时间:2024-07-28
王立波,化震
(华电重工股份有限公司,北京 100077)
当前带式输送机系统在散料输送领域的应用日益广泛,所输送的物料种类繁多,物料特性差异很大,在实际工程设计中需要针对物料的具体特性,在转接环节采取必要的措施来提高转接环节的可靠性和效率。结合所承担工程中遇到的问题和解决方案作出相关分析和建议,供设计者参考。
输送矿石类硬度高、磨损性强的物料时,物料的冲击和磨损会导致带式输送机头部漏斗内物料冲击面的衬板快速磨损。秦皇岛矿石码头输送系统中的胶带机头部漏斗采用传统的结构形式,仅几个小时,矿石就将漏斗内的衬板和母体钢板磨穿,导致漏料、停产,严重影响输送系统的工作效率。针对这种情况,在漏斗内设置料打料缓冲减磨结构,来减缓衬板的冲击磨损,如图1所示。
图1 卸料斗料打料减磨结构
根据物料的速度、料层高度来绘制物料的抛物曲线。在物料与漏斗迎料板交汇处设置物料存储区,存储区内的物料形成缓冲保护层,通过结构上的优化,防止物料与漏斗体的接触,从根源上避免后续物料对漏斗体的直接冲击和磨损。经过上述调整后,漏斗平均使用寿命超过了2个月,极大地提高了输送系统的完好率。
该措施在类似的工程应用中进行推广时,需注意其适用性,避免在解决磨损问题的同时引发其他问题。通常物料转接环节的通流面积不应小于被输送物料截面的3倍,同时截面尺寸不应小于物料最大块度尺寸的3倍。在带速较快、物料含水率较高的情况下,需适当加大通流面积;对于黏度较大、流动性较差的物料,这种结构具有较大的局限性,需格外注意漏斗的有效通流面积或采取其他结构形式,防止物料的堆积和漏斗的堵塞。
黏土、焦煤等黏度大、流动性差的物料在转载过程中,物料冲击到漏斗迎料板时,由于黏附力较大,难以迅速改变运动方向,产生滞留现象,导致漏斗堵塞。针对这种情况,可结合物料的抛物曲线,制作可调节的弧形导流挡板,使物料运动轨迹与导流挡板相切,如图2所示。当物料接触导流挡板产生滞留时,能够在后续物料较大推力的作用下向前移动,脱离导流挡板进入落料管。
该措施在秦皇岛港股份有限公司煤5期工程的装船机卸料尾车上应用,在输送黏度较大的煤种时效果明显。
图2 黏性物料的导流结构示意图
由于带式输送机系统加载不均匀、溜槽截面远大于物料截面等原因,物料在传统溜槽中的运动轨迹无规律,尤其在物料流动性较好、运量低于额定运量50%的情况下,物料在溜槽底面宽度方向上无明显约束,混乱碰撞、折返,导致下游胶带受料点处的物料加载偏心,造成胶带跑偏。针对这种情况,可将倾斜段溜槽的下表面制作成槽形结构,如图3所示。物料在下滑过程中,由于重力作用而汇集于溜槽下面的凹槽内,实现物料的对中。根据高度空间、物料特性等条件可对溜槽倾斜角度、下部槽形结的角度和形状进行适当的调整和优化,达到理想的物料对中效果。
图3 料斗溜槽对中设计方案
该措施在天津神华码头输煤系统中应用,自2006年投产以来,各胶带机受料点基本没有出现落料中心偏移导致胶带跑偏的现象,应用效果良好。
物料在转接下落的过程中,重力势能转化为动能,直接冲击下方的胶带和托辊。为减小对下游设备的冲击,减少胶带和托辊磨损,除采取增加缓冲托辊、缓冲床等措施外,可将靠近导料槽的溜槽向胶带运行方向倾斜,如图4所示。
物料接触胶带前先冲击倾斜溜槽,并沿溜槽的倾斜方向进入导料槽,大部分冲击荷载被倾斜导料槽吸收,同时使物料具有了胶带运行方向上的分速度,减少了物料的飞溅以及对胶带的磨损。
图4 减小受料点冲击的缓冲结构
该措施在天津港散货物流中心的长距离胶带机项目中应用,项目投产10年来应用效果良好。
综上所述,在带式输送机系统的物料转接环节设计过程中,需根据工艺系统的整体布置,结合物料特性有针对性地对漏斗、溜槽系统进行结构调整,减少磨损,减少对下游胶带的冲击,达到不洒料、不跑偏的设计结果,实现料流通畅。
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