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浅谈焦化行业中可控流皮带转运系统技术的应用

2020-06-06 555 上传者：管理员

摘要：目前，皮带转运溜槽系统在设计上一般只考虑物料的通过性问题，没有考虑到物料流动和空气流动的影响，使得大部分物料转运点普遍存在扬尘、磨损、撒料、堵料等问题，尤其是在焦化行业中，普通溜槽导致焦炭破碎率的问题得不到改善，一般是通过降低转运落差、设计料打料装置，但效果不明显、改造难度大。针对此问题，可控流皮带转运系统可以缓冲料流产生的冲击以控制焦炭流动速度并减少粉尘的产生，降低焦炭破碎率。针对各种不同环境，设计S型落料曲面，利用焦炭运输产生的惯性，使用曲面改变焦炭运行轨迹，将高空坠落改为有序滑落，从而有效降低焦炭的破碎率。

关键词：
工业技术
技术
焦化行业
环保
皮带
经济
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1、可控流皮带转运系统技术简介

1.1 设计原理

可控流转运系统是以离散元分析方法为基础，根据立体建模和三维设计，利用离散元颗粒仿真软件，真实的模拟分析焦炭运输过程，从而设计与优化散状焦炭转运设备。第一，借助软件模拟可以对实际工况展开模拟，并进行非标设计，但必须视焦炭的具体性质而定。第二，就诱导风（气流）影响进行计算，对预测诱导风正负气流产生位置进行模拟，同时，借助小型除尘和内循环机理使粉尘得到有效控制。第三，将焦炭运载情况清楚看到，可以直观呈现出焦炭运动情况；可以预测和控制全部焦炭的方向与速度，让焦炭从过去向下级皮带散落向有秩序地向下级皮带散落转变。

1.2 降尘原理

第一，从源头上对粉尘的产生予以抑制，将被动收尘转变成主动抑尘；抑尘即把用可控流转运系统中的“集束式”有序滑落代替过去的料流在传统槽中“爆炸式”毫无秩序的掉落，对滑落料流的方向与速度进行控制，使粉尘的产生得到有效控制。第二，避免因为受到焦炭冲击导致撒料、皮带撕裂和跑偏等现场出现。因为出料口具有特别的可调节机构，可以确保焦炭和接料皮带中心准确对应。焦炭完全滑落式降落，冲击力很小，基本上没有碎化的情况，不会直接对接料皮带造成冲击，以免皮带偏载、撕裂，防止损害皮带机等。第三，通过模拟仿真，使焦炭到达下级皮带时的速度与下级皮带速度一致，减少冲击产生的粉尘，撒料等现象。

1.3 降低焦炭破碎率原理

一是通过模拟仿真使焦炭从头部滚筒皮带抛出的料流在第一个撞击点的冲击角以小于20°的夹角划过，起到降低冲击，减少碰撞，降低破碎率的效果。二是通过三维设计3D集流罩，使焦炭汇聚成一束，有序地在溜槽内划过，汇聚了物料，降低焦炭之间的碰撞，降低了焦炭对溜槽侧壁的碰撞，起到降低破碎率的效果。

1.4 设计简介

(1）头部设计：(1)头罩设计：焦炭最先通过的是头罩，但是，焦炭又不接触头罩，首先头罩的作用主要是密封，进料口有挡尘帘，焦炭进入设备后，防止粉尘从头罩溢出。其次，头罩通常都有观察门，可以清晰地观察焦炭的运载情况。(2)集流罩设计：在卸料口安装集料罩，运用低冲击角度对运动的焦炭流进行收集和控制。借助物料抛物线公式，将焦炭的运行轨迹计算出来。

根据焦炭的运行轨迹，在冲击点处采用辊弧工艺，制作成弧形板，使焦炭切入设备，减少碰撞冲击，从而起到减小冲击、降低破碎率的效果，并从源头抑制粉尘的产生。根据能量守恒定律，焦炭柔性通过溜槽可以将焦炭和设备相碰撞损耗能量有效减少，把该能量变成向下的冲击力，冲刷槽壁，从而将堵塞和堆积情况减少。也可以把焦炭直接冲击碰撞槽壁导致的焦炭堆积和设备磨损减少，使焦炭因为冲击引起的碎化有效降低，降低破碎率20%以上。

(2）中部设计：中部设计的核心在于焦炭的通过性，在焦炭能通过的情况下进一步控制焦炭的速度、形状和焦炭的运动轨迹。借助对焦炭的运动安息角进行计算，使桶体中焦炭的流向得到控制，用最小的角度设计，确保焦炭在筒壁中保持均匀的速度向下滑落。焦炭和耐磨层相接触产生的反摩擦力等于焦炭的自重产生的分向力。也就是：,在借助S型曲线流动，显著增多桶体中焦炭的流动时间，从而将焦然的运动速度有效降低。

(3）尾部设计：避免因为焦炭冲击导致撒料、皮带撕裂、跑偏等现象。就两条垂直皮带机，出料口对调整挡板予以了增设，防止料流冲击对皮带造成冲击，进而使皮带机偏向本来的位置。设计接料勺的主要目的是慢慢在皮带机上加载焦炭，以确保输送物的移动方向同步于皮带运行方向，同时，其速度和皮带的速度相接近。其可以从适当的角度和速度把聚焦的焦炭引到接收皮带的中心，从而将对皮带的磨损和冲击以及粉尘产生率、衬板的磨损、偏心加载和其他问题有效减少。基于上述原理，展开焦炭减速，让焦炭在出口处的速度比皮带速度稍微大一点，如此焦炭和皮带会相对静止，使焦炭的撞击和运动减少，从而最大化控制扬尘发生率。

2、可控流皮带转运系统技术在焦化行业中的应用

针对我公司皮带转运点现场粉尘多、环境卫生差，普通溜槽时有堵料现场发生以及迫切解决焦炭在多次运输转运途中所造成的破碎损耗，沈阳华盛智能机械制造有限公司成功地将可控流皮带转运系统技术应用在我公司多个皮带转运点，其做法：（1）针对原普通溜槽现场状况，现场测绘设计所需的必要数据，对每个溜槽都进行针对性设计，模拟物料输运动态；（2）在物料滑落接触处粘接25mm厚耐磨陶瓷，保证使用寿命5年，且耐磨处均设计可拆卸更换形式；方便后期维护。

3、可控流皮带转运系统的环保效益及经济效益

(1）相比普通溜槽，可控流转运系统溜槽使用寿命更长，后期维护成本较小。（2）相比普通溜槽，可控流转运系统溜槽主动抑制粉尘，减少粉尘产生，大大改善周围工作环境，优化生产环境。（3）经济效益：经过应用实践，对比原普通溜槽及可控流皮带转运系统焦炭粒级取样筛分，可控流皮带转运系统可降低焦炭运输过程中的破碎率在20%以上，根据实际情况，落差高、冲击力强的普通溜槽经改造后将会取得更可观的数据。这对提升焦化企业焦炭产品质量、增加新的利润增长点将会起到积极作用。

参考文献：

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