網(wǎng)帶輸送機(jī)是以不銹鋼網(wǎng)帶作為牽引和承載機(jī)構(gòu)并通過(guò)不銹鋼網(wǎng)帶的延續(xù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料輸送和裝卸的種運(yùn)輸設(shè)備。與其他運(yùn)輸工具相比,它具有輸送能力大、服從高、輸送距離長(zhǎng)、工作阻力小、能耗低、工作平穩(wěn)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修方便等好處,易于實(shí)現(xiàn)主動(dòng)化和集中化控制,因而被廣泛應(yīng)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(jī)已成為煤炭開(kāi)采的關(guān)鍵設(shè)備ra.因此研究網(wǎng)帶輸送機(jī)的節(jié)能增效對(duì)于煤炭高效生產(chǎn)和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)具有緊張意義。
在網(wǎng)帶輸送機(jī)節(jié)能研究方面,張志根據(jù)功能原理對(duì)網(wǎng)帶輸送機(jī)的做功過(guò)程進(jìn)行理論分析,建立數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,提出了一種測(cè)量網(wǎng)帶輸送機(jī)機(jī)械服從的方法°2.該方法以網(wǎng)帶輸送機(jī)輸出的有效功率與輸入功率的比值為機(jī)械服從,在反映網(wǎng)帶輸送機(jī)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(jī)功率計(jì)算中的服從計(jì)算題目3,通過(guò)對(duì)網(wǎng)帶輸送機(jī)服從計(jì)算的分析,從現(xiàn)實(shí)使用與國(guó)外設(shè)計(jì)計(jì)算的比較中,說(shuō)明計(jì)算功率可能偏離現(xiàn)實(shí)的緣故原由,指出如今設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)與性能時(shí)指出4:國(guó)產(chǎn)輸送機(jī)每噸公里所耗用的功率約大于國(guó)外的1倍,這重要是因?yàn)檫\(yùn)行阻力系數(shù)不同造成的,托輥質(zhì)量的好壞與此系數(shù)有直接的關(guān)系。這種以‘’每噸公里所耗用的功率“來(lái)評(píng)價(jià)輸送機(jī)性能的方法是較科學(xué)的。
輸送機(jī)的能源服從是節(jié)能的一個(gè)緊張題目,本文重點(diǎn)討論網(wǎng)帶輸送機(jī)能源服從和機(jī)械服從的關(guān)系,能源服從計(jì)算方法,并根據(jù)已有的資料初步分析我國(guó)網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從水平及其與國(guó)外的差距。
1機(jī)械服從和能源服從機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱(chēng),機(jī)械通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)和工作機(jī)組成。機(jī)械服從是機(jī)械所做的有效功和所消費(fèi)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(jī)械服從的本質(zhì)反映的是能源行使率的高低,對(duì)于所有能量轉(zhuǎn)化機(jī)械和以能量為輸出對(duì)象的機(jī)械,機(jī)械服從表述的就是能源服從。對(duì)很多原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)使用機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論,機(jī)械設(shè)備的總功率消費(fèi)Pt可以透露表現(xiàn)為其中ni和分別是原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)的機(jī)械服從,p是工作機(jī)所消費(fèi)的功率。在定距離(帶長(zhǎng))上輸送的物料量來(lái)透露表現(xiàn)能源服從是比較科學(xué)的。
對(duì)于帶長(zhǎng)為L(zhǎng)的網(wǎng)帶輸送機(jī),假如單位時(shí)間內(nèi)輸送的物料質(zhì)量為Q(t/h),而單位時(shí)間內(nèi)所消費(fèi)的能源(功率)為P,則該網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從可透露表現(xiàn)為考慮到工程實(shí)用性,功率的單位為kW,單位時(shí)間內(nèi)物料輸送量的單位為t/h,輸送機(jī)帶長(zhǎng)的單位為km,則網(wǎng)帶輸送機(jī)能源服從的單位是t*km/長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平網(wǎng)帶輸送機(jī)2.2上運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從工程中經(jīng)常使用的是有肯定傾角a的上運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī),見(jiàn),其現(xiàn)實(shí)水平運(yùn)輸距離為H,運(yùn)輸高度為h.與水平網(wǎng)帶輸送機(jī)不同的是在物料運(yùn)輸過(guò)程中輸送機(jī)必須戰(zhàn)勝物料上運(yùn)的勢(shì)能。假如單位時(shí)間內(nèi)輸送的物料質(zhì)量為Q,那么輸送機(jī)在物料輸送過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)必須戰(zhàn)勝的勢(shì)能為Qgh.戰(zhàn)勝這部分勢(shì)能是輸送機(jī)設(shè)計(jì)要求上所必須的,同時(shí)不論采用何種機(jī)械設(shè)計(jì)方案,要戰(zhàn)勝這種勢(shì)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(jī)設(shè)計(jì)和使用中戰(zhàn)勝這部分勢(shì)能所消費(fèi)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(yīng)該把為戰(zhàn)勝這一勢(shì)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(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)中,現(xiàn)實(shí)輸送距離應(yīng)該是不銹鋼網(wǎng)帶的長(zhǎng)度L而不是水平輸送距離H,如許上運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從Ee(忽略提供勢(shì)能的電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)服從)可近似地透露表現(xiàn)為其中:P是網(wǎng)帶輸送機(jī)的輸入功率(kW),g是重力加速度(m/s2),h是上運(yùn)高度(km)。
