版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、<p> 帶式輸送機技術的最新發(fā)展</p><p> M. A. AlspaughOverland Conveyor Co., Inc.</p><p> MINExpo 2004拉斯維加斯, 內華達州美國 ,9,27, 2004</p><p><b> 摘要 </b></p><p>
2、粒狀材料運輸要求帶式輸送機具有更遠的輸送距離、更復雜的輸送路線和更大的輸送量。為了適應社會的發(fā)展輸送機需要在系統(tǒng)設計、系統(tǒng)分析、數(shù)值仿真領域向更高層次發(fā)展。傳統(tǒng)水平曲線和現(xiàn)代中間驅動的應用改變和</p><p> 擴大了帶式輸送機發(fā)展的可能性。本文回顧了為保證輸送機的可靠性和可用性而運用數(shù)字工具的一些復雜帶式輸送機。 </p><p><b> 前言 </
3、b></p><p> 雖然這篇文章的標題表明在皮帶輸送機技術中將提出“新”發(fā)展但是提到的大多思想和方法都已存在很長時間了。 我們不懷疑被提出一些部件或想法將是“新”的對你們大部分人來說。所謂的“新”就是利用成熟的技術和部件組成特別的、復雜的系統(tǒng) “新”就是利用系統(tǒng)設計工具和方法匯集一些部件組成獨特的輸送機系統(tǒng)并解決大量粒狀原料的裝卸問題“新”就是在第一次系統(tǒng)試驗(委任)之前利用日益成
4、熟的計算機技術進行準確節(jié)能計算機模擬。 </p><p> 同樣本文的重點是特定復雜系統(tǒng)設計及滿足長距離輸送的要求。 這四個具體課題將覆蓋 </p><p><b> 托輥阻力 </b></p><p><b> 節(jié)能 </b></p><p><b> 動力分散
5、 </b></p><p> 分析與仿真 </p><p><b> 節(jié)能 </b></p><p> 減小設備整體電力消費是所有項目的一個重要方面皮帶輸送機是也不例外。 雖然與其他運輸方法比較皮帶輸送機總是運輸大噸位高效率的手段但是減少帶式輸送機的功率消耗的方法還是很多的。 皮帶輸送機的主
6、要阻力組成部分有 </p><p><b> 托輥阻力 </b></p><p> 托輥與皮帶的摩擦力 </p><p> 材料或輸送帶彎曲下垂引起的阻力 </p><p><b> 重力 </b></p><p> 這些阻力加上一些混
7、雜阻力組成輸送材料所需的力。在一臺輸送長度400米的典型短距離輸送機中,力可以分為如圖1所示的幾個部分圖中可以看出提升力所占比例最大而阻力還是占絕大部分。 </p><p><b> 圖1</b></p><p> 在高傾斜輸送帶中如礦用露天傾斜輸送帶所受力可分解為圖2所示的幾個部分其中提升力仍占巨大比例。由于重力是無法避免的因此沒有好的方
8、法減少傾斜式輸送機所受力。 Power-Slope Belt</p><p><b> 圖 2</b></p><p> 但是在長距離陸上輸送機中所受力更趨向圖3所示的幾個部分不難看出摩擦力幾乎是所受力的全部。這種情況下考慮主要受力才是最重要的。 </p><p>
9、;<b> 圖 3</b></p><p> 力量演算具體是超出本文的范圍之外但是值得一提的是在過去幾年對所有四個區(qū)域橡膠凹進、對準線和材料或者傳送帶彎曲等方面的重要研究都在進行。 并且雖然在處理每特定區(qū)域時大家有不同意見通常對整體項目經(jīng)濟是必要和重要的是被大家被接受的。 </p><p> 在2004個SME年會上MAN Takraf的Walt
10、er Kung介紹了題為“Henderson粗糙礦石輸送系統(tǒng)—回顧組裝、起動和操作”2。 這個項目在1999年12月被實施并且包括一個24公里(3飛行)陸上轉達的系統(tǒng)替換地下礦碾碎路軌貨車使用系統(tǒng)。 </p><p> 圖4 - Henderson PC2到PC3調動站</p><p> 最長的傳動機在這個系統(tǒng)(PC2)是16.
