分析技术悬臂式斗轮堆取料机环保技术分析

沈洪亮

大连华锐重工集团股份有限公司辽宁大连116013

摘要：随着现阶段工业化进程的加快以及现代科学技术的提升，我国的工业生产机械化水平也越来越高，越来越多的现代化机械被广泛的应用到工业生产过程当中，并且在其中发挥着非常积极的作用。悬臂式斗轮堆取料机作为工业生产过程中较为常用的一种机械化设备，在进行大宗散装物料连续装卸过程中发挥着非常积极的作用，现阶段被广泛的应用于港口、矿产开采、水泥、冶金以及煤炭的行业当中。

关键词：悬臂式斗轮；堆取料机；环保技术

1悬臂式斗轮堆取料机概述

1.1悬臂式斗轮堆取料机含义

所谓的悬臂式斗轮堆取料机,指的就是一种主要应用于大型干散货堆场中即可以实现堆料还可实现取料的一种高效装卸机械,其最为主要的特点为可以实现连续输送。一般来说,悬臂式斗轮堆取料机主要是由胶带输送臂和前端的斗轮、机架以及运行机构组成,其胶带输送臂通常可以实现俯仰以及水平摆动[2]。在实际的工作过程中,取料时主要是由悬臂式斗轮堆取料机取料后经输送臂送出,堆料时则是通过输送臂对主输送机运来的货物进行堆放。

1.2悬臂式斗轮堆取料机发展历程

悬臂式斗轮堆取料机(以下简称斗轮机)起源于19世纪30年代,由德国人发明,并于19世纪80年代问世,在20世纪初被正式投入使用。经过多年的发展,斗轮机在工业生产过程中的应用也越来越广泛。我国斗轮机相对而言起步较晚,我国的斗轮机是从20世纪60年代开始研发,经过几十年的发展,我国的斗轮机也由原来的小型斗轮机逐渐向大型化、智能化以及环保化方向发展。

2斗轮机环保技术分析

2.1斗轮机喷水除尘技术

通常来说,在斗轮机进行堆取料过程中,在其堆料口区域、取料区域以及转接口区域不可避免的会出现散料下落现象,加之散料中粉末状料较多,一旦与空气接触,就极易导致粉尘到处飞扬,轻者会污染设备作业环境,重者则会对周围环境、人体健康以及设备寿命产生非常严重的影响。因此,只有做好对于粉尘的控制工作,才能真正意义上实现斗轮机作业效率的提升。现阶段斗轮机较为常用的一项技术就是斗轮机喷水除尘技术。

2.1.1传统水喷淋系统优缺点分析

传统的斗轮机喷水除尘系统主要采用的技术为水喷淋技术。在实际的应用过程中,也主要是通过在斗轮机设备中安装水喷淋装置来实现喷水除尘。对于传统斗轮机水喷淋系统而言,其主要是由低压离心水泵、喷水组间、水箱以及控制系统组成,工作系统为单流体系统。这种喷水除尘系统主要优点为造价较低,缺点为:首先,这种水喷淋系统的水雾颗粒较大,在进行除尘的过程中,其很难对细小粉尘进行有效的处理;其次,传统的水喷淋系统在寒冷天气下应用,极易导致散料冻结,进而对设备造成一定的损害;再次,水喷淋系统的耗水量较大,在实际的使用过程中,不但会在一定程度上浪费水资源,而且还会在较大程度降低设备的工作效率,给大宗散料的堆取产生一定的影响;最后传统的水喷淋系统往往会导致散料湿度增大,一旦遇到一些对水较为敏感的散料,必然会对其堆放过程中的除尘工作产生一定的影响。

2.1.2新型喷水除尘系统优缺点分析

随着现代科学技术的不断发展,越来越多的新型技术被应用到斗轮机喷水除尘系统当中,其中。现阶段国内外斗轮机较为常用的几种新型喷水除尘系统主要包括:干雾抑尘系统、高压微雾除尘系统以及水喷淋/干雾自动切换除尘系统等等。

干雾抑尘系统作为现阶段较为常用的一种新型喷水除尘系统,通过对双流体(双流体指的是水动和气动)系统的应用,实现对于散料堆取过程中粉尘的除尘处理。其主要配置为:微米级干雾抑尘主机、超声波振荡雾化喷嘴以及螺杆式空气压缩机等等。相比于传统的水喷淋系统,这种除尘系统优点非常明显,即:

第一,干雾抑尘系统粉尘抑制能力较强,可以实现对准10μm以下的粉尘进行抑制;第二,干雾抑尘系统在全年时间范围内均可运行且抑尘效果非常稳定;第三,干雾抑尘系统的耗水量较小,仅为传统喷淋系统的1/10,此外,由于干雾抑尘系统水雾颗粒较小,其在应用过程中,对于散料湿度的影响也相对较小,对于降低系统以及散料场维护费用有着非常积极的意义。尽管干雾抑尘系统其在抑尘方面效果显著,但是其缺点也非常明显,比如系统成本较高、非封闭工作环境下抗风能力相对较弱,对于斗轮机堆料口区域以及取料口区域抑尘效果并不是非常明显。

