管状带式输送机在码头工程中的应用

添加人：admin 发布时间：2015/10/21 12:29:08 来源：中国破碎机网

　　管状带式输送机在码头工程中的应用胡凯，李序东（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉430071）华能南通电厂位于长江下游南通河段天生港水道北岸，即江苏省南通市西郊长江北岸的天生港附近，是长江下游大型火力发电厂之。该拟建卸煤码头位于该段横港沙外侧长江主泓水域，采用高架栈桥的方式，跨越横港沙和天生港水道，直接将煤输至电厂。本工程建设规模为：建设35000DWT煤炭进口泊位一个（兼顾50 000DWT船舶靠泊）和4 000DWT煤炭水上转运出口泊位1码头前方输送系统设计码头前方装卸船设备利用新购一台1 500t/h桥式抓斗卸船机以及姚港中转码头现有的台1000t/h桥式抓斗卸船机，并进行相应的技术改造，以保证装卸船设备的可靠性和安全性；皮带机输送能力按最大能力3 600t/h配置，满足最终需要，输送通道按双路布置，为电厂三期预留一路通道。码头前方水平运输设备选用带宽1带速3.5m/s的槽型皮带机。
　　2输煤栈桥输送系统设备选型417.623m，最高处距江面的距离近30m，如在输煤栈桥上采用槽型皮带机，作业时沿程煤炭的洒落及粉尘飞扬会对长江造成一定的污染，尤其在风力较大时污染更大，大风还会造成皮带翻带，影响皮带机的安全运行；当大雨降临时，洒落在输煤栈桥上的煤粉随着雨水散流入长江，在长江上空形成一道摹捌俨肌保馕蘼凼谴踊肪潮；し矫妫故谴游せ南通电厂的企业形象方面都是应该避免的。因此，输煤栈桥上的输送设备选型是非常重要的。
　　司（现普利司通BRIDGESTONETPE公司）于1964年提出并率先在日本注册发明专利的全新物料搬运技术一管状带式输送机，能弥补普通槽型皮带机的缺陷，其输送原理与槽型皮带机完全相同。
　　对于槽型皮带机，物料在槽形截面的胶带上进行输送，而管状带式输送机使物料在形成管状截面的胶带内进行输送。管状带式输送机的主要特点是胶带在六边形PSK（Pipe-Shape-Keeping托棍组内形成管状，其头、尾及拉紧等处与普通带式输送机结构形式完全相同。物料被包裹在封闭的圆管形胶带内输送，在输送过程中由于上下胶带形成管状，输送机可实现多向转弯，转弯角度可达90°。
　　我国自20世纪90年代初由日本引进管状带式输送机技术，经过设计、制造和使用单位多年来的技术消化、经验总结和不断实践，经业内专家的不断开拓和研究，现已逐步总结出一整套较为系统的设计、安装、调试及检验等全面的标准。
　　目前管状带式输送机产品已形成了系列化，设计和制造技术趋于成熟。
　　在对国内已投入运行的典型管状带式输送机进行专项考察的基础上，我们就管状带式输送机的实际运行情况、噪音、运行成本、维护维修、环境保护等方面与普通槽型带式输送机进行了比较，详见表1.表1两种输送机的比较序号普通槽型皮带机管状带式输送机需建设皮带机封闭栈桥。
　　由于支撑管带机钢结构桁架与设备为整体，因此无须另行建设栈桥。
　　由于不能水平转弯，输送系统由多台皮带机和多个转运站组成，驱动装置数量多，沿线故障点多。管理不便。
　　可以实现空间弯曲布置，1台管状带式输送机可以取代多台普通皮带机及转运站组成的输送系统，减少了驱动装置数量，故障点相应减少。管理方便。
　　环保性能差。输送物料过程沿线物料溅落、粉尘飞杨及由于胶带跑偏造成的物料洒落不可避免。
　　环保性能优异。由于物料被包奄在形成管状的胶带内输送，物料在输送过程中无任何物料洒落和粉尘飞杨现象。物料也不会因刮风、下雨而受外部环境的影响，避免了因物料的撒落而污染外部环境，同时也可防止外部环境对物料的污染。
　　皮带机栈桥内需设置冲洗、采暖及消防等辅助设施。
　　输送沿线无需考虑冲洗、采暖及消防等辅助设施。
　　运行、维护及检修工作量较大。人工管理费、备品、备件费用较高。
　　运行、维护及检修工作量较小。从全世界使用的1 000多条管状带式输送机及国内使用的近40条管装皮带机运行情况看，整机运行的可靠性明显高于普通槽型皮带机，相应故障点减少，管状带式输送机在日常运行过程中较少需要进行维修。人工管理费、备品、备件费用较低。
　　胶带使用寿命较短。由于胶带跑偏而造成的边缘破损等因素使得胶带使用寿命较短。
