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        DEM曲線型落煤管下導料槽長度的設計與分析

        2017-02-09 15:51:14高補偉宋春艷
        科技創(chuàng)新與應用 2017年2期
        關鍵詞:帶式輸送機

        高補偉+++宋春艷

        摘 要:近年來電廠運煤系統(tǒng)煤倉間轉運站、碎煤機室等高落差轉運點多采用3-DEM曲線型落煤管控制煤流起塵的新技術,達到治理粉塵,改善工人工作環(huán)境的目的,為適應現(xiàn)場運行要求,我們需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理確定下方導料槽的長度,以確保煤流順利通過,文章通過對煤流的分析,初步計算帶式輸送機導料槽長度,再根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗校核。

        關鍵詞:曲線型落煤管;帶式輸送機;導料槽長度

        1 概述

        近年來,電廠為解決高落差轉運點粉塵飛揚問題,使用了曲線落煤管技術,但是常規(guī)的落煤管下方導料槽長度可根據(jù)物料速度降至0之后再加速的工況選型,但是曲線落煤管出口速度是一個變化值,如果導料槽長度不足,就可能會導致物料在其內部聚集且產(chǎn)生大量粉塵或者撒煤,同時如果除塵器選型或者運行工況不是太好,就會導致起導料槽出口粉塵濃度大,影響整個廠房的工作環(huán)境,下面就針對當前比較新型的曲線落煤管為例,針對導料槽長度進行分析和計算,以滿足現(xiàn)場實際需要。

        2 DEM曲線型落煤管導料槽長度的設計分析

        2.1 曲線型落煤管下物料進入導料槽速度的確定

        由于物料的動靜堆積角是根據(jù)煤種變化而變化的,所以曲線落煤管出口速度會根據(jù)落料高度及煤種堆積角度變化。當物料特性一定,落差高度已確定時,可以初步確定物料的出口速度。

        在圖1中A、B點建立動量物理及受力模型,可以得出以下落煤管出口速度:

        式中:θ-物料碰撞前速度與壁面的夾角;μ-物料與壁面的摩擦系數(shù);V0/V1-物料與壁面碰撞前后的速度。

        2.2 根據(jù)出口速度確定導料槽長度

        物料從曲線落煤管進入導料槽時會具有一個初速度,并且受到重力有下滑的趨勢,這就需要膠帶與物料之間的摩擦力來平衡,進而達到與膠帶相同的速度,這個加速的距離即導料槽前段的理論最短距離L1,后段考慮物料下滑或者現(xiàn)場運行需要的距離L2,如圖2所示。

        根據(jù)牛頓定律及物料平衡方程式,當按照物料與膠帶摩擦計算時:

        聯(lián)立得:a1=gcosθ?滋-gsinθ

        當物料與物料之間摩擦時:

        聯(lián)立得:

        則物料從速度V1達到與膠帶相同的速度V2時,導料槽長度為L1:

        聯(lián)立得:L1=

        式中:θ-帶式輸送機傾角;a-物料加速度;μ-物料與膠帶的摩擦系數(shù);V1-落煤管出口速度;V2-導料槽出口速度;t-物料在導料槽加速所用時間。

        根據(jù)實際運行經(jīng)驗及物料不打滑條件,物料之間的摩擦力表現(xiàn)為動堆積角的正切值,而物料與膠帶的摩擦力要實現(xiàn)物料不下滑,則表現(xiàn)為帶式輸送機運行的正切值,在計算導料槽最小長度時,應取兩者之間較小值,即a1,所以導料槽理論最小長度為:

        2.3 結論

        圖2中L2需要考慮燃煤起塵及運行清理的需要,長度為2m左右較為適宜,如果在實際計算中發(fā)現(xiàn)L1長度不夠長,如不滿足設置除塵器或者干霧抑塵噴嘴的情況下,可適當加長上述設備所需要的安裝間距x米,所以在實際工程應用中導料槽長度應為:

        3 結束語

        通過計算分析曲線落煤管下導料槽的長度,結合現(xiàn)場實際運行情況發(fā)現(xiàn),適當?shù)拈L度有效的節(jié)約設備投入成本,減少帶式輸送機運行阻力,穩(wěn)定帶式輸送機運行工況,同時又可抑制粉塵飛揚,改善工人工作環(huán)境。

        參考文獻

        [1]北京起重運輸機械研究所.DTⅡ(A)帶式輸送機設計手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2003.

        [2]馬美英,溫富成.合理確定帶式輸送機的導料槽長度[J].煤礦機械,2004(9):14-15.

        [3]姜之勇,趙建民,劉琦.防堵曲線落煤筒在輸煤系統(tǒng)中的應用[J].內蒙古電力技術,2013(2):72-74.

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