11、28公里長與475m升距。最重要的系統(tǒng)事實是提供的功率(4000千瓦在1783 mtph 和4.6 m/s)的50% 被要求用來轉動一條空載的帶子因此輸送系統(tǒng)的效率是很重要的。需密切注意托輥、傳送帶蓋子橡膠和對準線。用文件說明有關的效率的差別是的一種方法 使用"相等的摩擦系數(shù)f"的22101標準定義作為比較主要抵抗的總數(shù)的另一種方法。過去象這樣典型輸送裝置的綜合設計噪音系數(shù)大約是0.016f。MAN
12、Takraf正估計他們對力的敏感達到到0.011的f超過30%的削減。這在減少設備建造成本上做出了重大貢獻。通過六次的實際動態(tài)測量顯示價值是0.0075甚至比期望值低30%。 Kung先生強調這將在僅僅用電費用一項上每年減少費用10萬美元。 </p><p><b> 線路優(yōu)化 </b></p><p> 圖5 – 中國天津</p>&
13、lt;p><b> 水平適應性</b></p><p> 當然最高效率的材料運輸方式是從一點到下一點的直線輸送。 但是由于自然和認為障礙的存在我們在長距離輸送過程中直接直線輸送的可能性越來越小。第一臺水平彎曲輸送機已在很多年前安裝使用但它今天似乎關于安裝的每臺陸上傳動機在方向至少有一個水平變化。并且今天的技術允許設計師相對地容易地調整這些曲線。 圖5和圖6顯示
14、的是把煤從蘊藏地運輸?shù)街袊旖蚋劭诠芾硖幍年懮陷斔脱b置。這套運輸機由E.J. O’Donovan & Associates設計由 Continental Conveyor Ltd of Australia 公司承建長達9千米的輸送距離4臺1500千萬電機驅動運輸能力達6000 mtph 。 </p><p> 圖6 – 天津輸送線平面圖</p><p> Wyoda
15、k礦位于美國懷俄明州粉河流域是記錄中最古老的連續(xù)經(jīng)營的煤礦自1923年運營至今。它一般運用坡面(圖7)從新的礦坑到裝置756m (2,482 ft)與700m (2,300 ft)水平的半徑。 這表明由于水平輪的應用輸送機不需要設</p><p><b> 計太長3。</b></p><p> 圖7- Wyodak 煤礦 隧道式</p>
16、<p> 如通過沒有水平曲線線路另一項產業(yè)隧道挖掘就不能使用帶式輸送機了。 隧道就想象廢水和運輸那樣的基礎設施在全世界有。 移動隧道糞肥的最有效率的方法通過把推進的輸送裝置和隧道機器的后部連結起來。但是這些隧道極少是直的。 </p><p> 這里有一個例子西班牙10.9m直徑隧道的在巴塞羅那之下作為地鐵(火</p><p> 車)引伸項目一部分。大陸輸送機機
17、有限公司安裝了前4.7km傳動機如圖8</p><p> 和9所顯示和最近接受合同安裝第二臺8.39公里輸送機。 </p><p> 圖 8- 巴塞羅那隧道平面圖</p><p> 圖 9- 隧道內部</p><p> 另一個例子 肯珀建設邊境時建設一個直徑3.6米長6.18公里的隧道作為大都市圣路易斯的下水道區(qū)。鮑姆加
18、特納隧道(圖10)將裝有600毫米寬的用4個中間運動用帶子系住的6.1 公里輸送裝置。</p><p> 圖10- 鮑姆加特納隧道平面圖</p><p><b> 管狀輸送裝置 </b></p><p> 如果常規(guī)輸送機不能滿足必須的輸送要求帶式輸送機的一種管狀輸送機會是不錯的選擇。 </p><p>
19、; 圖 11- 管狀輸送裝置</p><p> 它最簡單的描述管狀輸送機就是由管狀橡膠管和空轉輥組成。這種設計具有其他傳送方式的優(yōu)點更有自己的特點。 </p><p> 托輥可以在各個方向傳力允許更復雜的曲線輸送。這些曲線可以是水平或垂直或混合形式。這樣的輸送機輸送帶與托輥之間的重力和摩擦力保證原料在輸送管道內。 </p><p> Figu
20、re 12</p><p> 管狀輸送機的另一個好處可以輸送粉狀原料并且可以減少溢出浪費因</p><p> 為材料是在管道內部。一個典型的例子是環(huán)境效益和適應性特好的美國猶他州地平線礦圖12。這個長3.38公里的管狀輸送機由ThyssenKrupp Robins 安裝通過一個國家森林并且橫斷了22個水平段和45個垂直段。 </p><p> M
21、etso 繩索輸送機 </p><p> 另一種由常規(guī)衍變來的是Mesto 繩索輸送機MRC通常以纜繩傳送帶著名。這個產品以長途輸送著名在距澳大利亞30.4公里的沃斯利鋁土礦上應用的輸送帶是最長的單個飛行輸送機。在鋼繩輸送機上驅動裝置和運載媒介是分離的。 </p><p> 圖13 - MRC-平直的部分</p><p> 這種驅動與輸送
22、裝置的分離允許輸送有小半徑的水平彎曲這種設計優(yōu)于根 </p><p> 距張緊力和地勢的傳統(tǒng)設計。 </p><p><b> 圖 14</b></p><p> MRC與常規(guī)輸送機水平曲線的不同</p><p> 圖 15- 位于加拿大 Line Creek的MRC 圖15顯示的是位于加拿大Line
23、Creek河畔的一條長10.4公里水平半徑430米的纜繩輸送帶 </p><p><b> 立式輸送裝置</b></p><p> 有時材料需要被提升或下降而常規(guī)輸送機被限制在16—18度附近的傾斜</p><p> 角度內。但是帶式輸送機的非傳統(tǒng)衍變不管是在增加角度還是平直方面都是</p><p><b&
24、gt; 相當成功的。 </b></p><p><b> 大角度輸送機 </b></p><p> 第一臺大角度輸送機由Continental Conveyor & Equipment Co.公司生產</p><p> 非常利用常規(guī)輸送機零部件圖16構成。當原料在兩條帶子之間輸送時</p>
25、<p> 被稱為三明治輸送裝置。 </p><p><b> 圖16</b></p><p> Continental 公司的第100套大傾角輸送裝置采用獨特的可平移式設計作為</p><p> Mexican de Canenea的堆過濾墊圖17。 </p><p> Figure
26、17</p><p><b> 垂直式輸送裝置 </b></p><p> 第二種立式輸送裝置展現(xiàn)的是一種非常規(guī)的帶式裝置它可以實現(xiàn)垂</p><p><b> 直輸送</b></p><p><b> 圖18。</b></p><p&g
