DEM曲線型落煤管下導料槽長度的設計與分析

高補偉+++宋春艷

摘 要：近年來電廠運煤系統煤倉間轉運站、碎煤機室等高落差轉運點多采用3-DEM曲線型落煤管控制煤流起塵的新技術，達到治理粉塵，改善工人工作環境的目的，為適應現場運行要求，我們需要根據現場實際情況合理確定下方導料槽的長度，以確保煤流順利通過，文章通過對煤流的分析，初步計算帶式輸送機導料槽長度，再根據現場經驗校核。

關鍵詞：曲線型落煤管；帶式輸送機；導料槽長度

1 概述

近年來，電廠為解決高落差轉運點粉塵飛揚問題，使用了曲線落煤管技術，但是常規的落煤管下方導料槽長度可根據物料速度降至0之后再加速的工況選型，但是曲線落煤管出口速度是一個變化值，如果導料槽長度不足，就可能會導致物料在其內部聚集且產生大量粉塵或者撒煤，同時如果除塵器選型或者運行工況不是太好，就會導致起導料槽出口粉塵濃度大，影響整個廠房的工作環境，下面就針對當前比較新型的曲線落煤管為例，針對導料槽長度進行分析和計算，以滿足現場實際需要。

2 DEM曲線型落煤管導料槽長度的設計分析

2.1 曲線型落煤管下物料進入導料槽速度的確定

由于物料的動靜堆積角是根據煤種變化而變化的，所以曲線落煤管出口速度會根據落料高度及煤種堆積角度變化。當物料特性一定，落差高度已確定時，可以初步確定物料的出口速度。

在圖1中A、B點建立動量物理及受力模型，可以得出以下落煤管出口速度：

式中：θ-物料碰撞前速度與壁面的夾角；μ-物料與壁面的摩擦系數；V0/V1-物料與壁面碰撞前后的速度。

2.2 根據出口速度確定導料槽長度

物料從曲線落煤管進入導料槽時會具有一個初速度，并且受到重力有下滑的趨勢，這就需要膠帶與物料之間的摩擦力來平衡，進而達到與膠帶相同的速度，這個加速的距離即導料槽前段的理論最短距離L1，后段考慮物料下滑或者現場運行需要的距離L2，如圖2所示。

根據牛頓定律及物料平衡方程式，當按照物料與膠帶摩擦計算時：

聯立得：a1=gcosθ？滋-gsinθ

當物料與物料之間摩擦時：

聯立得：

則物料從速度V1達到與膠帶相同的速度V2時，導料槽長度為L1：

聯立得：L1=

式中：θ-帶式輸送機傾角；a-物料加速度；μ-物料與膠帶的摩擦系數；V1-落煤管出口速度；V2-導料槽出口速度；t-物料在導料槽加速所用時間。

根據實際運行經驗及物料不打滑條件，物料之間的摩擦力表現為動堆積角的正切值，而物料與膠帶的摩擦力要實現物料不下滑，則表現為帶式輸送機運行的正切值，在計算導料槽最小長度時，應取兩者之間較小值，即a1，所以導料槽理論最小長度為：

2.3 結論

圖2中L2需要考慮燃煤起塵及運行清理的需要，長度為2m左右較為適宜，如果在實際計算中發現L1長度不夠長，如不滿足設置除塵器或者干霧抑塵噴嘴的情況下，可適當加長上述設備所需要的安裝間距x米，所以在實際工程應用中導料槽長度應為：

3 結束語

通過計算分析曲線落煤管下導料槽的長度，結合現場實際運行情況發現，適當的長度有效的節約設備投入成本，減少帶式輸送機運行阻力，穩定帶式輸送機運行工況，同時又可抑制粉塵飛揚，改善工人工作環境。

參考文獻

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