装有升降机的谷仓和粮食码头的理想除尘方式

作者：Geronime/Boston/McGovern/Abelson

美国每年会生产并通过谷物装卸运输系统运输超过 180 亿蒲式耳（1 蒲式耳 = 35.42 升）的粮食。 美国有能力满足自身人口和牲畜的粮食需求、支持生物燃料发展以及向新兴市场出口富余粮食，这是民族自豪感和力量的象征。  在各地之间运输粮食的基础设施包括小型乡镇粮仓、更大型粮仓、大型粮食码头、卡车、火车、驳船和远洋运输船。  每次在上述设施之间搬运粮食时都会产生粉尘。  必须对粉尘进行控制、捕集和抑制。 

趋势

有许多趋势影响着粮食行业的除尘策略。 

其中最重要的一个趋势是，大多数现有的粮食装卸运输设施都于二十世纪八十年代期间建造，到目前已有将近三十年的历史。   在三十年之后的今天，美国目前试图通过原有固定设施运输两倍数量的粮食；因此，对于实施能够增加设施正常运行时间和提高设施可靠性的生产工序解决方案的需求愈加强劲。  在情况允许时，如果对现有基础设施进行改善就能够支持粮食装卸运输能力需求，那么最好避免修建新的基础设施。

如果简单改善现有基础设施不足以满足需求，则需要投入更大笔资金去通过翻新和扩建来使陈旧设施恢复生机，甚至是修建新设施。  新投入的资金主要用于生产工序改进，旨在尽可能淘汰废物流、提高产品质量和提高能效。  目标并不仅仅是替换陈旧基础设施，还要对其进行改善。

粮食贸易公司之间的竞争也使得对于大幅改善现有设施的需求更加迫切。 在哥伦比亚河上，粮食行业 30 年以来首个新建出口码头已接近完工，附近的多个粮食码头已经启动或即将启动相关项目，目的是提高其粮食装卸运输能力和效率。 如果不进行上述投资，新码头将比现有码头具有显著市场优势，而且无疑会利用这一优势去争夺市场份额。

另一个趋势是人们越来越关注粉尘排放问题。  虽然关于粮食粉尘排放的联邦法规在国内许多地区尚未发生明显变更，但在某些地区（如西海岸），排放标准已经变得更严格、执行力度也有所加大。  即使是在排放法规尚未变更的地区，由于侵蚀问题，排放仍然是一个需要注意的问题。  随着粮食装卸运输设施与邻居之间的距离越来越近，大众对于粉尘排放的容忍度越来越低，因此粮食装卸运输商需要更加注意排放问题。

最后一个趋势是，关于易燃粉尘管理的当地和待决联邦法规可能会与过去的惯例大不相同。  对粮食装卸运输商来说，除尘变得空前重要，因为他们必须遵守即将颁布的 OSHA 法规，该法规旨在避免易燃粉尘造成灾难性事件。

简而言之，影响粮食行业的除尘策略的主要趋势包括：

• 与日俱增的粮食吞吐量
• 保护市场竞争能力
• 增加粮食装卸运输设施的正常运行时间和提高其可靠性
• 淘汰废物流和提高产品质量的愿望
• 对提高能效以作为利润提升点的关注
• 对于减少粉尘排放以符合更加严格的标准和管理侵蚀问题的需求
• 对于易燃粉尘管理相关法规的期望

新型除尘解决方案

行业趋势促使粮食装卸运输商将除尘视为其整体运营必不可少的一部分，除尘行业也将继续为这些需求提供各种解决方案。  在某些情况下，有些公司的解决方案是遵循由来已久的除尘做法和方式，而其他公司则开发出更新颖、更有效的解决方案来满足新需求。

一种创新型粉尘处理方法是在产尘点（即在源头）采集和处理粉尘。 在源头捕获和处理粉尘可提供多重优势，其中包括：

减少或淘汰废物流。  如果将捕获的粉尘留在产生它的生产工序中，它仍可作为贡献收入的产品流的一部分。  这样就不会将部分产品变成一堆无用的粉尘，而是作为具有经济价值的产品流的一部分。

减少或淘汰废物流设备。  如果将生产工序中产生的粉尘从原始工序中分离出来，则这些粉尘需要单独的物料处理设备和工艺设备。 而将粉尘留在产品流中，则可以最大限度地减少额外物料处理设备的成本和维护。