　　胶带的使用寿命较长。由于胶带被六边形托辊组约束成圆管状，因此不存在胶带跑偏问题。胶带在管状部分无外因损伤，胶带的使用寿命相对较长。
　　托辊寿命较短。由于物料在形成槽形的胶带上被输送，胶带的纵向刚度很小，物料每通过一组托辊就会出现次上下波动，托辊受物料输送过程波动的冲击，同时周边环境粉尘较大，使得托辊寿命较短。
　　托辊寿命较长。形成管状的胶带纵向刚度较大，输送过程中托辊受波动的冲击很微小，另外由于在无杨尘的清洁环境下运行，使得托辊寿命较长。
　　运行噪声大。因为普通槽型皮带机胶带的纵向刚度很小，两组托辊之间许用下垂度是2%.胶带运行过程中对托辊的反复冲击正是噪音的主要来源。
　　运行噪声小。在管状带式输送机的头部和尾部，与槽型皮带机运行噪音程度差别不大，但在管状带式输送机中间部分，噪音比槽型皮带机要小得多。
　　原因是管带机胶带奄成了圆管状，增大了胶带刚度，胶带在托辊之间的下垂度减小了，管带机的下垂度小于1%，胶带的下垂度越小，就能减少托辊上的振动，而噪音正是由于振动引起的。
　　沿线占地面积大，双路槽型皮带机你00管状带式输送机对应槽型皮带机带宽B=1800mm）栈桥宽度为8200mm.占地面积小，双路管状带式输送机：以你00管状带式输送机为例）桁架及走道宽度总和只有5000mm.综合造价较高。槽型皮带机设备本身价格相对较低，但加上栈桥、转运站、水力清扫设备、消防、除尘等设备后输送系统总体造价较高。
　　综合造价较低。管状带式输送机设备本体价格相对较高，但由于管状带式输送机可以省去栈桥、水力清扫设备、消防、除尘等设备，减少转运站数量，输送系统总体造价较低。
　　综上所述，管状带式输送机在环保、使用、维修、综合性价比等方面与槽型皮带机相比具有明显优势，国内在设计制造方面也可提供全方位的服务，在管状带式输送机的使用和管理方面具备了成熟的经验，因此，管状带式输送机应用于直接输煤码头工程中是有保障的，在技术上是完全可行的。
　　针对输煤栈桥上的皮带机应具有的特性，经综合考虑，确定本工程输煤栈桥上采用管状带式输送机，形成环保型的绿色运输通道。
　　本工程输送系统按最大能力3 d桥伫扦图i成管段断面布置相关原始参数如下：输送量为Q=3比质量为p=0.85t/m3，水平机长为Lh=1460.4m，提升高度为H=24.18m.查阅，确定本工程管状带式输送机管3设计要点3.1管状带式输送机尾部的布置3.1.1管状带式输送机对物料粒度的要求按照管状带式输送机的设计要求，一般最大物料粒度为管状带式输送机管径的1/3.本工程所选管状带式输送机的管径为600mm，因此物料粒度应保证在200mm以内。由于码头卸船机漏斗隔栅网格尺寸为300mX300mm，为了满足管状带式输送机对于物料粒度的要求，设计中，在管状带式输送机之前安装了电磁除铁器和大块分离装置（滚轴筛以及环锤破碎机|，可以确保管状带式输送机安全运行。
　　3.12码头皮带机栈桥高度在以往的电厂煤炭进口码头设计中，码头皮带机栈桥一般采取高架形式，高度5m左右，水平进入转运站二层后再向一层的引桥皮带机供料。本工程的设计中，考虑到管状带式输送机对物料粒度的要求，设计中在码头皮带机头部漏斗与引桥管状带式输送机尾部导料槽之间增设了滚轴筛以及环锤破碎机，滚轴筛入煤口亦设置了调节挡板，若来煤粒度满足要求，则直接通过出煤口落至引桥管状带式输送机尾部导料槽；若来煤粒度不满足要求，则需通过滚轴筛筛分，筛下的来煤通过出煤口落下，筛余物通过连接滚轴筛和破碎机的大块导料机进入破碎机入料口，经过破碎后通过破碎机出料口落至引桥管状带式输送机尾部导料槽。码头皮带机栈桥高度需相应提高，本工程码头皮带机栈桥高度为7m，同时，码头前方桥式抓斗卸船机门架净空也应相应增高。
　　3.2管状带式输送机在引桥上的双线布置本工程本期新购1台管状带式输送机，三期预留1台。因此，在工艺设计中，需要按照双线来进行布置。在与本工程管状带式输送机设计制造厂家中国华电工程（集有限公司进行沟通的基础上，设计中对其进行如下布置：3.2.1成管段的布置本工程选用的是管径为600mm的管状带式输送机，成管段机架宽度为1200mm，考虑到两条管带机中间人行、检修通道的宽度，确定两条管带机中心线间距2400mm，设计中在引桥上游端布置了电缆桥架、给排水管线，下游端亦考虑了检修车辆上码头的宽度5000mm，成管段引桥宽度共计9800mm（断面布置见）。
