輸煤皮帶機定量束料裝置設計與實現

馬光輝 楊燕新 李賢龍

摘要：潔凈煤技術是實施煤炭清潔生產重要手段，能夠有效減緩生態環境的惡化。在我國大型煤炭儲運中心清潔生產的主要挑戰在于存儲于運輸過程中的物料的灑落與揚塵。灑落的物料需要大量的人工進行定期清理，造成大量的人力資源的浪費;煤炭揚塵則對廠區空氣質量造成直接影響。通過設計一種定量束料裝置，解決黃驊港三期工程中BH10/11/12/13/14-1帶式輸送機因給料不均勻導致的運輸物料超量可能對采制樣裝置的造成損害現象，通過計算物料截面積確定設計最大輸送能力時物料斷面，用計算出來的形狀設計三層擋板逐層刮料，使物料量控制在最大能力范圍內，減少物料灑料，降低人工清理的成本。

關鍵詞：連續輸送;定量束料;物料截面積;散貨物料

引言

清潔生產現在已經成為世界各國的共識，隨著經濟的快速發展，我國正面臨能源安全、能源環境的挑戰，在大力推行煤炭清潔生產和利用中，潔凈煤技術是實施煤炭清潔生產重要手段，能夠有效減緩生態環境的惡化，從而推動我國社會經濟的綠色可持續發展。在我國大型煤炭儲運中心清潔生產的主要挑戰在于存儲于運輸過程中的物料的灑落與揚塵。灑落的物料需要大量的人工進行定期清理，造成大量的人力資源的浪費;煤炭揚塵則對廠區空氣質量造成直接影響。本文對在黃驊港三期工程中物料過載而沖擊采樣頭，可能造成采樣裝置損壞的現象進行分析，設計一種對皮帶機上料流進行束型的裝置，從而解決料流過大造成灑落的問題，在一定程度上改善了廠區的環境。

1工程概況

黃驊港三期工程包括2套O型4翻翻車機系統、24個筒倉、4個5萬噸級裝船泊位、帶式輸送機系統及其附屬設備以及配套的供電照明系統、自動控制系統、給排水及消防系統、通風除塵及空調系統等。其中BH10/11/12/13/14-1帶式輸送機是卸車—堆存流程中的關鍵線路，其中BH10-1水平機長1699m、BH11/12/13/14-1提升高度均達到了53.7m、分別是黃驊港三期工程中長度最大和提升高度最大的帶式輸送機。卸車采制樣系統位于BF10/11帶式輸送機到BH10/11/12/13/14-1轉運點200m左右處。

2灑料現象描述

在BH11/12/13/14-1流程之前的BF皮帶機給料的終段，會出現超量大料流，但因采樣系統的是依據帶式輸送機最大能力設計，因而在超過最大能力的時，料流沖擊采樣裝置架，從兩側落下。

3相關計算

根據皮帶機斷面公式計算其超量時物料截面積：

此條帶式輸送機額定能力為8000t/h;

額定能力時截面積：

最大能力為9200t/h;

最大能力時截面積：

如果可以把流量控制在最大能力范圍以內，采樣頭不會受到沖擊，此時刮料擋板的截面尺寸應小于最大能力時截面積尺寸。

依據公式

求得x= 0.584m

從現場獲取視頻得出不均勻給料的時間大約為7秒;

超量的料體積與重量：

導料槽間距設置為1650mm、儲料倉的長度為4300mm;

計算出儲料倉高度即導料槽高度

4設計思路

定量束料裝置的組成如圖2所示，裝置由1支柱與中間架連接。5開口導料槽通過2連接板與4橫梁連接。3擋板設置于導料槽之間。3擋板與水平面成60°角，在受到高帶速的物料沖擊時，減少水平方向分力。三層擋板下沿圓弧的依次下降200mm，當物料通過裝置后，斷面形狀就約束到最大能力時尺寸。此時超量的物料可以存儲在導料槽與擋板圍成的三級儲料倉里，如圖4所示。物料全部通過裝置后，儲料倉中的物料自動滑落到帶式輸送機上。5開口導料槽設置于導料槽前段，下端緊貼膠帶，左右開口寬度大于膠帶邊緣寬度，能使物料集中于裝置中心。

設置三道刮料裝置，逐層對料流進行刮料。進入束料裝置的部分設計為敞開式的，進入裝置的時候，料流可以集中到帶式輸送機的中部，通過擋板，刮料。

5結語

大型煤炭儲運中心生產過程中，因為單位運輸的物料數量越多，產生的產值越高，難免出現在運輸過程中物料超量的情況，但從清潔生產的角度考慮，此種情況導致的清潔灑落物料所需的成本也會對產值產生負面影響，本文中設計的定量束料裝置起到了盡量平衡以上兩種成本的作用，在保證運輸設計最大能力的情況下，大幅減少清潔工作。本裝置只針對特定的一條帶式輸送機進行設計計算，存在局限性，但文中提到的計算方法可以作為其他工程中解決類似問題的參考。

參考文獻：

[1]機械工業部北京起重運輸機械研究所. DTII型固定式帶式輸送機設計選用手冊[M]. 北京：冶金工業出版社，1994.

[2]張尊敬，王甦DTII（A）型帶式輸送機設計手冊[M]. 北京：冶金工業出版社，2003