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赵文祥梅春龙王昊
北京起重运输机械设计研究院有限公司北京
摘要:蔗渣输送系统在糖厂占有重要地位,其连续高效的运行是糖厂正常运行的基本保障。输送系统的堵料问题是输送系统连续高效运行的最大障碍,结合某糖厂项目实例,说明蔗渣输送系统堵料问题的解决方案。
关键词:带式输送机;设计;防堵料;蔗渣
中图分类号:TH文献标识码:B文章编号:-()06--03
0引言
随着制糖业的发展,国内外糖厂建设的数量越来越多。蔗渣输送系统在糖厂中占有很重要的地位,蔗渣是锅炉动力的来源,输送系统一旦发生故障,锅炉燃料供应不足,会发生锅炉动力下降的问题,如果短时间内无法排除故障,甚至会造成全厂停产。因此,对蔗渣输送系统连续运行的效率有较高的要求,而造成蔗渣输送系统故障的最常见问题是发生堵料。
蔗渣是一种纤维状的物料,密度小,含一定水分和糖分,物料之间易粘连,在输送系统运输过程中,遇到阻挡容易形成蔗渣团,尤其是在输送机的漏斗、溜管、溜槽等转载位置处极易发生蔗渣架桥,发生堵塞。由于输送系统是连续作业,后续的物料会继续在堵塞部位挤压,使得蔗渣团越来越紧、越来越大,直至报警停车。在处理故障时,堵塞部位很难清理,耗时较长。因此,有效解决或者减少堵料发生显得尤为重要。
1带速选择
蔗渣带式输送机的带速理论上可以达2m/s,但从诸多糖厂实际应用来看,带速一般都在1.6m/s以下,1.2m/s左右居多,而锅炉前输送机的带速一般则更低。主要原因是蔗渣轻且成纤维状,如选择较大的带速,在物料运输路径发生变化的位置(如输送机头部转载处、中部卸料器卸料位置等),蔗渣来不及下落,后续的蔗渣接踵而至,易堆积进而发生阻塞。同时带速大增加了设备的磨损、增大了扬尘。大带宽、低带速虽然使成本有所增加,但可换来输送系统的低故障率和低损耗,并减少扬尘。
2头部漏斗改进
在DTII和DTII(A)设计中,头部漏斗常规设计均是缩口设计,见图1。缩口设计适合矿石、粮食、白砂糖等块状或颗粒状的物料,而对于蔗渣这种纤维状且密度小的物料则不适用。在蔗渣运输过程中,局部位置会形成蔗渣团,根据现场经验,蔗渣团的截面面积会达到正常状态的两倍以上,当几个蔗渣团在输送机上间距较近,到达漏斗位置间隔很短,则意味着输送机上瞬时运量达到了正常的两倍多,因此漏斗入口、出口及漏斗内部的横截面与蔗渣团的截面积应基本相符,否则会发生堵塞。改进后头部漏斗的设计见图2。
1)漏斗护罩与胶带面之间的截面面积(即漏斗入口的截面面积)S1,应大于两倍的物料截面S;滚筒到漏斗壁之间的截面面积S2应与S1相当。
2)漏斗出口位置忌缩口,无法避免时,溜管与水平面的夹角不能小于60°,尤其是物料冲击的那一面,不能做缩口设计。
图1常规头部漏斗设计示意图
图2改进后头部漏斗设计示意图
3溜管改进
运输矿石、粮食、白砂糖等块状或颗粒状物料,对于溜管倾角、截面大小、内壁光滑程度等要求相对较低。由于蔗渣物料的特殊性,对溜管的设计提出较高的要求。
1)溜管在物料重力自流时,设计的最小坡度(以水平面为基准)不小于55°。
2)任何会引起物料堆积的突出部分应打磨,使溜管的内表面光滑,在法兰连接处,下一段溜管的截面应略大于上一段溜管的截面(n>m),以避免连接处挂料,见图3。
图3溜管法兰连接位置示意图
3)溜管棱角处制作成圆弧状,焊缝设在溜管的直边上,并保证焊缝光滑。
4)在输送系统布置设计中,转载部位应尽可能使物料少转弯,尤其应避免逆着物料流向转弯。
4短期堆场上料的布置
短期蔗渣上料一般采用耙齿机直接给地沟输送机上料,见图4,但由于蔗渣流动性较差,在料堆斜坡侧极易形成蔗渣团,蔗渣团堆积到一定程度后会突然掉落到地沟输送机上,致使局部输送量增大,当物料运输到转载位置的漏斗、溜管、溜槽处时发生堵塞。
图4无螺旋输送机布置
为了避免蔗渣团的形成,使物料缓慢均匀地落到输送机上,对上料设备进行改进,在原有刮板机的两侧增加了螺旋输送机,见图5。当刮板机把蔗渣刮到料堆的A点位置后,通过旋转的螺旋输送机对蔗渣进行梳理,使蔗渣缓慢均匀地向下流动,直至进入地沟输送机,避免蔗渣团的形成,从而避免发生阻塞。
图5有螺旋输送机布置
5炉前输送机的布置
锅炉是全厂的动力核心,炉前输送机下料是否顺畅,直接关系到锅炉燃料供应是否充足的问题。炉前一般选择带式输送机布置(见图6),也有的选择双层刮板输送机布置(见图7)。
图6带式输送机布置
图7双层刮板输送机布置
带式输送机布置的优点是价格低;缺点是炉前卸料点扬尘大,卸料器的轨道和执行机构受扬尘影响易发生故障。
双层刮板输送机优点是封闭性好,扬尘小,卸料点位置不使用卸料器,物料自然下落至炉前溜管中,降低了故障的发生率;缺点是整机价格高。综合考虑,建议选择双层刮板输送机的方案,用可控的成本增加换取较高的可靠性,带来的是长远收益。
参考文献
[1]北京起重运输机械设计研究院.DTⅡ(A)型带式输送机设计手册[M].第二版.北京:冶金工业出版社,.
[2]机械工业部北京起重运输机械研究所.DTⅡ型固定式带式输送机设计选用手册[M].北京:冶金工业出版社,.
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