網(wǎng)帶輸送機是以不銹鋼網(wǎng)帶作為牽引和承載機構并通過(guò)不銹鋼網(wǎng)帶的延續活動(dòng)實(shí)現物料輸送和裝卸的種運輸設備。與其他運輸工具相比,它具有輸送能力大、服從高、輸送距離長(cháng)、工作阻力小、能耗低、工作平穩可靠、結構簡(jiǎn)單、操作維修方便等好處,易于實(shí)現主動(dòng)化和集中化控制,因而被廣泛應用于冶金、煤炭、交通、能源、食品、化工、建材等工業(yè)部門(mén),尤其是煤炭行業(yè),網(wǎng)帶輸送機已成為煤炭開(kāi)采的關(guān)鍵設備ra.因此研究網(wǎng)帶輸送機的節能增效對于煤炭高效生產(chǎn)和建設節約型社會(huì )具有緊張意義。
在網(wǎng)帶輸送機節能研究方面,張志根據功能原理對網(wǎng)帶輸送機的做功過(guò)程進(jìn)行理論分析,建立數學(xué)模型,進(jìn)行數學(xué)處理,提出了一種測量網(wǎng)帶輸送機機械服從的方法°2.該方法以網(wǎng)帶輸送機輸出的有效功率與輸入功率的比值為機械服從,在反映網(wǎng)帶輸送機的能源服從方面不夠確切。閻發(fā)堯等人探究了網(wǎng)帶輸送機功率計算中的服從計算題目3,通過(guò)對網(wǎng)帶輸送機服從計算的分析,從現實(shí)使用與國外設計計算的比較中,說(shuō)明計算功率可能偏離現實(shí)的緣故原由,指出如今設計中傳動(dòng)服從取值偏低的題目。吳明龍和傅繼躍在研究托輥結構與性能時(shí)指出4:國產(chǎn)輸送機每噸公里所耗用的功率約大于國外的1倍,這重要是因為運行阻力系數不同造成的,托輥質(zhì)量的好壞與此系數有直接的關(guān)系。這種以‘’每噸公里所耗用的功率“來(lái)評價(jià)輸送機性能的方法是較科學(xué)的。
輸送機的能源服從是節能的一個(gè)緊張題目,本文重點(diǎn)討論網(wǎng)帶輸送機能源服從和機械服從的關(guān)系,能源服從計算方法,并根據已有的資料初步分析我國網(wǎng)帶輸送機的能源服從水平及其與國外的差距。
1機械服從和能源服從機械是機器和機構的總稱(chēng),機械通常由原動(dòng)機、傳動(dòng)機和工作機組成。機械服從是機械所做的有效功和所消費的總功的比值,這是中學(xué)物理學(xué)介紹的,也是為社會(huì )各界廣泛接受的概念。機械服從的本質(zhì)反映的是能源行使率的高低,對于所有能量轉化機械和以能量為輸出對象的機械,機械服從表述的就是能源服從。對很多原動(dòng)機和傳動(dòng)機使用機械服從的概念和公式進(jìn)行能源行使服從分析是完全合理的5.按照機械設計的基本理論,機械設備的總功率消費Pt可以透露表現為其中ni和分別是原動(dòng)機和傳動(dòng)機的機械服從,p是工作機所消費的功率。在定距離(帶長(cháng))上輸送的物料量來(lái)透露表現能源服從是比較科學(xué)的。
對于帶長(cháng)為L(cháng)的網(wǎng)帶輸送機,假如單位時(shí)間內輸送的物料質(zhì)量為Q(t/h),而單位時(shí)間內所消費的能源(功率)為P,則該網(wǎng)帶輸送機的能源服從可透露表現為考慮到工程實(shí)用性,功率的單位為kW,單位時(shí)間內物料輸送量的單位為t/h,輸送機帶長(cháng)的單位為km,則網(wǎng)帶輸送機能源服從的單位是t*km/長(cháng)度為L(cháng)的水平網(wǎng)帶輸送機2.2上運網(wǎng)帶輸送機的能源服從工程中經(jīng)常使用的是有肯定傾角a的上運網(wǎng)帶輸送機,見(jiàn),其現實(shí)水平運輸距離為H,運輸高度為h.與水平網(wǎng)帶輸送機不同的是在物料運輸過(guò)程中輸送機必須戰勝物料上運的勢能。假如單位時(shí)間內輸送的物料質(zhì)量為Q,那么輸送機在物料輸送過(guò)程中單位時(shí)間內必須戰勝的勢能為Qgh.戰勝這部分勢能是輸送機設計要求上所必須的,同時(shí)不論采用何種機械設計方案,要戰勝這種勢能就至少要輸入不少于這部分能量的功率。也就是說(shuō)網(wǎng)帶輸送機設計和使用中戰勝這部分勢能所消費的功率必須是要額外提供的。因此建議在分析能源服從的時(shí)候應該把為戰勝這一勢能所輸入的那部分功率從輸入功率中剔除,如許才使得能源服從更有可比性。