高压微雾除尘系统也是现阶段较为常用一种新型除尘技术,其工作系统与水喷淋系统相同,都是单流体系统,其配置主要由高压实心锥喷嘴与高压柱塞水泵组成。与传统水喷淋系统相比,其主要优点如下:首先是除尘能力较强,特别是对于直径为10-50μm的颗粒抑尘效果非常显著;其次是全年均可运行且除尘效果稳定;再次为耗水量为传统水喷淋系统的30%,可以在一定程度上实现水资源节约;最后是对于散料湿度影响较小,并且维护费用相对较低。其主要缺点为:系统成本较高、非密闭环境下高压水雾抗风能力较差、喷嘴极易损坏等等。

对于水喷淋/干雾抑尘系统而言,其实现了将上述两套系统综合到一套系统当中,并且可以根据现场的实际情况,自动的调节抑尘系统。随着其相关技术的不断成熟,其在斗轮机喷水除尘过程中应用也越来越广泛。

基于我国斗轮机应用越来越广泛这一现状,因此,在进行喷水除尘选择时,应结合现场实际以及造价,选择最合适的喷水除尘技术。例如,对于已经安装抑风装置的料场,当散料对水较为敏感时,可以采用高压微雾除尘系统或者干雾抑尘系统。只有这样,才能真正意义上实现斗轮机作业过程中对于粉尘的抑制,最终实现斗轮机环境保护技术的有效提升。

2.2斗轮机转接料斗环保技术

2.2.1传统转接料斗设计

转接料斗作为斗轮机较为关键的装置之一,在实现对于散料输送方向控制与衔接过程中发挥着非常重要的作用。因此,做好转接料斗的实际的工作就显得尤为重要。在传统的转接料斗设计过程中,其主要的设计思路为料磨料,尽管这种设计方式可以在保证散料的转载,但是在实际的应用过程中,由于料磨料设计往往是散料聚堆滑落,因此,往往会对溜管和皮带带来一定的冲击,进而导致皮带撕裂,并伴随较大分贝的噪音以及粉尘,给环境以及人体健康带来诸多不良影响。不仅如此,当散料含水量超标时,还极易出现堵料现象,进而给作业现场造成严重的环境污染。

2.2.2新型转接料斗环保技术

新型转接料斗环保技术采取了技术分析方式建立相应的计算模型,利用计算机技术以此来实现对散料在悬臂式斗轮堆取料机内的运行状态,确保散料流动的合理性。相较于传统的转接料斗技术,新型转接料斗环保技术具备以下几个主要优点:(1)可以有效避免散料出现堆积和堵塞:对于部分含水量相对较大的粉煤或流动性较差的矿粉,其经常会在料斗壁内出现挂料的现象,同时也会造成转接料斗内的空间逐渐缩小,影响了斗轮堆取料机的输送能力,最终使散料聚集且堵塞,而在新型转接料斗环保技术的作用下,可以有效实现对散料堆积和堵塞现象的避免,发挥出了较好的环保应用效果;(2)可以有效减少散料的损耗:酸料损耗作为散料运输过程中的常见问题,其不仅会造成原材料的资源浪费,同时也加剧了现场环境的污染情况,甚至危害到了操作人员的安全健康,而通过对新型转接料斗环保技术的有效利用,可以进一步分析出散料在3D空间内的实际运动轨迹,并通过对轨迹的合理布置以此来使散料的流动轨迹和接受皮带的中心线相互对齐,降低了散料损耗现象的发生几率;(3)可以有效实现对噪音和粉尘的控制:受到人们环保理念的不断转变,针对散料运输过程中的粉尘要求也日益严格,通常情况下,转接料斗所产生的粉尘主要是由于流速过快或落在受料皮带上发生了二次运动所导致,而通过对散料3D运动轨迹的分析,可以进一步实现对导流罩以及转接料斗弧度的调整,确保散料可以始终沿着壁面滑行,减少了大角度产生的冲击和噪音,同时在合理的结构设计影响下,也将避免散料出现高速运动的情况,减少了粉尘的产生。除此之外,通过对新型转接料斗环保技术的利用,还将减少对于结构产生的磨损,磨损分布情况的分析,分别于冲击磨损较为严重的区域设置相应的衬板,减少对该区域产生的摩擦。

结论

综上所述，随着现阶段我国社会的不断进步,悬臂式斗轮堆取料机也越来越朝着大型化，智能化以及环保化方向发展，而环保技术作为悬臂式斗轮堆取料机发展过程中较为重要的一项技术。在提升设备工作效率以及降低能耗方面发挥着非常积极的作用，本文通过对悬臂式斗轮取料机环保技术的研究。对比了喷水除尘技术和转接料斗传统与新型之间的差异，并对新型技术的优势进行了分析，但是由于受相关技术的制约，现阶段我国的悬臂式斗轮堆取料机环保技术依然不是特别成熟，只有不断对其相关技术进行创新，才能更好地实现其环保水平的有效提升。

参考文献：

[1]郭健,徐万鑫,黄有义.门式斗轮堆取料机发展现状及展望[J].矿山机械,2017,45(10):1-6.

[2]曹月洋.悬臂式斗轮堆取料机控制系统设计开发与应用[D].安徽工业大学,2017.

[3]黎胜龙,黄强,张文超.悬臂式斗轮堆取料机环保技术研究[J].煤矿机械,2017,37(10):24-26.

[4]吴颖昕.斗轮堆取料机堆取料工艺与控制方法的研究[D].东北大学,2017.