大窯彎散糧流程B12和B13帶式輸送機改造工程方案研究

摘要 針對適用于港口散糧輸送的帶式輸送機選型，提出解決方案，并進行分析比選。根據前期工程情況和工藝改造方案，提出相應的電氣改造方案。選取的方案實施后達到了預期效果。

關鍵詞 散糧 帶式輸送機 電機起動

1 引言

大連港糧食吞吐量近年總體保持快速增長，需要保證大窯灣散糧輸送系統的高效運轉。在實際生產中，發現早期工程中有部分設備輸送效率較低，不能適應散糧輸送的新形勢，因此需要對這部分設備進行升級改造。本次改造工程中B12和B13單氣室回程托輥帶式輸送機（以下簡稱單氣室帶式輸送機）是在大連港大窯彎散糧一期工程中建成的。從現場使用情況來看，達不到原來設計的1000t/h輸送量，最大輸送效率只能達到800t/h，而且不具備滿載起動能力。為提高整個輸送系統的效率，需要更換新的帶式輸送機，并改造相關的附屬設施，滿足業主的使用要求。

本工程涉及藝、電氣、自控、除塵等專業，受篇幅限制，僅對工藝和電氣兩個專業的改造方案進行描述。

2 工藝改造方案

為了解決輸送效率過低的問題，將原帶寬1200mm的帶式輸送機更換為帶寬為1400mm的帶式輸送機，經核算可以滿足1000t/h輸送量的要求，同時增大電機功率約50%，滿足帶載啟動要求。

2.1帶式輸送機選型論證

在考慮散糧輸送中常用設備，并結合大窯灣筒倉輸送系統現有設備的基礎上，初選出普通三托輥帶式輸送機、全封閉雙氣墊帶式輸送機和全封閉雙錐托輥回程氣墊帶式輸送機三種帶式輸送機進行分析比選，分析過程如下：

1.普通三托輥帶式輸送機

優點是應用范圍廣，設備造價最低，同等工況下，電機總功率最小。

缺點是密封性差，防塵效果較差，雨天作業會有少量水進入糧食；密封罩拆卸清理后安裝困難；后期維護工作量大。

2.全封閉雙氣室氣墊帶式輸送機

優點是同等工況下，電機總功率較小；密封性好，防塵效果好，雨天作業不受影響；后期維護工作量小。

缺點是設備造價比普通三托輥帶式輸送機高。

3.全封閉雙錐托輥回程氣墊帶式輸送機

優點是密封性好，防塵效果好，雨天作業不受影響；高度小，節省空間。

缺點是設備造價最高；同等工況下，電機總功率最大。

大窯彎散糧作業區位于海邊，空氣潮濕，皮帶上容易結露，輸送機運行時，將露水帶到尾部，形成較深的積水，不但腐蝕設備，而且影響巡檢。因此，優先選用全封閉輸送機。

經查閱前期工程竣工圖紙，并結合現場實勘的情況，本工程選用全封閉雙氣墊帶式輸送機和全封閉雙錐托輥回程氣墊帶式輸送機做兩個工藝方案。

2.2工藝方案比選

兩個方案的優缺點比較如下：

1.方案一

優點是設備投資少；驅動電機功率小，選擇低壓方案時，總投資少；運行平穩。

缺點是更換盤槽復雜；風機功率大。

2.方案二

優點是更換托輥簡單；風機功率小。

缺點是設備投資大；驅動電機功率大，只能選擇高壓方案；帶式輸送機寬度較大，檢修通道較窄。（風機處尤為明顯）

綜合考慮，推薦方案一。

3 電氣改造方案

3.1 改造前B12、B13帶式輸送機電氣系統現狀

改造前B12、B13帶式輸送機電動機功率均為185KW，采用軟起動器的起動方式，風機電機7.5kW，每臺氣墊機配4臺風機。電控柜安裝在散糧中控室一層低壓配電間，2臺控制柜分列在不同的母線段，該配電間由散糧9#變電所供電，9#變電所安裝容量為1250KVA變壓器2臺，9#變電所0.4KV母線采用單母線分段運行的方式。

3.2 B12、B13帶式輸送機電氣系統改造方案

根據工藝專業的提資條件，方案一中B12和B13帶式輸送機電動機功率將增加到250KW。方案二中B12和B13帶式輸送機電動機功率將增加到280KW。同時按業主要求，帶式輸送機需具備滿載起動能力（超載20%起動）。依據系統電源情況及帶式輸送機運行工況，電氣方案設計為低壓電動機方案和高壓電動機方案。

1.低壓電動機設計方案

（1）對應工藝方案一

因改造方案中低壓電動機功率較大，電氣方案需要重點考慮電動機的起動工況。電動機的起動除了應滿足電源系統的電壓降要求和過載要求外，首先應滿足電動機的起動轉矩大于傳動機械的靜阻轉矩，依據已有條件，計算出起動時施加到電動機上的端電壓標數值應大于0.8864。

將變壓器容量增大到1600KVA，變電所改動較大，改造費用較高，本工程不采用。

目前現場電動機電纜規格為185mm2 ，電纜長度為300米，電纜根數為2根，電動機端電壓在增加軟起動器時，按起動電流分別為4倍和3倍額定電流計算，結果分別為0.8537和0.8861。

在現有2根185電纜的基礎上再增加一根185電纜，計算結果分別為0.8864和0.9123。

可見，如增加軟起動器，當起動電流在4倍額定電流以下時，電機能夠正常起動，起動計算時間為15-23秒，滿足工藝要求。 這種方式的缺點是三根185電纜很難直接接入電機接線盒，需采用電纜轉接箱的方式，或定制電機接線盒。

（2）對應工藝方案二

經計算分析，采用三根185電纜也不能保證電動機起動的端電壓要求，所以如采用工藝方案二，需要采用增大變壓器容量或采用高壓電動機驅動的方案。

2.高壓電動機方案

工藝方案一和方案二均可采用高壓電動機驅動方案，經過計算，本工程如采用高壓電動機方案，則電機起動不存在問題。

如采用高壓電動機，需在原9#變電所增加高壓開關柜2臺，電動機采用接觸器熔斷器組的控制方式，直接起動。操作電源利用原9#變電所直流系統，繼電保護采用微機綜合保護器，信號系統采用電纜方式接入原9#變信號系統。

3.電氣系統改造推薦方案

綜上所述，對應工藝方案一，電氣系統可采用低壓電動機驅動方案；對應工藝方案二，電氣系統可采用高壓電動機驅動方案。

4結語

本工程工藝設備選用全封閉雙氣墊帶式輸送機，電氣改造方案采用低壓電動機驅動方案施工，于2012年底建成投產。在回訪過程中，我們了解到工程在一年多的運行時間里，B12和B13帶式輸送機運行平穩，安全可靠，達到了1000t/h的運量。電氣系統改造后，滿足設備在各種工況下的供電要求，為系統的順利運行，提供了有力保障。

參考文獻

[1] 北京起重運輸機械研究所. DTⅡ（A）型帶式輸送機設計手冊[M]. 北京：冶金工業出版社，2003.

[2] 天津電氣傳動設計研究所. 電氣傳動自動化技術手冊[M]. 北京：機械工業出版社，2011.