香蕉篩在選煤廠的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李 昕

（西山煤電官地選煤廠動(dòng)篩車間， 山西 太原 030000）

引言

近年來，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，振動(dòng)篩由于其效率高、可靠性高、批量處理能力強(qiáng)被應(yīng)用于煤炭加工環(huán)節(jié)中的分級(jí)、脫水、脫泥等操作[1]。香蕉篩作為振動(dòng)篩的一種，在選煤廠的應(yīng)用不僅可以減少購置成本及后期管理費(fèi)用，還能夠節(jié)約廠房占地面積。此外，香蕉篩具備高效率、大處理量、高可靠性的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于煤炭加工行業(yè)。本文以ABS3661 單層香蕉篩為例闡述香蕉篩在選煤廠中的應(yīng)用。

1 ABS3661 單層香蕉篩結(jié)構(gòu)的分析

奧瑞ABS3661 單層香蕉篩是5 角度篩面高效直線振動(dòng)篩，本篩機(jī)用于選煤廠原煤脫泥、精煤脫介、矸石脫介。該篩機(jī)應(yīng)用等厚篩分原理和直線振動(dòng)理論進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，振幅、頻率和激振力等振動(dòng)參數(shù)設(shè)置恰當(dāng)合理，側(cè)幫、大梁、橫梁和各部結(jié)構(gòu)剛度大、強(qiáng)度高、壽命長。一對精細(xì)工藝制作的高級(jí)奧瑞ZDQ20A 箱式激振器安裝在激振器大梁上，通過聚脂盤聯(lián)軸器和花鍵傳動(dòng)軸相互和與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，可靠平穩(wěn)地傳遞動(dòng)力和直線振動(dòng)力，使篩體按預(yù)定頻率定向振動(dòng)物料，使物料激起分層透篩前進(jìn)，從入料端開始到排料端結(jié)束，通過篩面進(jìn)行篩分處理。本篩機(jī)篩分效率高，物料處理能力大。

篩體主要由側(cè)幫、橫梁、激振梁、起重梁和后背板等組成，各部件選用優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼精工制作，橫梁、激振梁、起重梁焊后全部熱處理，使用高精數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)加工。然后選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口鋼虎克，采用先進(jìn)的裝配工藝將篩體鉚固。側(cè)板無焊縫，橫梁、激振梁截面系數(shù)大、剛度大[2]。橫梁表面涂聚氨脂耐磨材料，篩體表面處理達(dá)到Sa2.5 級(jí)后噴涂聚脂防護(hù)漆。篩體制作各道工序都通過嚴(yán)格的檢驗(yàn)和把關(guān)。篩體結(jié)構(gòu)通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，重量輕。篩體能夠做到在高負(fù)荷高頻率振動(dòng)工作狀態(tài)下，避免各部件開裂和磨損，具有更高的抗疲勞能力、可靠性和使用壽命。ABS3661 單層香蕉篩的結(jié)構(gòu)如圖1 所示，其關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)見表1。

圖1 ABS3661 香蕉篩結(jié)構(gòu)示意圖

表1 ABS3661 單層香蕉篩的關(guān)鍵參數(shù)

2 ABS3661 單層香蕉篩結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

綜合考慮香蕉篩所應(yīng)用的物料特性及效率、可靠性等因素，為滿足上述要求，需首先確定香蕉篩的結(jié)構(gòu)形式。ABS3661 香蕉篩的篩面寬度為3.6 m，篩面長度為6.1 m。香蕉篩的篩面由多段篩面組成，其形狀為凹弧形；篩板的結(jié)構(gòu)形式為彈性轉(zhuǎn)桿結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)路徑為雙側(cè)電機(jī)- 皮帶- 傳動(dòng)裝置。

2.1 篩框的設(shè)計(jì)