27、t; 這種Mesto 垂直輸送機2001年由Frontier Kemper 安裝在白縣煤礦Pattiki 2礦圖19將煤由273米深的礦井輸出并達到1,818 mtph的輸送能力。 </p><p> 圖19- Pattiki 2礦</p><p><b> 動力分散 </b></p><p> 在最近過去的
28、一段時間里一種最有趣的發(fā)展是電力沿輸送道路的分</p><p> 配??吹捷斔蜋C驅動裝置安裝在收尾末端讓尾端驅動完成輸送帶的拉緊輸送工作。但是現(xiàn)在的發(fā)展觀念是把驅動安裝在任何需要的位置。 在帶式輸送機上多個位置安裝動力源的想法已經(jīng)存在很長一段時間了。第一次應用是1974年安裝在美國Kaiser煤礦。緊接著是在地下煤礦中得到應用而且長臂開采法也越來越體現(xiàn)它的優(yōu)越性。采礦設備的效率和能力也
29、得到巨大改善。礦工們也開始尋找大的礦區(qū)從而減少移動大型采礦設備的次數(shù)及時間。礦井寬度和礦井分格長度都得到增加。 </p><p> 當?shù)V井分格長度增加后輸送問題開始出現(xiàn)。接近4-5千米的輸送長度所需要的電力和輸送帶的強度比以前地下煤礦需要的大很多。問題是大號的高電力驅動裝置安裝及移動困難。雖然膠帶技術能夠滿足膠帶所需強度要求它意味著需要比鋼鐵更重要的強度及加硫處理。由于長臂開采法的盤區(qū)傳動機經(jīng)常
30、推進和后退礦工需要經(jīng)常增加或取消滾筒的正傳與逆轉。而且硫化結合需要長期維護以保證強度因而失去的產品生產時間在一個完全盤區(qū)中是很嚴重的?,F(xiàn)在需要超過風險并且中間驅動的應用限制了輸送帶的伸長及張緊這樣就允許纖維膠帶在長距離輸送機中應用。 現(xiàn)今中間驅動技術被很好的接受并越來越廣泛的應用于地下煤礦中。世界范圍內的許多礦把這項技術整合到現(xiàn)在和未來礦業(yè)計劃當中來增加他們的整體采礦效率和效益6。 表20所示的張
31、緊圖顯示了中間驅動的重大好處。這種平面前驅的輸送機有簡單的皮帶張力分布如黑色線條所示。雖然平均皮帶張力在每個周期期間</p><p> 只約為最大值的40%但必須圍繞最大估量值附近。黑色線條的急劇回落表</p><p> 示頂頭滑輪要求的總扭矩和力量來啟動輸送機。 </p><p> 將受力分解到兩個地點紅線當總功率基本相同的情況下皮帶張力差不
32、多減少40%。因此更小的輸送帶和更小的電源組可以得到運用。為了進一步擴展這種方式增加第二中間驅動綠線皮帶峰頂張力進一步下降。 隧道產業(yè)也迅速采用這種技術并且把這項技術提高到更好的水平更復雜更先進。但挖隧道最需要的是水平曲線的進步。 </p><p> 通過中間驅動圖21的一種應用例如Baumgartner 隧道如前圖10所描述皮帶張緊力可以通過在重要的地點安裝戰(zhàn)略驅動來控制從而實現(xiàn)
33、輸送帶的小曲線換向。 </p><p><b> 圖20</b></p><p><b> 圖21</b></p><p> 在圖22中綠色投影區(qū)域代表彎曲結構的地點。藍色線條代表輸送帶運載面粉紅色線條代表輸送帶返回面。可以發(fā)現(xiàn)在彎曲半徑最小750米時輸送帶運載面和返回面所受張緊力均達到最小。
34、</p><p><b> 圖22</b></p><p> 盡管到目前為止這項技術陸上輸送機中沒有廣泛的應用一些傾向于水平曲線的技術卻得到發(fā)展。圖23顯示了南美洲的一條長8.5千米硬巖層輸送帶它需要4個中間驅動來實現(xiàn)4段2000米半徑的曲線轉向。 </p><p> Figure 23- 平面圖</p>
35、<p> 圖24顯示在彎曲段有與沒有驅動時輸送帶的張緊力比較。</p><p> 分散驅動的優(yōu)點在MRC纜繩輸送帶中也得到應用。然而張緊運載的繩索</p><p> 有別于負載傳送帶安裝中間驅動更加容易輸送的原料不用離開運載輸送</p><p> 帶的表面。張緊運載的繩索與輸送帶分開足夠的距離便利在安裝中間驅動</p><
36、;p> 后繼續(xù)工作。(圖25). </p><p><b> 圖24- 張緊曲線</b></p><p><b> 圖25</b></p><p><b> 分析與仿真 </b></p><p> 許多人在爭論我們建造以上描述的復雜輸送機的能力時歸因
37、于許多分析和仿真工具的發(fā)展。組件制造商可以通過測試他的產品以保證符合規(guī)格然而系統(tǒng)工程師很少能測試完成的系統(tǒng)知道它在站點完成。所以計算方法和工具在模仿各種各樣不同學科和組分上的作用是絕對重要的。 </p><p><b> 動態(tài)開始和停止</b></p><p> 當進行開始和停止試驗時假設所有的質量單元同時加速也就是把輸</p>
38、<p> 送帶看做一個剛體非彈性體。實際上推進扭矩通過滑輪產生的壓力波</p><p> 傳遞給輸送帶并通過壓力波的傳播帶動輸送帶運行。壓力在輸送帶上傳播</p><p> 時發(fā)生由阻礙輸送帶運行的阻抗產生的縱波引起的變化。7 </p><p> 從1959開始許多出版物都指出彈性輸送帶的大輸送量、長距離輸送機在</p>&
39、lt;p> 停止和啟動時會導致傳動裝置、驅動裝置、張緊裝置的選擇等錯誤。對彈性</p><p> 瞬變響應的疏忽可能導致不精確的后果 </p><p> 輸送帶最大壓力 </p><p> 滑輪上的最大壓力 </p><p> 輸送帶的最小壓力及原料泄漏 </p><p>
40、 提升壓力要求 </p><p> 提升行程和速度要求</p><p><b> 驅動輪 </b></p><p><b> 啟動轉矩 </b></p><p><b> 制動轉矩 </b></p><p> 各
41、驅動間的負載分擔 </p><p> 原料在斜面上的穩(wěn)定性 </p><p> 為了長期應用通過數(shù)學模型對彈性輸送帶在開始和停止時的狀態(tài)進行</p><p> 模擬是非常重要的。 </p><p> 一部完整輸送機系統(tǒng)的模型可通過劃分輸送機為一系列的有限元素來實</p><p> 現(xiàn)。每個元素由
