带式输送机托辊的优化

吕希望

核工业工程研究设计有限公司 北京 101300

摘要：根据颗粒初始参数及工艺要求对物料传送装置的托辊做部分改进，优化机械输送装置在非常规工况下的运行效果。

关键词：带式输送机 ； 托辊优化

引言：带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、化工、动力等重工业及交通运输部门有着十分广泛的应用。根据工艺流程可灵活受料，一点或多点收集运送。运行维护简单。本文主要研究对象为脱水车间造粒塔内部带式输送机的驱动传送装置核心单元的设计及优化。旨在进一步提高带式输送机在高海拔，过酸潮湿环境下的应用质量。使其在车间工艺流程中发挥更好的作用。本文以湿颗粒输送机M3301106（图1.1）的工艺参数为设计原始资料，进行相关阐述。

1.氯化镁湿颗粒输送工艺流程

1.1氯化镁卤水通过脱气罐进至造粒离心机，氯化镁卤水成液滴状从离心机喷射进入造粒塔。随着滴状卤水冷却晶化，形成固态颗粒（51wt% MgCl₂）。颗粒从造粒塔底出来，通过带式和斗式输送机运输系统送至一组震动筛中，筛出去除大颗粒。大颗粒被打包送至颗粒溶解单元经溶解后返回中和单元。剩下的颗粒送至湿料仓进入工艺下一环节（图1.1）。

图 1.1-氯化镁造粒输送流程图

2.初始设计参数

2.1输送物料：氯化镁颗粒（51wt% MgCl2）

2.2物料特性：

物料温度：60℃（为工艺设定值，实际运行介于50℃~70℃）

松散密度：0.93t/m³

物料堆角：15°

最大块度：≤10m

2.3工作条件：高海拔多尘低温过酸，物料内摩擦数大。

2.4输送系统参数：

水平输送距离：20.75m

提升高度：0

输送倾角：0

设计输送量：240t/h

输送速度：0.80m/s

带式输送机的设计输送能力应以物料原始数据及工艺要求为设计基础，并且考虑设备运行标准，并采用合适的安全系数。

3.带式输送机布置

3.1根据工艺要求及现场条件，粒料无需提升，且输送范围相对较小。故带式输送机布置方式为单机传动水平布置(图3.1)，输送距离为20.75m。

图3.1-带式输送机典型布置方式

4.输送带宽度和输送量的计算

4.1输送带宽度的计算：

B =

式中：Q ——输送量（吨/小时）；

V ——带速（m/s）；

γ —— 物料容重（t/m³）；

K —— 断面系数，K 与物料的动堆积角ρ及带宽B 有关（表4-1）；

C —— 倾角系数(表4-2)；

ξ —— 速度系数（表4-3）。

表4-1 K值选用表

表4-2倾斜系数C

表4-3速度系数ξ

B= =0.946m

输送带宽度取B=1000mm。

4.2输送带宽度的校核

4.2.1根据输送量计算所选用的带宽B 值，还需用物料块度来校核。不同带宽推荐输送物料的最大块度。如果带宽不能满足块度的要求，则可把带宽提高一级，但不能单从块度考虑把带宽提高二级或二级以上，否则造成浪费。

表4-4 不同带宽推荐输送物料的最大块度

4.2.2 速度的选择：

（1） 输送散状物料时，带速选择参考表3-6。

（2） 输送成件物品时，带速一般取1.25 m/s以下。

（3） 用于带式给料机或输送灰尘很大的物料时，带速可取0.8~1.0 m/s。

（4） 采用卸料车时，带速不宜超过3.15 m/s。

（5） 人工配料称重的输送机，带速选用1.25 m/s。

（6） 采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0 m/s。

表4-5带速选择参考表

①较长的水平输送机，应选较高带速。输送机倾角愈大，输送距离愈短则带速应愈低。

考虑氯化镁颗粒成型过程，此处选用相对较低速度 0.8m/s。

4.3 皮带接头

考虑造粒塔内部环境为酸性潮湿环境，皮带材料选用聚酯帆布皮带，将原有垂直与走向的横截面接经过调整又改为与皮带走向成30°接头（图4-1）。

图4-1 输送带接头示意图

5.传动滚筒

5.1传动滚筒为钢板焊接结构，采用滚动轴承。滚筒分为光面、包胶和铸胶滚筒三种，根据功率及运行环境选用。

不同带宽对应传动滚筒直径。

表5-1

根据前述参数、由表选用滚轮直径 ：D=630mm

6.传送装置

6.1托辊直径与带宽的关系：

表6-1

6.2上托辊分槽形和平形二种。输送散状物料一般均采用槽形托辊，其槽角为30°，用于手选输送机及输送成件物品时采用平形托辊。对上托辊进行优化设计。

推荐布置： 图6.1

优化布置： 图6.2

由于氯化镁湿颗粒由造粒塔离心机甩出，物料分散，且带有一定速度，若收集面过小，则物料将出现过多跳撒。

增大承接面，对上托辊进行修改（见图6.2）：

（1）平托辊长度由350mm修改为850㎜；

（2）两侧托辊长度由350mm修改为150mm，槽角由30°修改为20°。

优化后托辊布置虽不能完全避免物料跳撒，但在一定程度有效减少了粒料的损失及皮带输送机运行环境的清洁。

结论：

通过选型优化后带式输送机可以满足工艺要求；

因传送装置托辊的改进可有效减少氯化镁湿颗粒物料的损失，但尚未完全避免此类情况；

今后工程设计中应进一步提高皮带与接料处之间严密性。

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