此外,在上運網(wǎng)帶輸送機中,現實(shí)輸送距離應該是不銹鋼網(wǎng)帶的長(cháng)度L而不是水平輸送距離H,如許上運網(wǎng)帶輸送機的能源服從Ee(忽略提供勢能的電動(dòng)機和傳動(dòng)機服從)可近似地透露表現為其中:P是網(wǎng)帶輸送機的輸入功率(kW),g是重力加速度(m/s2),h是上運高度(km)。
2.3下運網(wǎng)帶輸送機的能源服從見(jiàn),下運網(wǎng)帶輸送機在物料輸送過(guò)程中,物料會(huì )由于下放過(guò)程中的勢能降落而對網(wǎng)帶輸送機做功。因此設計時(shí)可以充分行使這部分能量來(lái)減小網(wǎng)帶輸送機的輸入功率,在分析評價(jià)輸送機的能源服從時(shí),只要不是處于發(fā)電狀況,建議把這部分能量要考慮在輸送機輸入的能量之內,于是輸送機的能源服從Ee可以透露表現為其中:P是網(wǎng)帶輸送機的輸入功率(kW),g是重力加速度(m/s2),h是下放高度(km)。
3網(wǎng)帶輸送機的能源服從水平分析能源服從計算中的參數P、Q、L和h原則上應該經(jīng)過(guò)現實(shí)測試才能獲得,但因為測試工作的艱巨性和復雜性,這項工作目前還無(wú)法進(jìn)行。作為種粗略的估計,可以根據已有的或調研來(lái)的設計使用參數對我國部分網(wǎng)帶輸送機的能源服從進(jìn)行初步估算。
表1是近年來(lái)我國部分網(wǎng)帶輸送機的能源服從統計,可以看出,大部分輸送機的能源服從為1~4t*km/(kW*h),能源服從最高的為5.表1近年來(lái)我國部分網(wǎng)帶輸送機的能源服從統計使用地點(diǎn)或型號輸送量機長(cháng)電機功率提拔高度能源服從出處年份某公司永煤集團城郊煤礦新汶礦業(yè)協(xié)莊煤礦魯能集團彭莊煤礦雞西礦業(yè)集團潞安王莊煤礦吳四圪堵礦井潞安礦業(yè)神華哈爾烏素露天礦汾西礦業(yè)曙光礦調研汾西礦業(yè)曙光礦調研能源服從平均值表2是20世紀80年代我國部分網(wǎng)帶輸送機的能源服從統計,可以看出,大部分輸送機的能源服從為1 kmkWh),能源服從最高的為3. kmkWh)。這個(gè)數據說(shuō)明20年來(lái)我國網(wǎng)帶輸送機的能源服從水平是有所進(jìn)步的,但幅度很小。
使用地點(diǎn)或型號輸送量機長(cháng)電機功率提拔高度能源服從出處年份鳳凰山煤礦白芨溝煤礦能源服從平均值表3是20世紀80年代國外部分網(wǎng)帶輸送機的平均值為3. 83t*kmkW*h)。這個(gè)數據說(shuō)明20能源服從統計,可以看出,大部分輸送機的能源效世紀80年代國外網(wǎng)帶輸送機的能源服從水平比我率為2~5t*kmkW*h),能源服從最高的為6. 36國目前的能源服從水平都高將近1倍。
表3 20世紀80年代國外部分網(wǎng)帶輸送機的能源服從統計使用地點(diǎn)或型號輸送量機長(cháng)電機功率提拔高度能源服從出處年份英國道梯公司德國艾可霍夫BH-1000德國弗勒興露天煤礦澳大利亞阿平煤礦曰本雄別煤礦加拿大能源服從平均值4結論網(wǎng)帶輸送機的能源服從和機械服從是不同的。在分析原動(dòng)機和傳動(dòng)機的能源服從時(shí)可以使用機械服從的概念和公式,但在輸送機的總體能源服從分析和評價(jià)上不能用它輸出的所謂‘’有效功“與輸入總功的比值來(lái)透露表現。
提出了網(wǎng)帶輸送機的能源服從計算方法。
該方法以單位能源輸入量運輸的物料數量和距離來(lái)透露表現能源服從,對于上運網(wǎng)帶輸送機應該把提拔物料的勢能從能源輸入中減去,對于下運網(wǎng)帶輸送機可以加上物料下放勢能以盡量進(jìn)步能源行使服從。
根據現有的部分資料,初步按所用電機的額定功率估算了部分網(wǎng)帶輸送機的能源服從。估算數據注解我