42、一個質量和一個流變彈簧組成如圖26所示。 </p><p><b> 圖 26</b></p><p> 許多分析輸送帶無力性能的方法都在研究如把它看做一個流變彈簧</p><p> 而且大量的技術也被用來這方面的研究。一個合適的模型需要包含以下幾個</p><p><b> 方面 &
43、lt;/b></p><p> 1. 傳送帶縱向拉伸量的彈性模數(shù) </p><p> 2. 對從屬運動的阻抗 </p><p> 3. 凹陷處的粘彈性損失 </p><p> 4. 由于輸送帶的下垂引起的輸送帶模數(shù)變動 </p><p> 因為純數(shù)學解決這些動態(tài)問題是非常復雜的它的目標不是詳述
44、基礎的</p><p> 動態(tài)理論分析。相反它的目的是讓長距離輸送、水平彎曲、分散驅動在輸</p><p> 送機上更普遍對傳送帶停止和開始進行彈性動態(tài)分析的重要性是開發(fā)適當</p><p><b> 的控制算法。 </b></p><p> 以圖23 8.5千米輸送機為例兩個虛擬開始被模擬來比較它們的
45、控制算</p><p> 法。一種是兩個1000千瓦的驅動安裝在頭部尾端二個1000千瓦驅動安裝</p><p> 在輸送面的中點另一個1000千瓦驅動安裝在尾部要極端小心保證所有驅動的協(xié)調與維護。 </p><p> 圖27顯示一個不協(xié)調并嚴重擺動輸送機120秒啟動的扭矩圖及其相應的</p><p> 速度輸送帶擺動圖。T
46、1/T2滑動比率表明推進滑動可能發(fā)生。圖28顯示對應</p><p> 的一個180秒啟動圖并能夠安全和順利的加速輸送機。</p><p> 圖27-120 秒惡劣啟動</p><p> 圖 28- 180 良好啟動</p><p><b> 轉運站的質流</b></p><p>
47、; 運用中間驅動和鏈板輸送能長期使用的一個原因就是消除轉運站。許多最困難的問題在帶式輸送機裝貨和卸載附近集中。傳送溜槽通常選在輸送機高效維護區(qū)域同時重大生產風險在這里集中。 </p><p><b> 堵塞 </b></p><p> 輸送帶和滑道損傷和磨蝕物質退化 </p><p><b> 粉塵
48、</b></p><p> 裝貨/溢出偏心 </p><p> 過去沒有分析工具反復試驗和經(jīng)驗是設計工程師唯一可用的設計方</p><p> 法現(xiàn)在數(shù)值仿真方法的存在允許設計師在制造之前測試他們的設計。 </p><p> 數(shù)字仿真是根據(jù)一個實際的物理系統(tǒng)設計的模型并在計算機上模擬和</p>
49、<p> 分析結果。仿真體現(xiàn)在實踐中學習的精神。為了了解現(xiàn)實及其復雜性我們</p><p> 在計算機上建立虛擬物體并動態(tài)的觀察它們間的相互作用。 分離元素法是解決工程學和應用科學如粒狀材料流等不連續(xù)的機械行為</p><p> 問題的一種數(shù)字模擬技術。值得注意的是由非連續(xù)行為引起的行為不能依</p><p> 靠傳統(tǒng)基基于計算機的連續(xù)
50、流塑造方法例如有限元素分析、有限差規(guī)程和甚</p><p> 而計算流體動力學(CFD)的來進行模擬。 </p><p> DEM系統(tǒng)模仿每個部件或微粒的動態(tài)行為和機械互作用并提供分析期間每個部件和微粒的位置、速度、和力量的詳細描述。8 </p><p> 在分析過程中微粒被塑造成有形狀的物體這些物體之間及于界限表</p><p
51、> 面、運載表面互相作用這些物體接觸和碰撞形成他們之間法向、切向力. 正</p><p> 常接觸分力在碰撞過程中引起一個線性有彈性恢復的組分和一個粘阻力來</p><p> 模擬能量損失。線性有彈性組分系數(shù)根據(jù)自身屬性確定正常粘滯系數(shù)可以</p><p> 根據(jù)一個等效恢復系數(shù)的彈簧來塑造圖29。 </p><p>
52、<b> 圖29</b></p><p> 圖30顯示顆粒下落通過傳送帶溜槽。圖示中顆粒的顏色代表他們的速度。紅色代表零速度而綠色代表最高速度。也許這些工具的最大好處就是一位老練的工程師能通過形象化表示設計施工前有個行像的表現(xiàn)。有了這個</p><p> 形象的感覺在施工過程中可以盡量減少不必要的工作。 </p><p> 其
53、他定量數(shù)據(jù)也可能被隱藏包括在輸送帶或滑道墻壁的沖擊和剪切力。 </p><p><b> 圖30</b></p><p><b> 前景 </b></p><p><b> 更大的帶式輸送機</b></p><p> 本文提到了一臺最長的唯一飛行常規(guī)輸送機長
54、16.26公里的Henderson </p><p> PC2。但一臺19.1公里的輸送機在美國正在建設中并且一臺23.5公里的飛</p><p> 行式輸送機在澳洲被設計。其他長30-40公里的輸送機在世界其他地區(qū)討論</p><p><b> 研究。 </b></p><p> 當定量凹進的方式為人所知輸
55、送帶制造商開發(fā)了低輾壓抗壓儲力</p><p> 10-15%的橡膠輸送帶。與改進的設施方法和對準線一起作用節(jié)能是可以實</p><p><b> 現(xiàn)的。 </b></p><p> 地下煤礦和隧道承包商將繼續(xù)使用已經(jīng)證明對他們有好處的分散驅動</p><p> 方式至少有兩種在表面輸送機中安裝中間驅動的輸送
56、機在2005年運行。 </p><p> 在德國RWE Rheinbraun 使煤礦用輸送機輸送量達到30,000 tph 并</p><p> 且其他表面煤礦也在有計劃的接近這個輸送量。隨著輸送兩的增加輸送帶</p><p> 的速度也在增加這樣就要求更好的設備、工藝公差、阻力和動力分析。 </p><p> 我們希望輸送機
57、能夠更遠、更寬、更高、更快采用所有分析工具來分</p><p> 析系統(tǒng)性能。因為每臺輸送機都是獨特的我們唯一的預見方式就是外面的</p><p> 數(shù)據(jù)分析和模仿工具。因此由于外面的目標越來越大我們有必要改進設計</p><p><b> 工具。 </b></p><p> Latest Develo
58、pments in Belt Conveyor Technology</p><p> M. A. Alspaugh</p><p> Overland Conveyor Co., Inc.</p><p> Presented at MINExpo 2004Las Vegas, NV, USA September 27, 2004</p>&
