王泳惠 李勝濤

（華電重工股份有限公司，河南 鄭州 450000）

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?？v觀人類社會(huì)發(fā)展的歷史，人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。能源的開發(fā)利用極大地推進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)和人類社會(huì)的發(fā)展。20 世紀(jì)70年代末以來，我國作為世界上發(fā)展最快的發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得舉世矚目的輝煌成就，但也付出巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價(jià)，這兩者之間的矛盾日趨尖銳。我國政府正在以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，加快發(fā)展現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置，努力增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。

1 驅(qū)動(dòng)形式選擇分析

為了節(jié)省成本和空間，在碼頭實(shí)際應(yīng)用過程中，部分皮帶機(jī)具有雙向運(yùn)轉(zhuǎn)能力，以方便實(shí)現(xiàn)散料的進(jìn)倉、出倉和倒倉等功能。較多情況下，皮帶機(jī)的雙向運(yùn)轉(zhuǎn)是利用一個(gè)具有正反轉(zhuǎn)功能的單驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的。這是因?yàn)椴捎靡粋€(gè)具有正反轉(zhuǎn)功能的單驅(qū)動(dòng)裝置，可以減少一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)裝置，亦可以減少相應(yīng)的電力布線和控制布線的工程量，由此可以節(jié)約安裝期間的施工成本[1]。此外，采用一個(gè)具有正反轉(zhuǎn)功能的單驅(qū)動(dòng)形式，由于始終由同一個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)皮帶，皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)換向時(shí)皮帶發(fā)生跑偏的情況相對較少，可以減少日后使用維護(hù)的工作量。但是，部分皮帶機(jī)的進(jìn)倉額定輸送量與出倉額定輸送量是不一致的。以廣州某糧食碼頭的皮帶機(jī)為例，進(jìn)倉額定輸送量為500t/h，出倉額定輸送量為200t/h。驅(qū)動(dòng)裝置的功率通常依照500t/h 設(shè)計(jì)，在進(jìn)行出倉輸送時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置就會(huì)出現(xiàn)“大牛拉小車”的情況，空耗大部分功率。這將嚴(yán)重影響輸送設(shè)備的利用效率和經(jīng)濟(jì)性。單驅(qū)動(dòng)形式的另一個(gè)缺點(diǎn)是有一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)方向?yàn)樗蛇吽土?，為了保證輸送能力，避免皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，同時(shí)，皮帶的張緊力增大也會(huì)造成皮帶的壽命縮短。從節(jié)能減排的角度出發(fā)，對于雙向額定輸送量不一致的皮帶機(jī)，以采用雙驅(qū)動(dòng)形式為宜。雖然在初始施工期間或者節(jié)能減排改造期間，工程造價(jià)會(huì)增加，但是相比于日后能耗降低而節(jié)省的費(fèi)用而言，還是值得的。當(dāng)然，隨著科技的發(fā)展，部分驅(qū)動(dòng)電機(jī)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)變頻，采用變頻電機(jī)也有利于皮帶機(jī)的節(jié)能減排。對于皮帶機(jī)轉(zhuǎn)向變化時(shí)皮帶容易發(fā)生跑偏的問題，建議皮帶機(jī)增加雙向調(diào)心托輥，并考慮增加立輥，從驅(qū)動(dòng)裝置以外的部分去考慮減少皮帶跑偏的可能性。同時(shí)，建議使用單位在使用過程中，加強(qiáng)日常檢查與調(diào)整，及時(shí)消除積料、給料不正等問題[2]。

2 電機(jī)功率選擇分析

部分使用單位在對皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，為了避免日后皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)力不足的情況發(fā)生，往往在計(jì)算得出的額定功率基礎(chǔ)上，加大1～2 個(gè)規(guī)格。但此舉并不符合節(jié)能減排的要求。以上述糧食碼頭的一條132m 長的皮帶機(jī)為例，帶寬為1000mm，進(jìn)倉輸送量Q=500t/h，帶速v=2.5m/s，初始選擇電機(jī)功率為55kW。

式中，N0=（k1×Ln×v+ k2×Ln×Q+0.00273×Q×H） ×k3。其中，N 為電動(dòng)機(jī)功率，kW；N0為傳動(dòng)滾筒軸功率，kW；K為功率備用系數(shù)；η 為總傳動(dòng)效率；k1×Ln×v 為輸送帶及托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)功率，kW；k2×Ln×Q 為物料水平運(yùn)輸功率，kW；0.00273×Q×H 為物料垂直提升功率，kW；k1為空載運(yùn)行功率系數(shù)；k2為物料水平運(yùn)行功率系數(shù)；k3為附加功率系數(shù)；Ln 為輸送機(jī)水平投影長度，m；H 為輸送機(jī)垂直提升高度，m。查閱相關(guān)表格，k1取為0.0229，k2取0.0000817，k3取為1.55，K 取為1.2，η 取為0.9，則N0=20.07kWN=1.220.07/0.9=26.8kW。理論功率N 應(yīng)大于等于26.8kW，再考慮到各種客觀因素導(dǎo)致重載啟動(dòng)的可能性，故增加0.3 倍功率系數(shù)，最后計(jì)算得出的N 為34.8kW。按標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品電機(jī)選取，選用37kW 功率電動(dòng)機(jī)已充分符合使用要求。從公式（1） 中可看出，N 的計(jì)算已考慮功率備用系數(shù)，且已取為1.2倍，并在最終計(jì)算結(jié)果上考慮意外情況的發(fā)生，再增加1.3倍的功率系數(shù)，得出電機(jī)功率宜選為37kW。若將電機(jī)功率取為55kW，不會(huì)影響皮帶機(jī)的正常使用功能，且具有較大的生產(chǎn)能力富余量，但是由此而產(chǎn)生的能量虛耗太大。此外，該皮帶機(jī)的前端工藝設(shè)備為2 臺(tái)200t/h 的卸船機(jī)，能賦予該條皮帶機(jī)的糧食供給量基本不會(huì)超過400t/h，過大的生產(chǎn)能力富余量并不必要。在進(jìn)行節(jié)能減排改造過程中，可以考慮將皮帶機(jī)的電機(jī)功率進(jìn)行重新核算，檢查是否存在電機(jī)選型嚴(yán)重偏大的情況。

3 結(jié)語

總之，作為物流運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能減排工作的主體，國家節(jié)能減排工作的最重要一環(huán)，中國港口人通過自己不懈的努力，已經(jīng)在港口管理、能源利用和技術(shù)創(chuàng)新等方面取得了一系列的成果，效果顯著。伴隨著節(jié)能減排工作的不斷深入，港口節(jié)能減排技術(shù)必將得到更廣泛的發(fā)展。