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浅析煤仓拱堵及新型振动破拱器的应用

1.       前言

煤仓堵塞一直是困扰煤炭发运站的重要问题。堵煤不但影 响煤炭发运生产效率,加大工人劳动强度,处理不当,还会对煤 仓整体强度造成破坏,埋下潜在安全隐患。虽然过去在煤仓防 堵、清堵方面采取过很多措施,但都不太理想,本文提出采用新 型振动破拱器解决煤仓拱堵问题。

2。煤仓堵塞分析

2.1煤仓内煤的流动状态。

(1)煤在It仓内的流动是一个较为复杂的过程。在阀门关 闭情况下,整个煤仓中煤的重力和仓壁及阀门的反作用力相等, 这时煤仓中煤处于平衡状态。当阀门打开后,煤的重力首先破 坏了漏斗口附近的平衡状态,煤颗粒自由落下,它原来的空间, 被上部或侧部的煤颗粒所填充,颗粒的不断移动,形成煤流。当 整个仓内的煤从各自不同的位置同时向卸料口流动时,这种煤 流是理想流动状态,即我们常说的整体流。

(2) —般煤仓底部收缩成正方锥形或圆锥形,横截面由上 而下逐渐缩小。在煤流下降过程中,每下降一个微小高度,煤颗 粒均要重新排列,煤颗粒原有层面呈现不均匀下降,以适应截面 收缩率的变化。随着截面收缩率的增大,煤愈接近漏斗口,挤压 错动越大,加上煤固有的粘结作用,煤颗粒之间摩擦阻力也越 大,当仓内煤重力小于摩擦阻力时,煤流中断,形成拱状堵塞。

2.2影响仓内煤流动的因素。煤在仓内流动,依靠自重实 现卸料,其流动性受到许多因素的影响,是否一定形成拱堵,主 要与下列因素有关:

(1)物料自身因素:煤的形状、粒度、自然安息角、内摩擦 角、湿度、坚韧度、粘结性等。

(2)煤仓几何尺寸因素:仓体整体结构、放出口形状、数目、 大小,漏斗的边坡角等。

(3)操作及物料力学参数控制因素。

物料压实度、应力状态、卸料方法、卸料过程的连续性、颗粒 的流动性和卸料速度等。

3.目前采用防堵和清堵措施现状

3.1从上述影响仓内煤流动的因素分析可清楚地看出,防 止和清除煤仓堵塞,主要应根据不同煤型、煤质来优化煤仓设计 和改变仓内煤的力学状态。

(1)优化仓体结构。现有煤仓堵塞大多数发生在煤仓下 口,贮仓和漏斗口的交界处,因此采取提高斗仓仓壁倾角或选用 通畅的斗仓结构(如设计双曲线形状的斗仓)来保证煤流的畅 通。扩大仓体断面,避免集中卸载冲击使仓体下部压实而造成 结拱现象,防止仓体下部的堵塞。

(2)改进仓体内壁材料。选用耐磨光滑、耐冲击的内衬材 料,保证煤仓仓壁板完整无缝,减少煤流阻力。

(3)设置防堵清堵设备。

3.2目前多数煤仓在易结拱的部位安装空气炮装置。结 拱堵塞后,空气炮不能破拱清堵时,采用加长风管人工捅透,或 用大锤敲击漏斗,用水枪清洗仓壁等措施。严重的用34支炸 药爆破。实际生产中优化改进煤仓设计,很难全面适应煤型、煤 质多样性的实际问题,不能完全避免煤仓堵塞。因此防堵清堵 的主要注意力必然集中在改变物料的力学状态参数上。目前针 对煤仓堵塞问题采取的多项力学参数改进措施,均不够理想。 空气炮越震越实,破拱作用不大。采用爆破处理,大锤敲击,不 仅工人劳动强度大,且对仓体也带来非常严重损坏。

4.新型振动破拱器的应用

新型振动破拱器是利用改变物料力学参数状态来解决煤仓 排堵问题的一个较好的方法。

4。1新型振动破拱器工作原理。新型振动破拱器由仓内 振动板、悬吊架、仓外激振源驱动装置组成,设备机体内外分置。 振源采用动量缓冲低频振动,双向弹性矢量压缩技术,区段振幅 异步倍增。振动板悬吊装置安装在煤仓内,漏斗口上部附近易 堵部位的土建仓壁上,清堵时跳跃式振动清堵板与结拱堵塞的 煤料形成相对运动,改变物料力学参数,使煤仓下口至漏斗口的 物料活化,破坏瓦解物料形成的架桥结拱,达到防堵、清堵的目 的。

4。2新型振动破拱器优点。

(1)从其工作原理看具有明显的优越性。振动破拱由面振 动替代点振动,克服了空气炮定点震打的弊端,大面积清堵理 念,从最底层消除堵塞,使清堵干净彻底。

(2)材料耐磨、耐冲击,传动机构简单,运行平稳,功率小, 破拱导流给料量大,操作方便,噪音小,安装、维修简便。

(3)新型振动式破拱器可以进入DCS系统,实现远程集中 控制。运行人员可根据DCS中给煤机给煤量变化情况手动点 击装置驱动按钮,提前破除可能的堵塞现象;同时系统保证给煤 机一旦发生断煤,能迅速启动驱动装置,通过激振源的振动储 能,松动堵块,迅速清堵下料,下料通畅稳定后自动停止驱动。

5.结束语

采用新型振动破拱器解决煤炭发运站中煤仓堵塞问题是一 种较为实用方法。其综合了传统煤仓溜槽破拱设备的优势,克 服其他破拱设备针对各类煤种破拱、清堵,疏通煤流的缺陷和不 足,煤仓溜槽破拱疏通一次完成。驱动装置采用激振源,简化了 传动机构,高效节能,可实现全自动操作。一旦发生断煤,能即 刻启动驱动装置,破拱疏通一次完成,工作性能稳定可靠。新型 振动破拱器克服了以往空气炮、加长风管、大锤敲击的弊端,从 根本上解决了煤仓堵塞问题,新型振动破拱器在发电厂和煤炭


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