Конвейерные установки

Пути экономии электроэнергии на конвейерном транспорте: повышение средней загрузки конвейеров до номинального значения; исключение дополнительной работы конвейеров вхолостую; исключение нерационального использования скребковых конвейеров; поддержание высокого технического состояния конвейера; применение регулируемого электропривода.

Расход электроэнергии (кВт∙ч) одним конвейером за расчётный период времени определяется выражением

,

где L – длина конвейера, м; β – угол установки конвейера, градус; δ – коэффициент сопротивления движению (для стационарных конвейеров δ = 0.02…0.03); С_л, – погонная масса движущихся частей конвейера, кг/м, величина табличная в зависимости от типа конвейера; t_р – время работы конвейера за расчетный период, ч; V_л, – скорость ленты конвейера, м/с; Q_р – расчетная масса груза, перевозимого конвейером за время работы t_р,т.

Для определения нерационального расхода электроэнергии при работе конвейеров вхолостую используется только первое слагаемое указанных выражений, и вместо t_р подставляется время t_х холостого хода конвейера за расчетный период. С целью увеличения загрузки конвейера до номинальных значений следует за конвейером, принимающим уголь (породу) устанавливать бункер или другую усредняющую емкость, из которой осуществляется загрузка последовательно работающих конвейеров с номинальной загрузкой. Необходимо регулярно следить за состоянием бункеров и усредняющих емкостей, за работой загрузочных устройств; при бункерах емкостью 1000м³ и выше использовать датчики верхнего и нижнего уровня, сблокированные со схемой автоматизации конвейерной линии.

Для поддержания высокого технического состояния конвейеров, влияющего на электропотребление, следует:

· периодически производить смазку механических узлов в соответствии с картой смазки завода – изготовителя;

· не допускать заштыбовки конвейера и концевых станций;

· не допускать эксплуатацию конвейера при чрезмерном износе отдельных узлов;

· в ленточных конвейерах систематически проверять состояние устройств для очистки ленты и барабанов;

· в скребковых конвейерах поддерживать в нормальном состоянии замковые соединения и стыки секций регулированием натяжения скребковой цепи в заданных пределах.

На рисунке изображен ленточный конвейер движущейся лентой со скоростью V. Движение ленты передается от двигателя Д через редуктор Р и барабан Б.

Момент на валу приводного двигателя конвейера

,

где R – радиус барабана; F - усилие на приводном барабане.

Усилие на барабане имеет две составляющие

F = F_х + F_г,

где F_х – усилие, затрачиваемое на перемещение ленты конвейера; F_г – усилие, необходимое для перемещения груза.

Когда груз на конвейере отсутствует, двигатель развивает момент холостого хода

,

где – КПД редуктора, соответствующий усилию F_х.

Учитывая свойства механических передач, зависимость момента на валу двигателя от усилия на барабане

,

где ; ; ;

М_н – номинальный момент на валу двигателя, необходимый для перемещения ленты и номинального груза при номинальной скорости; F_гн– составляющая усилия F в тянущем органе конвейера, возникающая за счет перемещения только номинального полезного груза.

Составляющая F_г тянущего усилия и скорость перемещения ленты V конвейера определяют его производительность

,

где ; – номинальная производи-тельность конвейера; ; V_н и V – соответственно, номинальная и фактическая скорости движения ленты.

При постоянной номинальной скорости конвейера ( )

,

поэтому развиваемая двигателем мощность на валу

,

где ; P_н, w_н – номинальная мощность и угловая скорость на валу двигателя.

Анализ зависимости показывает, что по мере снижения производительности эффективность работы конвейера уменьшается, т.к. возрастает относительная доля мощности, расходуемой на преодоление момента холостого хода M_х.

Очевидно, что при недогрузке конвейера более экономичным по затратам энергии является режим работы с переменной скоростью, обеспечивающей ту же производительность, но при постоянстве ,

которому соответствует мощность на валу двигателя

.

составляющей усилия . В соответствии с скорость в этом случае должна изменяться по закону.

На рисунке показаны зависимости мощности на валу двигателя для конвейера с моментом холостого хода M_х = 0,3 M_н для постоянной (V=const) и регулируемой (F_г=const) скоростей ленты.

Заштрихованная на рисунке область соответствует экономии мощности, получаемой за счет регулирования скорости

.

Таким образом, эффект от регулирования скорости тем выше, чем больше момент холостого хода и чем значительнее снижается производительность конвейера.