最大限度地减少铺设管道的长度。  使含粉尘空气通过冗长管道所需的能源数量极为惊人。  通过在靠近产生粉尘的工序的位置安装就地式除尘器，可最大限度地减少或避免不必要的管道，从而实现节能。

降低管道维护成本。  通过最大限度减少管道，可以降低维护成本、避免管道系统中泄漏废气并可省去铺设管道所需的高昂成本。

安装便捷。  管道较少还意味着安装除尘设备会更简单、更容易。  在粮食装卸运输设施中，除尘器一般不会放置在地面上，因此更小巧且更轻的除尘器意味着所需的支承设备也更少。

延长整个系统的正常运行时间和提高可靠性。  如果采用集中式除尘方法，当除尘系统需要维修时，整个粉尘处理系统、且通常是整个粮食装卸运输设施都必须关闭，才能解决问题。  如果使用一系列就地式除尘器，在生产工序的一个独立环节关闭以进行维护时，系统的其余部分可以继续运行。  这样就为系统提供了一定程度的冗余，从而增加了设施的正常运行时间。 就地除尘式除尘器的其他潜在优势包括：

• 可最大限度地减少维修对正常运行时间的影响，即尽可能缩短停工时间以便更灵活地安排维修计划（20 分钟维修周期对比 4-8 小时维修周期）；其设计特点有助于简化和加快维修操作。
• 当单个部件出现问题时，局部化系统可将对总体运行的影响减少到最低。
• 局部化系统可以提高能源利用率，可使运行系统仅在必要的时候才消耗能源来处理各区域的粉尘。  此方法可以避免从无需处理粉尘的区域抽取空气而导致的能源浪费。
• 用于延长滤芯使用寿命以减少维修频率的技术

要支持创新型就地除尘 (POU) 解决方案，就离不开一款占地面积很小、但又具备足以处理中等到大气流量的强大性能的粉尘过滤产品。  传统袋式除尘器和滤筒式除尘器要么太大而进行就地安装，要么是尺寸合适但无法处理所需的气流量。

市面上的新产品，例如 Donaldson®Torit® PowerCore® CP 系列除尘器，都可作为就地式源头除尘器高效运行。  与 40 多年来一直使用的更常见滤袋技术相比，这款除尘器产品具有体积小、重量轻、便于维护且能够处理所需的气流量等明显优势。

这类产品可提供在源头收集粉尘的能力，并且可使除尘的能源成本投入更加可控。  就地式除尘器可以减少要进行除尘的气流量；减少功率消耗并最大限度降低运行所需能耗成本。  Torit PowerCore CP 除尘器的尺寸更小、外形较低，因此可以作为源头除尘器安装在新设施内的多个位置，（因其尺寸更小）也可以嵌入现有设施内的狭窄空间，以解决有害粉尘问题。

选择新滤料

与新滤料相比，传统袋式除尘器滤料的过滤效率始终相对较低，而且选择新滤料可帮助设施满足减排需要和处理侵蚀问题。

几十年以来，滤筒式除尘器中的纳米纤维滤料为应用滤筒式除尘器的生产工序提供了更高的过滤效率；不过，滤筒式除尘器并非最适合大多数粮食装卸运输作业的理想选择，因此这种高效滤料一直没有得到广泛应用。  随着 Torit PowerCore CP 系列的推出，更高效的 Ultra-Web® 纳米纤维滤料现已在粮食行业得到应用。  测试表明，使用 Ultra-Web® 纳米纤维滤料时，排放量可减少多达 78%。  Torit PowerCore CP 系列除尘器中使用的 Ultra-Web® 滤材的确代表着粮食行业可应用的先进除尘技术。

如果某设施不准备更换集中式除尘器，则可采用另一个策略来帮助解决粮食装卸运输所面临的部分问题，即升级现有除尘器中使用的滤材。  与标准滤袋相比，Dura-Life® 滤袋可提供 2 到 3 倍的使用寿命，并且可实现节能减排。  另一个选择是将标准滤袋更换为褶式滤袋。  Ultra-Web SB 褶式滤袋可为现有袋式除尘器提供更长的滤芯使用寿命、提高除尘效率和节约成本。  褶式滤袋可帮助解决滤袋磨损问题，并通过增加滤料面积来增加通过除尘器的气流量。