进行逐一确认分析，找出主要原因并加以改进排除。1 研究背景除尘器工作原理。除尘器主要由1台22kW抽风电机、1台1.5kW卸灰阀电机以及14个脉冲阀电磁阀组成。PLC选用施耐德PLC(TM221C40R)。除尘器工作原理如图1所示。皮带机运行时，卸灰阀启动，延时30s，主风电机和喷吹一起运行，含尘气体从除尘装置入口进入箱体，经滤袋过滤，粉尘留在滤袋内表面，净化后的气体则经过滤袋进入风机，由风机直接排出。随着过滤时间的增加，滤袋内表面黏附的粉尘不断增多，滤袋阻力会随之上升，从而影响除尘效果。这时，脉冲阀电磁铁依次动作，使粘在滤袋内表面的粉尘抖落到灰斗内。每隔3min，喷吹循环一轮，滤袋上附着的粉尘会落到箱体内，由卸灰阀电机将灰作者简介：于洋，重庆交通大学；研究方向：机械制造及其自动化。收稿日期：2022-12-14；修回日期：2023-04-12。摘要：阐述控制散粮皮带机运行过程中产生的大量粉尘至关重要，除尘器是有效控制粉尘的重要设备。通过统计分析造成除尘器故障的原因，提出PLC控制方法能有效降低散粮皮带机除尘器堵塞故障频次，减少维修成本，提高经济效益。关键词：控制技术，PLC程序，除尘器控制。中图分类号：TP273文章编号：1000-0755(2023)04-0402-02文献引用格式：于洋.传输设备中的除尘故障与对策分析J.电子技术,2023,52(04):402-403.传输设备中的除尘故障与对策分析于洋（重庆交通大学，重庆 400074）Abstract This paper describes the importance of controlling the large amount of dust generated during the operation of the bulk grain belt conveyor,and the dust collector is an important equipment for effectively controlling dust.Through statistical analysis of the causes of dust collector failures,it is proposed that PLC control methods can effectively reduce the frequency of dust collector blockage failures in bulk grain belt conveyors,reduce maintenance costs,and improve economic benefits.Index Terms control technology,PLC program,dust collector control.Analysis of Dust Removal Faults and Countermeasures in Transmission EquipmentYU Yang(Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China.)图1 除尘器工作原理Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月 403除尘故障统计。查阅了2019年912月期间的生产报表系统和设备维修记录，对散粮皮带机除尘器故障进行分析确认堵塞故障是造成散粮皮带机除尘器故障频次高的主要问题。原因分析及确认。针对除尘器堵塞故障问题的原因从人、机、料、法、环五个方面进行全面分析，绘制出因果图（见图2）。针对末端原因进行逐项确认。通过分析（1）培训效果差、物料水分含量大、维保计划执行不到位、巡检标准执行不到位都不是造成除尘器堵塞故障的主要原因。（2）喷吹时间设计不合理。原喷吹阀时间为200ms，喷吹时间短，滤袋粉尘无法吹掉，我们把喷吹阀的喷吹时间增加到250ms，300ms，350ms和400ms做了实验统计除尘器储气罐（正常压力为0.70.8MPa）能承受的喷吹上限。经过论证及现场试验，除尘器储气罐正常工作所能承受的最大喷吹时间为300ms。（3）除尘故障时风机不停机。除尘器故障时，卸灰阀和螺旋输送机整体停机，但是主风机不停机，导致粉尘持续进入除尘器滤袋内。此时喷吹都停止，滤袋容易堵塞。经过现场检测，5min内，风机吸附的灰尘量下一个喷吹周期可以正常除尘，超过5min，粉尘则不能全部出去。经过以上分析确认，得出造成除尘器堵塞故障的原因是：（1）喷吹时间设计不合理（2）除尘故障时风机不停机。2 控制系统的实施 2.1 修改控制系统PLC程序由于原来旧的PLC备件停产，内程序无法修改。将原设备老旧的PLC全部更换为新型施耐德TM221C40R PLC。将PLC内部喷吹时间由200ms调整为300ms输出。2.2 优化程序流程将PLC内部程序风机启动信号优化，增加故障停止信号输出5min停机信号。将改好的梯形图传输到PLC中，并前往现场接线。除尘装置控制系统采用独立的24V电源供电，所有输入信号均经光电耦合器进入PLC，可防止接触不良以及故障时高压窜入损坏除尘装置控制系统。除尘装置控制系统输出采用继电器，可有效避免外围电路对除尘装置控制系统的影响。根据现场操作的流程状况，按控制流程对除尘装置进行控制设计。（1）在操作箱选择自动或手动操作方式。（2）自动方式下，皮带启动时连锁启动风机电机。（3）风机电机启动反馈信号输入PLC后启动布袋箱进行反吹，卸灰阀常开。这样，先执行布袋箱反吹和卸灰阀卸灰动作，可保证除尘装置内上次除尘灰已排出；其次，系统故障停机检修完毕后，启动除尘装置，便可检测设备情况，不用等待系统间歇期。（4）风机电机连续运行，每隔3min顺序喷吹一轮。在自动方式下，除尘装置控制系统自动收集从皮带散发的粉尘，并将其处理后重新放入皮带，周而复始形成闭环操作，不需要人工干预。3 控制系统的效果评估通过本项目技术改进，皮带机除尘堵塞频次由原来的0.35次/万t降低到0.053次/万t，堵塞次数减少了（0.35-0.053）260=77.22次，卸船流程总功率为6 768kW，平均每次堵塞耽误卸船流程0.5h，工业用电1.15元/kW计算，合计共节省电费为6 76877.220.51.15=30.05万元，经济效益明显。社会效益评估。本次活动降低了散粮皮带机除尘堵塞故障频次，减少了皮带机流程逸尘。确保了生产作业的顺利进行，为智慧控制技术应用于绿色港口做出了贡献。4 结语本文阐述控制散粮皮带机运行过程中产生的大量粉尘至关重要，除尘器是有效控制粉尘的重要设备。通过统计分析造成除尘器故障的原因，提出的两种方法能有效地降低散粮皮带机除尘器堵塞故障频次，减少维修成本，提高经济效益。参考文献1 秦岩.提高散粮除尘效率，降低粉尘燃爆风险J.现代食品,2020(24):48-51.2 张万全.北良港散粮除尘系统讲解及故障产生与处理办法J.科技与企业,2013(06):325.图2 除尘器堵塞故障因果图