原煤仓下K4型往复式给煤机安装方式优化论文_庞克

摘要 本文阐述了临涣选煤厂东区原煤仓内死角积压原煤板结,彻底清仓困难,仓下给煤机更换需要时间长,影响正常生产。并且由于现在原煤仓下K4给煤机内部悬挂式的安装方式,更换给煤机时需要施工人员进入仓内进行施工,无法保证仓内施工人员施工时人身安全。通过优化原煤仓下K4型往复式给煤机安装方式,由内悬挂式改为外悬挂式,无需人员进入仓内便可顺利更换K4给煤机,提高施工安全性,降低清仓成本,缩短设备更换时间,创造效益。

关键字 K4往复式给煤机 安装方式 优化

1、概述

临涣选煤厂东区原煤仓仓下给煤机使用时间长,老化严重,需要更换。由于给煤机的入料漏斗为内嵌悬挂在原煤仓仓口的,更换给煤机时,需要施工人员进入到原煤仓内部,因此在更换仓下给煤机之前,需要清除仓内存煤,为给煤机更换创造条件。但是仓内死角原煤板结严重,彻底清除需要时间长,专业清仓队伍一般需要一周时间,如果在不清仓的情况下进行施工,进仓施工人员存在安全危险。因此,针对K4型往复式给煤机设备的特点及仓下安装方式,研究出K4型往复式给煤机一种新的安装方式,在无需彻底清除原煤仓内死角板结煤块的情况下进行K4给煤机更换,无需专业队伍进行清仓,缩短施工时间,避免施工人员进入仓内进行施工,达到简便高效安全的目的,节约成本,创造效益。

2、给煤机安装优化方案

临涣选煤厂东区原煤仓下K4型往复式给煤机将原煤均匀的卸载到运输机上。由于仓底下料口距离皮带运输机的皮带上表面的距离大,因此在安装K4型往复式给煤机的下料漏斗时,将其分为两段,第一段上部安装法兰,内嵌卡在原煤仓下料土建仓口内部,漏斗高度约为750mm,并且下部安装法兰用于连接第二段下料漏斗,漏斗高度也为750mm,第二段漏斗上下分别安装法兰,上部法兰与第一段漏斗相连,下部法兰与K4型往复式给煤机相连,露出仓外的给煤机漏斗长度为801mm。针对K4型往复式给煤机的下料漏斗长的特点,通过改变其固定方式来改变K4型往复式给煤机的安装方式。在整个K4型往复式给煤机更换施工过程中,只有更换原煤仓下K4型往复式给煤机的下料漏斗的第一段时,才需施工人员进仓作业进行下料漏斗的安装固定。只要将原煤仓下K4型往复式给煤机的下料漏斗进行仓外固定,就避免了进仓作业,简化施工过程,提高施工过程的高效和安全。因此,制定优化K4型往复式给煤机的方案关键在于如何解决给煤机下料漏斗的仓外固定的方式。

现在原煤仓下K4型往复式给煤机入料漏斗安装方式为内嵌悬挂型(如图1),此种安装方式在更换K4往复式给煤机的下料漏斗时,施工人员必须进入原煤仓内进行施工。经过对给煤机本身特点及安装方式的研究、现场勘察、设计计算验证,将原煤仓下K4型往复式给煤机的安装方式改成外部悬挂式(如图2),在原煤仓下土建漏料口四周按照设计方案植入48颗M24的锚固螺栓,再安装20mm厚的预埋钢板,作为仓外固定给煤机下料漏斗使用。按照制定的方案将预埋板与给煤机漏斗用12块450×450×16mm的连接板相连(给煤机入料漏斗四个侧面,每个侧面与预埋板焊接3个连接板,一共12块),再用四根200×200的H型钢支撑预埋板。此种安装方式将K4型往复式给煤机的承重由仓内第一段下料漏斗内嵌悬挂原煤仓土建下料口处转移至第二段下料漏斗与仓外预埋板连接处,改造完成后,第一段下料漏斗只作为原煤溜槽使用,不作为设备承重连接部件使用。采用K4给煤机外部悬挂式的安装方式,无需彻底清仓,简化给煤机更换的施工程序,施工人员无需进入仓内进行施工,施工作业更加可靠安全。

图 1 图2

3、给煤机安装方式优化方案创新思路及计算

3.1、计算原煤仓内原煤和给煤机的重量

仓内原煤高21.5米,原煤仓锥形口尺寸为1.7米×1.3米

原煤的密度为0.9-1.0g/(1×kg/)

原煤的重量为

=47.6t

K4给煤机的重量为

 则

3.2、计算原煤仓漏料口植入锚固螺栓的拉力

原煤仓下漏料口植入锚固螺栓规格为M24,一共48颗,拉力计算如下:

M24锚固螺栓在无间距、无边距影响时,单个锚固螺栓的受拉标准值为

 

长期受拉下,单一锚固螺栓最大受拉设计值

 

每台给煤机有48颗锚固螺栓,则承受的拉力为

=84t

因此 ,方案可行。

48颗锚固螺栓布局如下图(图三)

图三

3.3、48颗螺栓锚固的预埋板与给煤机入料溜槽用450mm×450mm×16mm的钢板进行焊接,入料溜槽分为4面,每面有3个钢板进行连接,一共12块,焊缝长度为450mm,对焊缝强度进行校核(载荷设为,则安全系数为2):

材料Q235-A的焊缝许用拉应力,选取焊接的钢板为12mm,则由公式得

<540cm=45cm×12

所以焊缝强度满足要求。

3.4、为了保证安全性,在给煤机下方加入4根支柱,支撑给煤机,计算过程如下:

假如4根支柱一共能支撑(约106t>50t)则

每根支杆所承受的拉力为

由压杆的临界力计算公式—欧拉公式得

安全系数取4,则型材的最大惯性距

选取200×200的型钢, >均符合。

四根支杆与锚固的预埋板进行焊接,安装图形如下(图二)。

4、改造后系统优势分析及结论

4.1改造后的经济效益

更换给煤机之前,请专业队伍清仓需要7天,费用为10万元。

东区每天入洗量为1.2万吨原煤,清仓这7天影响东区白天正常生产,按照入洗量、精煤产率(50%)和精煤价格(1300元/吨),计算影响的效益为

1.2万吨÷2×50%×1300元/吨=390万元

合计创造效益为 390万元+10万元=400万元

4.2改造后的社会效益

通过K4型往复式给煤机安装方式改造后,给煤机的更换过程无需人员进仓进行施工,作业过程更加方便安全,缩短了施工时间,减少了作业人员的数量,降低了职工的劳动强度。

参考文献

[1]孔德山,谢朝阳.K4给煤机的技术改造[J].矿业安全与环保.2006.4

[2]王爱英.K4型往复式给煤机给煤量的改进[J].科学与财富.2012.8

[3]张帅,王彦斯,肖福安.K4型往复式给煤机主要部件的设计[J].煤矿机械.2011.9

[4]刘德春,李秋龙.洗煤厂给料机改造与堵仓处理[J].山东煤炭科技.2005.5

论文作者:庞克

论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期

论文发表时间:2020/4/29

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