散裝物料中轉(zhuǎn)技術(shù)的展望
我國(guó)以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線,把推動(dòng)發(fā)展的立足點(diǎn)轉(zhuǎn)到提高質(zhì)量和效益上來(lái),節(jié)能減排,加快淘汰產(chǎn)能落后影響環(huán)境的企業(yè),提升行業(yè)準(zhǔn)入門檻是發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵舉措。散裝物料設(shè)備尤其明顯,因?yàn)樗媾R服務(wù)的對(duì)象是水泥制造業(yè)與港口碼頭等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
特別是水泥制造業(yè),根據(jù)2013年行業(yè)報(bào)導(dǎo):1,要改造淘汰節(jié)能減排;2,核準(zhǔn)總量:年產(chǎn)量占世界56%,增加率為11%,3,延伸了產(chǎn)業(yè)鏈。正如中國(guó)水泥協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)喬龍德先生坦言:國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)更需要面對(duì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型的難題。隨著國(guó)內(nèi)外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)發(fā)展,目前港口與碼頭用于大宗散裝物料裝卸輸送作業(yè),由間隙式作業(yè)轉(zhuǎn)向連續(xù)式作業(yè),從而進(jìn)一步從單機(jī)轉(zhuǎn)向中轉(zhuǎn)系統(tǒng)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),國(guó)外設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)具有很高的水平,如瑞典的SIWERTELL公司,荷蘭的KOVAKO公司,德國(guó)的KROPP公司;國(guó)內(nèi)先后也有廠家涉及該設(shè)備領(lǐng)域,杭州云天港口機(jī)械裝備有限公司是集設(shè)計(jì)、制造、安裝、銷售專業(yè)為一體的骨干企業(yè),于1996年在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)研制成功氣力式卸船機(jī),陸續(xù)研制螺旋式卸船機(jī),鏈斗式卸船機(jī),裝船機(jī)、風(fēng)力給料機(jī)、散裝物料中轉(zhuǎn)系統(tǒng)(站)等系列產(chǎn)品,也是中國(guó)最早開(kāi)發(fā)運(yùn)用中轉(zhuǎn)技術(shù)的企業(yè)。
散裝物料中轉(zhuǎn)技術(shù)是將散裝物料由一種運(yùn)輸裝置轉(zhuǎn)換到另一種運(yùn)輸裝置的中轉(zhuǎn)技術(shù),系統(tǒng)兼顧儲(chǔ)存和調(diào)配功能,形象地比喻,中轉(zhuǎn)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的銷售網(wǎng),是生產(chǎn)廠的第二成品庫(kù)。從技術(shù)機(jī)理來(lái)分析其涉及運(yùn)輸工程和粉體工程兩個(gè)學(xué)科。中轉(zhuǎn)系統(tǒng)一般由卸裝——儲(chǔ)存——輸送——三大部分組成。其工藝特點(diǎn)是長(zhǎng)距離(L),大流量(Q),作業(yè)范圍越來(lái)越廣,能耗指標(biāo)、環(huán)保指標(biāo)、效益指標(biāo)日趨嚴(yán)格,因此如何設(shè)計(jì)與選用中轉(zhuǎn)系統(tǒng)是制造商和使用商迫切有待于解決的專業(yè)問(wèn)題。典型的水泥中轉(zhuǎn)系統(tǒng)(站)如圖所示。
根據(jù)不同工藝流程和區(qū)域布置,常用的單機(jī)有氣力式卸船機(jī)、螺旋式卸船機(jī)、鏈斗式卸船機(jī)、風(fēng)力卸料機(jī)、散料裝卸機(jī)和各種儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸裝置。
下表列出幾種卸船機(jī)主要性能比較。
裝備(單機(jī)或系統(tǒng))選用的原則
?。ㄒ唬┘夹g(shù)性
1.靈活性:物料可在任意區(qū)域進(jìn)行裝卸,設(shè)備和管路可靈活地安裝;
2.簡(jiǎn)易性:設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易緊湊,無(wú)易損件;
3.環(huán)保性:封閉式管路系統(tǒng),有效地除塵和減低噪音;
4.自動(dòng)化:確保系統(tǒng)可靠高度自動(dòng)運(yùn)作和無(wú)間隙地生產(chǎn);
5.操作性:良好的用戶工作界面,便于操作、管理、維護(hù),功能齊全的PLC控制功能,從而可擴(kuò)展成集散型DCS控制模式,具有很高的性價(jià)比。
?。ǘ┙?jīng)濟(jì)性
中轉(zhuǎn)(站)系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力是經(jīng)濟(jì)性關(guān)鍵指標(biāo)。儲(chǔ)存力過(guò)大將造成不必要的投資浪費(fèi),其過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致等待延期損失。一般經(jīng)驗(yàn)公式是裝(卸)能力乘以1.5系數(shù)確定中轉(zhuǎn)儲(chǔ)存量比較適宜。
Qz=1.5×Qc
式中:Qz——中轉(zhuǎn)儲(chǔ)存量
Qc——裝(卸)能力