為了確保香蕉篩可滿足實(shí)際生產(chǎn)中的沖擊性、折彎性以及焊接性的要求，要求篩框具有一定的抗磨損性、抗疲勞性以及耐腐蝕等[3]。總之，在確保香蕉篩正常實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)上，還具有較高可靠性的要求。因此，ABS3661 香蕉篩篩框選用低合金專用板材。

經(jīng)仿真分析，采用該低合金專用板材可滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。此外，采用該低合金板材還能夠在一定程度上降低香蕉篩的重量。

2.2 激振器的選型

傳統(tǒng)香蕉篩所選用的激振器的類型為自同步和強(qiáng)迫同步兩種振動(dòng)器。實(shí)踐表明，采用同步激振器隨著篩框長度、寬度的增加所造成的破壞性越大，使得香蕉篩的壽命急劇下降。ABS3661 香蕉篩所選用激振器的型號(hào)為ZDQ20A，該激振器安裝于篩箱上部的大梁上，且激振器的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均安裝于篩箱內(nèi)。在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上均安裝有相等質(zhì)量的偏心塊，使其在反向旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大的離心力[4]。

2.3 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

ABS3661 采用短連接傳動(dòng)器，該傳動(dòng)器主要由傳動(dòng)器和彈性體組成，如圖2 所示。

圖2 短連接傳動(dòng)示意圖

如圖2 所示，傳動(dòng)器通過法蘭連接方式固定于連接管上，其中法蘭體上所均勻分布的6 個(gè)孔中設(shè)置有相應(yīng)的彈性體，彈性體通過定位套和螺栓實(shí)現(xiàn)與激振器的連接。采用此種連接方式能夠縮短傳動(dòng)器和激振器之間的距離，從而有利于香蕉篩體的受力，有效提升了香蕉篩的使用壽命。

3 香蕉篩的應(yīng)用效果

鑒于ABS3661 香蕉篩的優(yōu)勢，將其應(yīng)用于西山煤電官地選煤廠選煤工藝中，其應(yīng)用效果總結(jié)如下：

3.1 有效降低了粉塵濃度

近年來，煤炭監(jiān)督管理部門對煤炭生產(chǎn)、加工環(huán)境的粉塵濃度提出了新的要求[5]。西山煤電官地選煤廠在以往生產(chǎn)過程中的粉塵濃度較大，不僅威脅著作業(yè)人員的健康，而且還間接了降低了生產(chǎn)效率。ABS3661 香蕉篩應(yīng)用后現(xiàn)場的粉塵濃度得到了明顯的改善，具體數(shù)據(jù)反應(yīng)如表2 所示。

如表2 所示，ABS3661 香蕉篩使用后出料、中段、入料位置處的粉塵濃度均得到明顯降低，且粉塵質(zhì)量濃度均小于10 mg/m3，滿足《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》≤10 mg/m3。

表2 ABS3661 香蕉篩使用前后粉塵濃度對比

3.2 有效降低了能耗

西山煤電官地選煤廠原采用的振動(dòng)篩所配置的電機(jī)功率為15 kW，數(shù)量為8 個(gè)。采用香蕉振動(dòng)篩后，為其配置的電機(jī)的功率為30 kW，數(shù)量為1 個(gè)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，振動(dòng)篩每天工作時(shí)長為16 h，每年按照300 d 計(jì)算。則，每年可節(jié)約的電量為：（15×8-30）kW×16 h/d×300 d=432 000 kWh。

則每年可節(jié)約電費(fèi)為：432 000 kWh×0.6 元/kWh=25.92 萬元

4 結(jié)語

為減少節(jié)約選煤廠的生產(chǎn)成本，減少設(shè)備的占地面積，西山煤電官地選煤廠選用ABS3661 香蕉篩。實(shí)踐證明，ABS3661 香蕉篩通過優(yōu)化篩框、激振器的安裝以及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不僅提升了設(shè)備的基本功能，而且還能夠有效降低選煤廠現(xiàn)場的粉塵濃度，降低選煤廠的能夠。因此，可將ABS3661 香蕉篩在選煤廠中廣泛推廣應(yīng)用。