59、lt;p> Abstract </p><p> Bulk material transportation requirements have continued to press the belt </p><p> conveyor industry to carry higher tonnages over longer distances and more di
60、verse routes. In order keep up, significant technology advances have been </p><p> required in the field of system design, analysis and numerical simulation. The </p><p> application of tradit
61、ional components in non-traditional applications requiring </p><p> horizontal curves and intermediate drives have changed and expanded belt </p><p> conveyor possibilities. Examples of comple
62、x conveying applications along with </p><p> the numerical tools required to insure reliability and availability will be reviewed. </p><p> Introduction </p><p> Although th
63、e title of this presentation indicates “new” developments in belt </p><p> conveyor technology will be presented, most of the ideas and methods offered </p><p> here have been around for some
64、time. We doubt any single piece of equipment or </p><p> idea presented will be “new” to many of you. What is “new” are the significant </p><p> and complex systems being built with mostly mat
65、ure components. What is also </p><p> “new” are the system design tools and methods used to put these components </p><p> together into unique conveyance systems designed to solve ever expandi
66、ng bulk </p><p> material handling needs. And what is also “new” is the increasing ability to </p><p> produce accurate Energy Efficiency computer simulations of system performance </p>
67、<p> prior to the first system test (commissioning). </p><p> As such, the main focus of this presentation will be the latest developments </p><p> in complex system design essential t
68、o properly engineer and optimize today’s </p><p> long distance conveyance requirements. </p><p> The four specific topics covered will be: </p><p> Idler Resistance <
69、/p><p> Energy Efficiency </p><p> Distributed Power </p><p> Analysis and Simulation </p><p> Energy Efficiency</p><p> Minimizing overall po
70、wer consumption is a critical aspect of any project and </p><p> belt conveyors are no different. Although belt conveyors have always been an </p><p> efficient means of transporting large ton
71、nages as compared to other transport </p><p> methods, there are still various methods to reduce power requirements on </p><p> overland conveyors. The main resistances of a belt conveyor are
72、made up of:</p><p> Idler Resistance </p><p> Rubber indentation due to idler support </p><p> Material/Belt flexure due to sag being idlers </p><p> Ali
73、gnment </p><p> These resistances plus miscellaneous secondary resistances and forces to over </p><p> come gravity (lift) make up the required power to move the material.1 </p><