2.3下運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從見(jiàn),下運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)在物料輸送過(guò)程中,物料會(huì)由于下放過(guò)程中的勢(shì)能降落而對(duì)網(wǎng)帶輸送機(jī)做功。因此設(shè)計(jì)時(shí)可以充分行使這部分能量來(lái)減小網(wǎng)帶輸送機(jī)的輸入功率,在分析評(píng)價(jià)輸送機(jī)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(jī)輸入的能量之內(nèi),于是輸送機(jī)的能源服從Ee可以透露表現(xiàn)為其中:P是網(wǎng)帶輸送機(jī)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(jī)的能源服從水平分析能源服從計(jì)算中的參數(shù)P、Q、L和h原則上應(yīng)該經(jīng)過(guò)現(xiàn)實(shí)測(cè)試才能獲得,但因?yàn)闇y(cè)試工作的艱巨性和復(fù)雜性,這項(xiàng)工作目前還無(wú)法進(jìn)行。作為種粗略的估計(jì),可以根據(jù)已有的或調(diào)研來(lái)的設(shè)計(jì)使用參數(shù)對(duì)我國(guó)部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從進(jìn)行初步估算。
表1是近年來(lái)我國(guó)部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從統(tǒng)計(jì),可以看出,大部分輸送機(jī)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(guó)部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從統(tǒng)計(jì)使用地點(diǎn)或型號(hào)輸送量機(jī)長(zhǎng)電機(jī)功率提拔高度能源服從出處年份某公司永煤集團(tuán)城郊煤礦新汶礦業(yè)協(xié)莊煤礦魯能集團(tuán)彭莊煤礦雞西礦業(yè)集團(tuán)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(diào)研汾西礦業(yè)曙光礦調(diào)研能源服從平均值表2是20世紀(jì)80年代我國(guó)部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從統(tǒng)計(jì),可以看出,大部分輸送機(jī)的能源服從為1 kmkWh),能源服從最高的為3. kmkWh)。這個(gè)數(shù)據(jù)說(shuō)明20年來(lái)我國(guó)網(wǎng)帶輸送機(jī)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(hào)輸送量機(jī)長(zhǎng)電機(jī)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(jì)80年代國(guó)外部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的平均值為3. 83t*kmkW*h)。這個(gè)數(shù)據(jù)說(shuō)明20能源服從統(tǒng)計(jì),可以看出,大部分輸送機(jī)的能源效世紀(jì)80年代國(guó)外網(wǎng)帶輸送機(jī)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(guó)目前的能源服從水平都高將近1倍。
表3 20世紀(jì)80年代國(guó)外部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從統(tǒng)計(jì)使用地點(diǎn)或型號(hào)輸送量機(jī)長(zhǎng)電機(jī)功率提拔高度能源服從出處年份英國(guó)道梯公司德國(guó)艾可霍夫BH-1000德國(guó)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(jié)論網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從和機(jī)械服從是不同的。在分析原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)的能源服從時(shí)可以使用機(jī)械服從的概念和公式,但在輸送機(jī)的總體能源服從分析和評(píng)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(xiàn)。
提出了網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從計(jì)算方法。
該方法以單位能源輸入量運(yùn)輸?shù)奈锪蠑?shù)量和距離來(lái)透露表現(xiàn)能源服從,對(duì)于上運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)應(yīng)該把提拔物料的勢(shì)能從能源輸入中減去,對(duì)于下運(yùn)網(wǎng)帶輸送機(jī)可以加上物料下放勢(shì)能以盡量進(jìn)步能源行使服從。
根據(jù)現(xiàn)有的部分資料,初步按所用電機(jī)的額定功率估算了部分網(wǎng)帶輸送機(jī)的能源服從。估算數(shù)據(jù)注解我