解析斗輪堆取料機(jī)取料能力的提升改造

郭永康

【摘 要】斗輪堆取料機(jī)憑借著自身所具備的操作便利、料場(chǎng)占地面積小、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、堆取料能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用到鋼鐵企業(yè)、火力發(fā)電廠、散料碼頭、水泥企業(yè)等領(lǐng)域，以承擔(dān)各種散粒物料的裝卸作業(yè)。此外，斗輪堆取料機(jī)亦是火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行效果對(duì)電力生產(chǎn)效率具有直接性的影響。本文就斗輪堆取料機(jī)取料能力的改造展開討論。

【關(guān) 鍵 詞】斗輪堆取料機(jī) 取料能力 提升改造

【中圖分類號(hào)】TL413+.1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0211-01

某發(fā)電廠采用了DQL1000/1500 ？30懸臀式斗輪堆取料機(jī)，其取料能力、堆料出力、旋轉(zhuǎn)半徑分別為100t/h、1500t/h、30m。為了適應(yīng)該發(fā)電廠運(yùn)煤系統(tǒng)出力裝置的優(yōu)化升級(jí)（即由1000t/h提升至1500t/h），廠房決定對(duì)斗輪堆取料機(jī)取料能力進(jìn)行提升改造，已解決運(yùn)煤系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間低載陪運(yùn)的狀態(tài)。下文以斗輪堆取料機(jī)原始技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，通過計(jì)算分析斗輪機(jī)構(gòu)的取料能力，由此提出了相應(yīng)的提升改造方案。

一、斗輪堆取料機(jī)原始技術(shù)參數(shù)

斗輪機(jī)構(gòu)以減速機(jī)和電機(jī)為驅(qū)動(dòng)方式，其位于斗輪堆取料機(jī)前懸臀的頂部，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和斗輪分別位于前懸臀的兩側(cè)。本文所探討的斗輪堆取料機(jī)的各項(xiàng)原始技術(shù)參數(shù)如下：斗輪堆取料機(jī)的取料能力為1000t/h；斗輪機(jī)構(gòu)由8個(gè)斗容為0.45m3的斗子構(gòu)成，其斗輪直徑和轉(zhuǎn)速分別為6m、6.7r/min；懸臀皮帶機(jī)參數(shù)的帶速、帶寬、機(jī)長(zhǎng)、出力分別為3.15m/s、1400mm、30.8m、1500t/h；驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)為Y280S-4；減速機(jī)型號(hào)為2KH；煤的堆積密度為0.858t/m3。

二、斗輪機(jī)構(gòu)取料能力的提升改造

（一）斗輪機(jī)取料過程的容積理論生產(chǎn)率

若斗輪機(jī)構(gòu)的斗容、斗數(shù)、轉(zhuǎn)速皆為既定參數(shù)，此時(shí)可計(jì)算出斗輪機(jī)取料過程的容積理論生產(chǎn)率Qv ，其計(jì)算函數(shù)式如下：

Qv

？60zqn（m3/h）

其中，z ——斗數(shù)； q——斗容/m3；n ——斗輪轉(zhuǎn)速/（r/min）。由上述函數(shù)式可求得斗輪堆取料機(jī)取料能力的最大值Q，其計(jì)算函數(shù)式如下：

Q？60zqn？（t/h）（ ？為定值）

由上述函數(shù)式可得，通過提高斗輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度、增加斗子個(gè)數(shù)、增大斗輪斗容等方式皆可提升斗輪取料機(jī)的取料能力。表一結(jié)合此型號(hào)斗輪堆取料機(jī)的技術(shù)參數(shù)，初步分析了上述改造方案的有關(guān)事宜。

（二）斗輪堆取料機(jī)提升改造方案分析

1.取料能力參數(shù)

煤場(chǎng)取料設(shè)備的取煤能力通常應(yīng)與該煤場(chǎng)運(yùn)煤系統(tǒng)的出力能力保持高度一致。研究決定，斗輪堆取料機(jī)的取料能力經(jīng)改造提升到：80%運(yùn)煤系統(tǒng)額定出力（1500t/h）Q額=1200t/h；瞬時(shí)取料最大能力Q額=1320t/h，其中Q極等于110%Q額（備注：此改造方案考慮了原煤倉(cāng)和儲(chǔ)煤筒倉(cāng)）。

2.斗輪參數(shù)

根據(jù)Q額=1320t/h和Q？60zqn？（t/h）（ ？為定值），計(jì)算求得斗容q為0.483m3，其中單個(gè)斗子經(jīng)改造后的斗容較原斗容增加了約0. 033m3（約增大了73‰）。此外，斗輪直徑（6m）、斗數(shù)（8個(gè)）、斗輪轉(zhuǎn)速（6.7r/ min）皆與原斗輪一直。

3.斗輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)功率

此外，斗輪驅(qū)動(dòng)功率通常應(yīng)克服物料提升阻力、挖取阻力、圓弧擋料板與物料的抹茶阻力，其中各阻力皆滿足如下函數(shù)式：

N總= 斗zn（K1GH+DπkL均/10z）/（6.12η總）+1.5lρμV摩/（75×1.36×η總）

其中，G——斗中物料自重，取0.411t；K1——不均衡系數(shù)，取1.3；h卸——物料卸料高度，其滿足h卸=R（1+sin45°）=5.121m；H——提升過程中物料自重G的高度差，其滿足H=h卸-R/2=3.621m；η總——傳動(dòng)效率，取0.85；μ——卸料板與物料的摩擦系數(shù)，取0.6；ρ——堆比重，取0. 85t/m3；k——斗刃長(zhǎng)度切削阻力，取10kg/cm； V摩——圓弧擋料板與物料間摩擦面的線速度，取2.1m/s。由此可得，N總=66kW，則無需更改原有電機(jī)（功率為75Kw）。

三、討論

綜上所述，若斗輪轉(zhuǎn)速n和斗數(shù)z皆不改變，則斗子容量增加7.3%可實(shí)現(xiàn)斗輪堆取料能力增加32%，其中斗子容量對(duì)取料能力存在相當(dāng)大的影響。此外，通過增大斗子容量的方式來提升斗輪堆取料機(jī)入料能力，可為發(fā)電企業(yè)帶來更高的設(shè)備使用效率；加上此改造方案的改造成本低且實(shí)施難度系數(shù)小，則其不僅可以提高設(shè)備的可操作性，同時(shí)也能為發(fā)電企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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