74、p> In a typical in-plant conveyor of 400m length, power might be broken into its </p><p> components as per Figure 1 with lift making up the largest single component but </p><p> all frict
75、ion forces making up the majority.</p><p><b> Figure 1</b></p><p> In a high incline conveyor such as an underground mine slope belt, power </p><p> might be broken
76、down as per Figure 2, with lift contributing a huge majority. </p><p> Since there is no way to reduce gravity forces, there are no means to significantly </p><p> reduce power on high incline
77、 belts. </p><p><b> Figure 2</b></p><p> But in a long overland conveyor, power components will look much more like </p><p> Figure 3, with frictional components m
78、aking up almost all the power. In this case, </p><p> attention to the main resistances is essential. </p><p><b> Figure 3</b></p><p> The specifics of power calcu
79、lation is beyond the scope of this paper but it is </p><p> important to note that significant research has been done on all four areas of </p><p> idlers, rubber indentation, alignment and ma
80、terial/belt flexure over the last few </p><p> years. And although not everyone is in agreement as to how to handle each </p><p> specific area, it is generally well accepted that attention to
81、 these main resistances </p><p> is necessary and important to overall project economics. </p><p> At the 2004 SME annual meeting, Walter Kung of MAN Takraf presented a </p><p>
82、 paper titled “The Henderson Coarse Ore Conveying System- A Review of </p><p> Commissioning, </p><p> Start-up and Operation”2. This project was commissioned in December 1999 and </p>
83、<p> consisted of a 24 km (3 flight) overland conveying system to replace the </p><p> underground </p><p> mine to mill rail haulage system. </p><p> Figure 4- Hender
84、son PC2 to PC3 Transfer House</p><p> The longest conveyor in this system (PC2) was 16.28 km in length with </p><p> 475m of lift. The most important system fact was that 50% of the operating
85、 power (~4000 kW at 1783 mtph and 4.6 m/s) was required to turn an empty belt </p><p> therefore power efficiency was critical. Very close attention was focused on the </p><p> idlers, belt c
86、over rubber and alignment. One way to document relative differences </p><p> in efficiency is to use the DIN 22101 standard definition of “equivalent friction </p><p> factor- f” as a way to c
87、ompare the total of the main resistances. In the past, a </p><p> typical DIN fused for design of a conveyor like this might be around 0.016. MAN </p><p> Takraf was estimating their attention
