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帶式輸送機中新型節能輸送帶的設計及應用

發布時間:2015-07-03

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帶式輸送系統作為目前世界上經濟的大宗固體物料輸送系統,在各行各業得到了廣泛應用,而其在采掘業、電力、水泥、鋼鐵、礦業和碼頭等重工業的應用集中。由于物料輸送量巨大,帶式輸送系統的效率、壽命、運行穩定性及能耗等問題歷來受到人們的廣泛關注。輸送機運行阻力的絕大部分來自于主要阻力,而輸送帶的壓陷阻力在主要阻力中所占的比例往往更大。我們結合帶式輸送系統進行分析,主要從如何降低輸送帶本身壓陷阻力入手,尋求一種節能輸送帶優化改進方案,以有效降低帶式輸送機的運行能耗,研發出一種符合大運量、長距離運輸需求的、具有可觀節能效果和合理運行壽命的新型節能輸送帶。

帶式輸送機

1、問題的提出

由于帶式輸送機是散料作業,特別是煤炭裝卸作業,吞吐量大,運輸距離長,設備利用率高,使得帶式輸送機在運行過程中的能耗指標極高,往往占到總能耗的66%以上。對于帶式輸送機節能課題的研究,之前已經做出了一些卓有成效的工作,包括在多驅變載荷帶式輸送機上實施減電動機運行,提高電動機運行功率系數,降低電動機無功能耗;實施流程逆起順停,減少空運轉時間等。這些技術在節能降耗方面起到了一定的效果,但總體節能效果仍十分有限。通過技術創新,進一步有效降低帶式輸送機運輸能耗,對于企業降低運行成本、順利完成節能工作指標,都將具有十分重要的現實意義。

2、節能輸送帶技術簡介

目前對壓陷阻力的研究普遍認為是輸送帶覆料的黏彈性特性引起的,在一個水平的帶式輸送機上,當輸送帶通過系統的每一個托輥時,由下覆蓋膠的壓陷導致的能量損耗是系統能量的主要損失,大概占到系統總能量的61%,是帶式輸送機能量消耗的決定性因素。這說明如果能夠研發一種節能型輸送帶,即可有效降低輸送帶能耗與輸送帶橡膠壓陷滾動阻力,將對帶式輸送機節能降耗產生積極的影響,其節能效果將十分顯著。

可通過改變輸送帶本身的特性來降低輸送帶能耗:降低輸送帶的厚度,尤其是輸送帶托輥面覆蓋膠的厚度;減輕輸送帶的自重;改變橡膠配方,從而改變覆蓋膠的壓陷滾動阻力。分述如下:

(1)輸送帶托輥面覆蓋膠的厚度因設計使用需要,一般不能隨意減小,或者減小的余地有限。

(2)影響輸送帶自重的是骨架材料的質量和橡膠質量,但主要還是骨架材料的質量。對于長距離輸送帶來說,主要采用高強度鋼絲繩芯輸送帶,在保證鋼絲繩強度等級不變的情況下,采用降低鋼絲繩直徑的方法,既保證了輸送帶的強度,又降低了輸送帶的自重,從而達到了節能的目的。

(3)改變橡膠配方,從而改變覆蓋膠的壓陷滾動阻力,可以取得較為顯著的節能效果。

帶式輸送機

3、節能方案設計思路

(1)通過在輸送帶底膠配方中增加適當比例,其橡膠的損耗因子顯著下降,證明了橡膠材料的彈性滯后效應,且動態生熱及能耗都顯著下降。

結果表明:在降低輸送帶壓陷滾動阻力方面具有巨大的潛力,而且在技術上易于實現,在經濟性上也十分具有吸引力。由于比例是通過改變橡膠的黏彈性來實現輸送帶的低壓陷滾動阻力,因而具有更廣泛的使用價值,可以與輕量化的骨架材料及廣泛的橡膠種類并用,使輸送帶的能耗大幅降低。

(2)在保證鋼絲繩強度等級不變的情況下,可采用降低鋼絲繩直徑的方法,既保證了輸送帶的強度,又降低了輸送帶的自重,達到了節能的目的,可節能1%~4%。以ST1250高強度鋼絲繩輸送帶為例,優化后鋼絲繩直徑可由Ф4.5mm減小到Ф4mm。

通過對節能輸送帶節能原理、優化方案的闡述,綜合具體應用實例表明,通過改進輸送帶下覆蓋膠的配方設計,可有效降低底膠損耗因子;通過降低鋼絲繩直徑,可達到降低鋼絲繩芯輸送帶帶重的效果。通過以上改進可有效降低輸送帶的運行能耗,為大型帶式輸送機的進一步節能降耗提供了很好的借鑒。

更新時間:2019-08-21

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