　　3.2.2过渡段的布置本工程选用的是管径为600mm的管状带式输送机，按照，过渡段长度大于等于50倍管径，结合结构专业相关布置，确定过渡段长度为3.2.3尾部展开段的布置本工程选用的是管径为600mm的管状带式输送机，展开段机架宽度为3040mm，考虑到两条管带机中间检修通道的宽度，以及管带机由成管到过渡展开的相关要求，确定两条管状带式输送机中心线间距4 400mm.结合结构专业以及尾部在码头T10转运站内的相关布置，确定尾部展开段长度为26990mm. 3.2.4头部展开段的布置为了有效解决码头来煤的计量问题，进陆域T11转运站之前，设计中在管状带式输送机头部展开段部分设置了皮带秤以及校验装置。
　　国内电厂对皮带秤的校验以前大都采用实物校验方式，此种校验方式一次性投资大，占地面积大，运行操作繁杂，管理维护水平要求高，计量精度随管理维护水平的不同而差别较大，特别是对计量大运量的皮带秤，采用实物校验方式产生的问题较多。根据国家电力公司发输电计（2002）153号文〈关于采用循环链码检验皮带秤技术的通知》，设计中采用了皮带秤模拟实物检测装置一循环链码，该装置经中国计量科学研究院鉴定认可，获得了CMA标志，并获得了北京市质量监督局颁发的CMC标志。循环链码检验装置具有一次性投资小、安装方便、不另占场地、操作简便、校验时间短、准确率高、数据重复性好等特点，完全满足国家计量检定规程195*2002）中关于循环链码检验装置用于皮带秤检验的技术规定。目前，该装置已逐步在电力、港口、冶金等行业推广使用，并取得了良好的效果（皮带秤以及循环链码校验装置布置见现皮带机，t（：12伢带机f三期预各种装置布置图因此，头部展开段相比尾部展开段，长度略有增加，结合结构专业以及头部在陆域T11转运站内的相关布置，确定头部展开段长度为52 352mm.由于在头部展开段之前，汽车引桥已经与管带机栈桥分离，所以该部分管带机栈桥只考虑人行、检修宽度，再加上该段布置了封闭廊道，确定廊道宽度为9600mm（管带机线型布置简图见）。
　　3.3管状带式输送机头部的布置3.3.1输送系统多功能的实现引桥管状带式输送机能力进入陆域T11转运站后，除了要对现有输送系统进行卸料，同时还陆域需要满足对三期预留皮带机供料的功能。
　　目前，华能南通电厂1、二期进入煤堆场输送系统的单线最大输送能力为2000t/h，煤仓上煤的输送系统的单线最大输送能力为1本工程码头前方来煤最大能力达3000t/h（三期达3600t/h），因此，前方来煤在进入一、二期输送系统之前，必须根据流程及系统能力的需要进行分流。为保证分流流量的准确性、分流流量的可调节性和作业的安全性，设计中在引桥管状带式输送机头部下设置了接料料斗，料斗下采用了在我国电力和港口行业中广泛使用的活化给料机。该给料机采用独特的结构设计，集活化物料功能和给料功能于一体，可以在线无级调整出煤量，出煤量可以在0~2 000t/h之间调整，同时还具备防止接料料斗堵煤的功能。
　　由于三期是新建工程，其运输系统能力可满足3600t/h的要求，码头前方来煤不需要分流可直接进入三期运输系统。因此，在设计中，预留三期工程运输系统的接口，前方来煤在T11转运站通过电动三通直接进入三期运输系统，同时，通过电动三通，可实现前方来煤与、二期运输系统、三期运输系统的自动切换。（T11转运站断面见）。3.3.2张紧装置的布置本工程管状带式输送机输送距离较长，选用重锤张紧的形式，通过张力以及张紧行程的计算，根据工程实际情况，考虑到引桥管状带式输送机与陆域地平的净空限制，设计采用双重锤张紧装置。3.3.3电机功率的分配计算可知，本工程管状带式输送机总电机功率为1819.11kW，结合本工程实际情况，采用头部双驱动，尾部单驱动的电机布置方式（单台电机功率为630kW.以此可有效降低皮带强度，同时采用变频控制驱动技术，实现输送设备的分档软启动、软停机及在线调速功能，该项技术的运用不仅能最大限度地发挥输送设备的运行能力，还具备与上下游装卸或输送设备有机结合的能力，使整个输送系统的生产效率得到大幅提升。
　　4结语在长距离输送系统中，管状带式输送机体现出了经济、环保、维修率低等特性，获得了很好的经济效益和社会效益。同时，本工程也为管状带式输送机在长江上码头长距离输送工程中的应用做出了开创性的工作。