88、 to power would allow them to realize an f of </p><p> 0.011, a reduction of over 30%. This reduction contributed a significant saving in </p><p> capital cost of the equipment. The actual mea
89、sured results over 6 operating shifts </p><p> after commissioning showed the value to be 0.0075, or even 30% lower than </p><p> expected. Mr. Kung stated this reduction from expected to resu
90、lt in an additional </p><p> US$100, 000 savings per year in electricity costs alone. </p><p> Route Optimization </p><p> Figure 5- Tiangin China</p><p> Horizon
91、tal Adaptability </p><p> Of course the most efficient way to transport material from one point to the </p><p> next is as directly as possible. But as we continue to transport longer distanc
92、es by </p><p> conveyor, the possibility of conveying in a straight line is less and less likely as </p><p> many natural and man-made obstacles exist. The first horizontally curved </p>
93、<p> conveyors were installed many years ago, but today it seems just about every </p><p> overland conveyor being installed has at least one horizontal change in direction. </p><p> A
94、nd today’s technology allows designers to accommodate these curves relatively </p><p> easily. </p><p> Figures 5 and 6 shows an overland conveyor transporting coal from the </p><
95、p> stockpile to the shiploader at the Tianjin China Port Authority installed this year. </p><p> Designed by E.J. O’Donovan & Associates and built by Continental Conveyor </p><p> Ltd
96、of Australia, this 9 km overland carries 6000 mtph with 4x1500 kW drives </p><p> installed. </p><p> Figure 6- Tiangin China Plan View</p><p> The Wyodak Mine, located in the
97、 Powder River Basin of Wyoming, USA, is </p><p> the oldest continuously operating coal mine in the US having recorded annual </p><p> production since 1923. It currently utilizes an overland
98、(Figure 7) from the new </p><p> pit to the plant 756m long (2,482 ft) with a 700m (2,300 ft) horizontal radius. </p><p> This proves a conveyor does not need to be extremely long to benefit f
99、rom a </p><p> horizontal turn. </p><p> Figure 7- Wyodak Coal</p><p> Tunneling </p><p> Another industry that would not be able to use belt conveyors without
100、the ability </p><p> to negotiate horizontal curves is construction tunneling. Tunnels are being bore </p><p> around the world for infrastructure such as waste water and transportation. The &
101、lt;/p><p> most efficient method of removing tunnel muck is by connecting an advancing </p><p> conveyor to the tail of the tunnel boring machine. But these tunnels are seldom if </p><
102、p> ever straight. </p><p> One example in Spain is the development of a 10.9m diameter tunnel under </p><p> Barcelona as part of the Metro (Train) Extension Project. Continental Conveyo
