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1、筛分塔筛前溜槽改造方案一、 改造背景筛分塔通过筛分转运煤炭，将煤炭筛分为30mm以下和30mm以上两种粒度的物料，30mm以下细煤通过筛下漏斗至BS2转运至BDQ3、4皮带机进入2#和3#堆场,30mm以上块煤经筛分后落入筛前溜槽落入BS3转运至BDQ1、2皮带机进入1#堆场和2#堆场。由于筛前溜槽落料高度差较大，筛完后的块煤在此处转运时产生破碎，使得块煤中含粉率增大。根据统计，块煤在筛完后转运至BS3皮带机前后的末煤（30mm以下）由原来的（筛上）5%增大至13%-15%。考虑到市场上对块煤的质量严格要求，不同质量价格差比较大，而破碎率是影响其质量的主要参数之一，直接影响着块煤的售价和公司的
2、效益和影响。降低块煤的破碎率，直接关系筛分块煤带来的效益，为此，本方案在设计中采用螺旋形溜槽来降低筛分后块煤的破碎率，旨在取得较好的防破碎效果。二、 螺旋溜槽的设计原理1、 块煤的破碎原理块煤在溜槽中运动，在重力作用下，物料在衬板上碰撞、物料与物料之间相互碰撞产生的作用力与反作用力是造成块煤破碎的主要原因。碰撞产生的作用力越小，则引起的破碎的程度就越小，要解决破碎问题，降低煤块在转运时所受作用力是关键。牛顿运动公式为：F=mv/t式中：F物体所受的力； m物体的质量； v物体速度的变化量； t物体速度变化的时间。由牛顿运动公式可知：块煤所受的作用力与其运动速度的变化成正比，与运动碰撞时间的长短
3、成反比。因此，降低块煤所受的作用力，即降低破碎率可从两方面考虑：一是减小块煤的运动速度变化；二是延长块煤颗粒间的碰撞时间。如果块煤颗粒在溜槽中的运动中能保持一个相对稳定的均匀的速度，理论上的F值为零，此时碰撞基本不发生，破碎率最小。本次设计的螺旋溜槽是基于此原理，使物料在一定时间内、一定情况夏保持匀速运动。2、 螺旋溜槽的结构螺旋溜槽外形如图1所示，类似螺纹状，物体在溜槽中的运动分位导入阶段、加速阶段和匀速阶段。图1 螺旋溜槽原理其中，匀速时间最长，因此匀速阶段块煤的受力是其破碎的关键。3、 螺旋溜槽的参数和运动学分析图2煤炭流入导料槽后，在重力和其他作用力下开始加速运动，当速度达到一定值，受
4、力平衡后物料开始保持匀速运动。本次螺旋溜槽的设计关键在入料口和匀速段，主要参数有半径R、底板宽度b、立面高度h、螺旋角、底板径向角度。螺旋溜槽的参数选择应根据实际情况具体计算。块煤在溜槽中运动，受力状态相对复杂，但是其对运动起主要作用的是三个力：a、沿空间螺旋线的重力分力F1，垂直于螺旋线切线平行于底板斜面的重力分力F2和底板摩擦力F3。当F1+F2=F3时，块煤在溜槽中受力平衡，作匀速运动，即v=0。这三个力的大小分别为：F1=Gcos；F2=Gsin；F3=Gsin；式中，G为块煤所受重力，为摩擦系数，为螺旋角，为径向倾角，为螺旋角和径向倾角决定的最大倾角。煤炭在溜槽中乡下运动的同时，有沿
5、底板离心运动的现象，溜槽的半径公式为：R=（v/cos）/g。此处，v是物料沿着螺旋线方向上的速度。由此公式可以看出，螺旋溜槽的直径、运动速度和径向倾角密切相关，在速度一定的情况下，直径越大，径向倾角越小。螺旋溜槽的切断面横截面积的计算公式为：S=Q/3600vr式中，S为螺旋溜槽的切断面横截面积；Q为煤炭的最大流量；为装满系数，此处煤炭取0.350.5；v为煤炭在溜槽中的平均速度；r为物料的松散密度，此处煤炭取0.851t/m。螺旋距T=Dcot，D为螺旋溜槽外接圆圆柱的直径。综上，螺旋溜槽参数选择结果如下：=（ 45 ），=（ 45 ），S=（ 0.5m ），横截面为矩形，长a=（ 100
6、0mm ），宽b=（ 500mm ），R=（ 3m ），T=( 5.5m )三、 螺旋溜槽的安装振动筛筛完后块煤经晒前溜槽落到BS3皮带，进入螺旋溜槽前要做一个收口将块煤引入螺旋溜槽。收口由入料口改造，改造后的溜槽俯视图示意图如图3所示。图3螺旋溜槽采用槽型溜槽，其截面为长方形，旋转半周之后落入BS3皮带，使用10mm厚钢板并附衬板或20mm钢板焊接成形作为主体钢结构。按照实际情况，筛分塔东侧的彩板拆除，方便螺旋溜槽旋转延伸至筛分塔外侧，从外侧绕进筛分塔内，并将出料口调至BS3。基础预埋，用来做支架固定溜槽。螺旋溜槽的结构如图4所示。图4表1 螺旋溜槽主要技术参数螺旋溜槽外径3m3m材质10m
7、m厚45#钢、耐磨衬板20mm厚45#钢外形尺寸（横切面）1000mmx50mm1000mmx50mm溜槽质量约30t约28t处理能力1750t/h1750t/h煤炭粒度区间30mm以上30mm以上四、 螺旋溜槽的效果1、 直接经济效益螺旋溜槽直接影响是减少筛后煤炭的破碎，减少块煤中沫煤的比例。在煤炭市场苛刻的今天，块煤的质量直接影响的效益。此次改造完成后，筛分后的块煤含粉率将减少至约5%，相比下降8%至10%。、降低水耗；筛分块煤在由于市场需求，不允许在筛前洒水，使得筛后破碎产生更多粉尘，筛分塔内作业时各层粉尘较多，下流流程也收到粉尘影响较大，必须通过洒水来抑制。螺旋溜槽的使用使得筛后粉尘减少，洒水水量可适度减少，通过此方法可降低水耗，避免不必要的损失。五、 结语螺旋溜槽在实际应用中有许多成功的例子，但是本次设计为初次设计螺旋溜槽，难免有一些纰漏，在实际安装时若有未考虑周全的部分，可调整并完善。筛分塔筛后破碎的问题一直影响着堆场块煤的质量，在本螺旋溜槽安装后，对筛分后的块煤第一道破碎有所改善，随着一步步的改进，块煤的含粉率降低到达标也将一步步接近。