總之較短的投資償還期作為主要的考核指標(biāo),以水泥中轉(zhuǎn)站為例,一般投資償還期為2-4年(不計(jì)土地租賃費(fèi)),如果有效地提高中轉(zhuǎn)輸送量,其投資償還期將縮短,投入產(chǎn)出效益將明顯提高。
?。ㄈ╆P(guān)于幾個(gè)定義的概念
在裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,不同的時(shí)段需引用不同的生產(chǎn)能力的定義。
1.說(shuō)明
● 物料說(shuō)明:名稱、型號(hào)、顆粒大小、適應(yīng)性、密度、水份含量等等。
● 輸送管道說(shuō)明:布局、包括水平和垂直長(zhǎng)度、質(zhì)量、彎轉(zhuǎn)角、彎曲半徑、數(shù)量和分流器等等。
● 船或駁船的尺寸,包括面積。
2.定義
最高產(chǎn)量:這是卸料系統(tǒng)在理想化狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的產(chǎn)量。它是系統(tǒng)在技術(shù)上可以達(dá)到的產(chǎn)量。它把所有(操作)因素對(duì)產(chǎn)量的影響排除在外。在實(shí)際中,總要連續(xù)性地達(dá)到最大產(chǎn)量是不可能的。
平均產(chǎn)量:它是整個(gè)卸船過(guò)程地平均值。事實(shí)上,這個(gè)產(chǎn)量是最重要的,因?yàn)樗鼪Q定了卸船所需要的總時(shí)間。然而,它是受操作因素影響最大的產(chǎn)量。特別是清倉(cāng)作業(yè)的效率對(duì)平均產(chǎn)量的影響巨大。
名義產(chǎn)量和平均產(chǎn)量的關(guān)系:經(jīng)驗(yàn)表明平均產(chǎn)量一般是名義產(chǎn)量的70%。(從盒狀的無(wú)阻礙的船艙內(nèi)卸料,有高效的清倉(cāng)作業(yè)時(shí),可達(dá)到80%)
3.典型的產(chǎn)量圖
下圖描述了最高產(chǎn)量、名義產(chǎn)量、平均產(chǎn)量和總卸料時(shí)間之間的關(guān)系。圖上的各點(diǎn)定義如下:
1 最高產(chǎn)量線 4 產(chǎn)量下降階段 到了倉(cāng)底
2 卸料階段的名義產(chǎn)量 5 清倉(cāng)作業(yè)階段
3 平均產(chǎn)量線 6 卸料總時(shí)間,包括清淤作業(yè)
隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,散裝物料中轉(zhuǎn)技術(shù)將日俱完善,功能更齊全。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立一個(gè)典型的數(shù)學(xué)模型,以計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)評(píng)估中轉(zhuǎn)技術(shù)的先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)在線檢驗(yàn)控制;同時(shí)必須對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)件進(jìn)行技術(shù)提升,如:采用變頻技術(shù),PCL控制技術(shù),利用試驗(yàn)臺(tái)模擬實(shí)用機(jī)進(jìn)行全性能試驗(yàn),吸嘴參數(shù)優(yōu)化,結(jié)構(gòu)件應(yīng)用有限元法計(jì)算分析、對(duì)主要失效形式的磨損進(jìn)行結(jié)構(gòu)與材質(zhì)的研發(fā),環(huán)保影響要求尤其重要,密封、消音、節(jié)能綜合設(shè)計(jì)等。另則,在一些大中城市里,位于比鄰水泥銷售市場(chǎng)附近建立水泥粉末站,也是一種水泥生產(chǎn)工藝類型。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),1噸熟料約需1.6噸生料,從而整體的運(yùn)輸成本十分可觀,國(guó)家頒布的《水泥產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》規(guī)定新建粉末站至少年產(chǎn)60萬(wàn)噸,其關(guān)鍵設(shè)備Ф3.8×13m球磨機(jī)價(jià)格高達(dá)480-485萬(wàn)元,昂貴的投資直接影響回收率,由于工藝系統(tǒng)裝卸口比較多,增加揚(yáng)塵排放量,水泥噸電耗一般在35-36Kwh,裝置噪音可達(dá)110分貝,因此影響其推廣與應(yīng)用。
綜上所述,散裝物料中轉(zhuǎn)系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)新穎,經(jīng)濟(jì)效益好,投資省建期短,操作成本低,節(jié)能減排的好項(xiàng)目,也是水泥技術(shù)設(shè)備和配套能力的重要標(biāo)志,是行業(yè)發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)和條件。原國(guó)家建材局長(zhǎng)、中國(guó)水泥協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)張人為同志指示:希望國(guó)產(chǎn)水泥裝備迅速?gòu)?qiáng)大起來(lái)。長(zhǎng)期以來(lái),我們公司投入大量人力和財(cái)力,致力于行業(yè)前沿新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā),逐步實(shí)施成套設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化,系列化,模塊化。
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編輯:何姝
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