103、r </p><p> Ltd. installed the first 4.7km conveyor as shown in Figures 8 and 9 and has </p><p> recently received the contract to install the second 8.39 km conveyor. </p><p>
104、Figure 8- Barcelona Tunnel Plan View</p><p> Figure 9- Inside Tunnel</p><p> In another example, Frontier Kemper Construction is currently starting to </p><p> bore 6.18 km (20
105、,275 ft) of 3.6m (12 foot) diameter tunnel for the Metropolitan </p><p> St. Louis (Missouri) Sewer District. The Baumgartner tunnel (Figure 10) will be </p><p> equipped with a 6.1 km conveyo
106、r of 600mm wide belting with 4 intermediate </p><p> drives. </p><p> Figure 10- Baumgartner Tunnel Plan View</p><p> Pipe Conveyors </p><p> And if conventio
107、nal conveyors cannot negotiate the required radii, other </p><p> variations of belt conveyor such as the Pipe Conveyor might be used. </p><p> Figure 11- Pipe Conveyor</p><p>
108、 In its simplest description, a pipe conveyor consists of a rubber conveyor belt </p><p> rolled into a pipe shape with idler rolls. This fundamental design causes the </p><p> transported ma
109、terial to be totaled enclosed by the belt which directly creates all </p><p> the advantages. </p><p> The idlers constrain the belt on all sides allowing much tighter curves to be </p>
110、;<p> negotiated in any direction. The curves can be horizontal, vertical or </p><p> combinations of both. A conventional conveyor has only gravity and friction </p><p> between the b
111、elt and idlers to keep it within the conveyance path. </p><p> Figure 12</p><p> Another benefit of pipe conveyor is dust and/or spillage can be reduced </p><p> because the m
112、aterial is completely enclosed. A classic example where both </p><p> environment and adaptability to path were particularly applicable was at the </p><p> Skyline Mine in UT, USA (Figure 12).
113、 This 3.38 km (11,088 ft) Pipe Conveyor </p><p> was installed by ThyssenKrupp Robins through a national forest and traversed 22 </p><p> horizontal and 45 vertical curves.4 </p><
114、p> Metso Rope Conveyor </p><p> Another variation from conventional is the Metso Rope Conveyor (MRC) </p><p> more commonly known as Cable Belt. This product is known for long distance &
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展(英文)
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--輸送帶技術的最新發(fā)展
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展.doc
- 帶式輸送機技術的最新發(fā)展外文文獻翻譯
- 外文翻譯--輸送帶技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--輸送帶技術的最新發(fā)展.doc
- 外文翻譯--帶式輸送機技術的最新發(fā)展 英文版
- 畢業(yè)論文外文翻譯-帶式輸送機技術的最新發(fā)展
- 帶式運輸機.dwg
- 帶式運輸機.dwg
- 公允價值會計方面的最新發(fā)展【外文翻譯】
評論
0/150
提交評論