一種港口裝卸皮帶機(jī)環(huán)保清洗組合裝置

董立濤 李 嵩 劉春江 于 剛

山東港口青島港前港分公司

1 引言

在干散貨碼頭中，皮帶機(jī)由于具有工作效率高、運(yùn)行速度快、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各流程作業(yè)環(huán)節(jié)中，是主要的水平運(yùn)輸設(shè)備[1-2]。港口干散貨式皮帶連續(xù)輸送機(jī)作業(yè)過(guò)程中，皮帶經(jīng)過(guò)頭部滾筒，將絕大部分物料轉(zhuǎn)運(yùn)到下一條皮帶。長(zhǎng)度超過(guò)1 000 m的長(zhǎng)距離皮帶，由于部分粘濕物料粘附在皮帶表面，在回程長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，在皮帶頭部、中間部位物料變干脫離皮帶表面，造成皮帶機(jī)起塵。現(xiàn)行的主要辦法是在皮帶回程處分散式地加裝多個(gè)自動(dòng)噴淋?chē)婎^，將皮帶回程表面淋濕，能夠有效地減少皮帶機(jī)起塵。但這種方法所產(chǎn)生的泥水污染問(wèn)題比較突出，影響設(shè)備容貌及正常運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的積料需要人工清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響作業(yè)效率，并會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患[3]。設(shè)計(jì)一種新型的皮帶回程環(huán)保清洗裝置，采用由多組噴淋設(shè)備和清掃器組成的組合裝置，能夠?qū)爻唐нM(jìn)行組合式清掃，有效地解決起塵和積料問(wèn)題。

2 新型環(huán)保清洗組合裝置

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)研究和多種方法的實(shí)驗(yàn)，自主設(shè)計(jì)了皮帶清洗水霧+自制清掃器+接料池的創(chuàng)新皮帶清洗抑塵方式。該裝置由自動(dòng)噴淋裝置、回程皮帶清掃裝置和回程皮帶清掃后的引流裝置3部分組成。皮帶機(jī)作業(yè)時(shí)，通過(guò)水霧對(duì)皮帶進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)連續(xù)3道不同角度清掃器清理，達(dá)到對(duì)整條皮帶的全面清洗。皮帶清洗下來(lái)的泥漿進(jìn)行集中收集，運(yùn)用裝載機(jī)定時(shí)進(jìn)行清理，達(dá)到環(huán)保要求。

2.1 回程皮帶自動(dòng)噴淋裝置

沿皮帶運(yùn)行方向，間距1 m，連續(xù)設(shè)置2道水管，2道水管采用同一個(gè)常閉式電動(dòng)控制閥門(mén)進(jìn)行控制。在皮帶運(yùn)行中心位置的水管上加裝切線式霧狀噴頭，通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭，實(shí)現(xiàn)噴出水霧呈現(xiàn)與皮帶相同寬度的“一”字型水柱，將水霧噴灑到回程皮帶上，對(duì)皮帶進(jìn)行清洗。

設(shè)計(jì)與皮帶啟停同步的皮帶噴淋方式，當(dāng)皮帶運(yùn)行時(shí)，控制繼電器閉合，電磁控制閥門(mén)打開(kāi)，噴頭對(duì)皮帶進(jìn)行噴淋；當(dāng)皮帶停止運(yùn)行時(shí)，控制繼電器斷開(kāi)，電磁控制閥門(mén)關(guān)閉[4]。

2.2 回程皮帶清掃裝置

回程皮帶清掃裝置包含2組皮帶清掃器和1組刮水器。其中，皮帶清掃器根據(jù)刮料材質(zhì)不同又分為聚乙烯清掃器和合金清掃器。

聚乙烯皮帶清掃器和刮水裝置由主體槽鋼、金屬夾板和聚乙烯塑料刮板組成。其中，主體槽鋼為160 mm的標(biāo)準(zhǔn)槽鋼，并在指定位置上進(jìn)行對(duì)應(yīng)尺寸的開(kāi)孔，起到支撐和安裝刮料板的作用。將其通過(guò)螺栓固定在回程皮帶下方的大機(jī)金屬框架上，并在槽鋼上加裝可拆卸的金屬夾板，用于安裝聚乙烯刮料板和刮水裝置(見(jiàn)圖1)。

圖1 皮帶清掃裝置和刮水裝置尺寸圖

聚乙烯刮料板和掛水裝置直接接觸回程皮帶。由于聚乙烯刮料板具有較高的硬度、熔點(diǎn)和耐磨性，能夠有效地與回程皮帶接觸且不易對(duì)其造成損傷，因此能實(shí)現(xiàn)較好的清理積料和刮水的效果。

合金皮帶清掃裝置與聚乙烯皮帶清掃裝置類(lèi)似，主體槽鋼結(jié)構(gòu)相同，但刮料板采用100 mm×50 mm的合金刮片制成(見(jiàn)圖2)。

圖2 合金皮帶清掃裝置

合金皮帶清掃裝置的強(qiáng)度更大、延展性更小，適用于刮除比較堅(jiān)硬的泥塊或黏度更大的積料，作為聚乙烯皮帶清掃器的補(bǔ)充，一般將其安裝在清掃程序的后方。

在第一處噴淋點(diǎn)后方600 mm處安裝1組聚乙烯皮帶清掃裝置，在第二處噴淋點(diǎn)后方600 mm處安裝1組合金皮帶清掃裝置，并在合金皮帶清掃裝置后方再加裝1道刮水裝置，組成“噴淋+聚乙烯皮帶清掃裝置+噴淋+合金皮帶清掃裝置+刮水裝置”的“3+2”組合清掃裝置(見(jiàn)圖3)。

圖3 “3+2”組合裝置安裝示意圖

經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，該裝置能有效地刮除積料，并對(duì)回程皮帶進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)了較好的皮帶清理效果。

2.3 回程皮帶清掃后的引流裝置

利用50 mm角鋼制作“U”框架，框架尺寸需要包裹“3+2”組合裝置，框架內(nèi)采用更換下來(lái)的廢舊鋼絲帶作為封堵，形成三面圍擋(見(jiàn)圖4)，使皮帶清洗下來(lái)的積料、積水沿著圍擋皮帶流下，避免泥漿亂濺，造成二次污染。

圖4 圍擋示意圖

2.4 回程皮帶清掃后的接料池

在皮帶機(jī)頭部皮帶下方開(kāi)挖長(zhǎng)×寬×深為4 m×6 m×1 m的接料池，采用混泥土進(jìn)行澆筑，在距離接料池底部800 mm處，挖建排水溝，排水溝后方設(shè)計(jì)二級(jí)沉淀池，將經(jīng)過(guò)二級(jí)沉淀的污水排入污水下水道。

3 結(jié)語(yǔ)

新型皮帶回程環(huán)保清洗裝置利用2道自動(dòng)噴淋水管實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶全面清洗，積料沾水打散后，經(jīng)過(guò)2道皮帶清掃裝置，對(duì)水洗皮帶進(jìn)行清理，再利用最后一道刮水器裝置將水洗皮帶上的積水徹底清洗干凈。同時(shí)將積料、積水集中收集到接料池，定期利用機(jī)械清理接料池，使皮帶流程系統(tǒng)環(huán)保問(wèn)題得到有效控制。該方案在青島港前港分公司超過(guò)1 000 m的4條皮帶機(jī)上進(jìn)行推廣應(yīng)用，并取得良好的環(huán)保效果：回程皮帶積料清理周期由1周延長(zhǎng)到1個(gè)月；人工清理變?yōu)闄C(jī)械集中清理，降低了清理的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。