選煤廠臥式振動離心脫水機的應用研究

李 真

（西山煤電（集團）有限責任公司官地選煤廠，山西 太原 030022）

西山煤電官地選煤廠屬于礦井式選煤廠，2003年正式投入生產，隨著生產時間的延續(xù)，礦井開采的深度不斷加大，煤炭的含水量也在不斷的增大。官地選煤廠采用OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機對精煤進行脫水處理。

1 OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機概述

1.1 離心脫水機概述

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機的主要部件是篩籃、支撐用碟簧、驅動輪、激振器、激振電機等。振動部件安裝在支撐構件上，兩個部件之間利用隔振橡膠進行隔離。在外部的雙向振動電機中有偏心塊，可以通過偏心塊的調整來改變篩籃的振動幅度。激振電機的主要作用是產生振動，激振電機具有耗電少的特點。在機器使用過程中，在下料剛結束的時候，篩籃的振動幅度會有微小的改變，在物料放置均勻之后，振動幅度就會恢復正常。

篩籃的驅動和潤滑由全封閉的風冷式三相電機來驅動。該型號的電機具有特殊的開機順序，可以通過特定的開機程序，來防止對驅動軸造成破壞。機器的電機和控制面板是按照企業(yè)提供的資料進行的個性化設計。其他部件，如主電機，防護罩等，全部安裝在基座之上，振動部件與基座之間利用隔振橡膠進行隔離，這樣可以有效地防止振動傳遞。

為了防止機器內部的濾液和煤泥水對機器造成腐蝕，在機器內部設置有特殊的耐磨橡膠，為了防止磨損，在物料進口處安裝了具有高錳鋼肋板的低碳鋼內襯。

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機的煤炭處理效率較高，粗煤的形狀尺寸在32mm之內的，0.5～3mm的顆粒物不超過70%，每小時可以處理粗煤300t。

1.2 機器技術詳述

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機的篩籃外部形狀是圓錐形，篩籃與主驅動軸向連接，連接方式為圓錐形連接。在主軸的兩邊，安裝有兩個大的滾珠推力軸承，機器兩端的軸承都安裝在消除過應力的振動軸上，并且采取了密封措施，防止雜物進入對軸承組造成破壞。為了有效地固定機器，防止振動無方向的傳遞，在振動部件的兩端安裝有緩沖橡膠彈簧，在振動部件的下方安裝有立柱式的減震彈簧。

在振動組件的兩側安裝有內置式的同步反向振動電機，這樣設計的目的是使振動部件只產生軸向振動，在振動的電機輸出端，利用皮帶連接，使驅動系統(tǒng)和電機達到同步運動的目的。

旋轉和振動組件包括篩籃和入料口，安裝在主機殼的末端。篩籃經過主機門進行安裝，入料口和主機門安裝在一起。封閉的主機外殼可以將精煤和煤泥水有效地進行分離，脫出的水分經過主機殼壁的開口流出，脫水之后的精煤經由篩籃末端的開口排出。整個離心機的外部組件、旋轉振動組件、離心機外殼等均安裝在槽型鋼架上，鋼架周圍安裝有隔振橡膠，離心機產生的所有振動均和支撐基座隔離，不會由于振動對支撐基座造成損害。

要脫水的物料經由入料口進入篩籃的小口端，在物料從小口端向大口端移動的過程中，在離心力的作用下實現(xiàn)對煤炭的脫水，脫除的水分經由篩籃的縫隙流入主機殼的液體料口排放。煤炭的軸向運動是通過篩籃的軸向振動配合完成的。

2 數(shù)據(jù)檢測和脫水工藝指標

在OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機正式投入生產之后，在離心脫水機正常工作時，選取4d對機器的脫水效果進行檢測。每天在中午和下午各取一份樣本進行檢測，對OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機的脫水工藝指標以及入料的粒度進行檢測。檢測結果如表1，表2所示。

表1 脫水工藝指標

2.1 入料量的測定

在OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機的物料進口處對入料量進行測定，利用容積法和稱重法進行測量，入料量的測定公式為：

式中：

Q-入料量，t/h；

λ-進入篩籃物料的密度，實測得λ=0.9t/m3；

B-物料的寬度，m；

H-物料的厚度，m；

V-物料的流速，m/s。

計算得平均入料量為245t/h，符合機器的使用標準。

2.2 水分檢驗公式

采用《煤炭全水分測定方法》的規(guī)定對煤炭水分進行檢測，全水分的計算公式為：

Mf-煤炭樣本外水分含量，%；

Minh-煤炭樣本內水分含量，%。

表2 入料粒度分析

3 設備運行情況

3.1 設備運行時間

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機正式投入生產之后，平均每月工作27d，每天工作19.5h。在生產任務重時，機器多次連續(xù)工作1個月。

3.2 設備運行狀態(tài)

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機在運行過程中，各個部件運行可靠。齒輪箱在正常運轉的過程中，齒輪承受載荷較低，齒輪正常工作時長大大增加。齒輪箱采用特殊的降噪音技術，可以有效防止齒輪嚙合產生的噪音。在生產過程中，齒輪箱運轉穩(wěn)定，沒有發(fā)生任何機器故障。篩籃裝置除了由于正常磨損需要更換部分零部件之外，篩籃裝置運轉可靠。

4 效益分析

4.1 經濟效益

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機主要用于精煤的脫水工作，設備每小時處理煤炭245t，脫水之后產品水分16%，灰分含量從18%降到13%。OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機的使用為公司帶來了巨大的經濟效益。

（1）節(jié)能效益。OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機正常工作時，每小時處理煤炭245t，耗能50kW，平均每處理一噸煤所消耗的電能為0.2kW，設備更新之前，每噸煤的平均耗能為0.55kW，結合工作時間和工業(yè)用電的平均價格，OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機每年為企業(yè)節(jié)約資金40余萬元。

（2）節(jié)省設備維修費用。OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機設備性能穩(wěn)定，主要的投入為篩籃更換產生的費用。篩籃的使用期限為4個月，一次更換篩籃的成本為3萬元，相比于之前使用的刮刀式脫水離心機，設備維修費用每年減少12萬元。結合維修過程消耗的人力、物力等其他費用，采用OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機每年可以為企業(yè)減少維修成本30萬元。

（3）降灰效益。采用OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機進行脫水處理之后的煤炭灰含量減少4.6%，含灰量減少的煤炭市場價每噸可以提高5角，結合官地選煤廠的生產規(guī)模，每年可以為企業(yè)帶來80余萬的經濟效益。

4.2 社會效益

大型臥式振動離心機脫水效率高，煤炭處理量大，平均能耗低，是煤炭脫水的主流裝備。大型臥式振動離心機的使用大大提高了選煤廠的出煤效率，一定程度上緩解了用煤緊張的狀況，對保障煤炭使用單位的正常用煤起著重要作用。

5 結語

OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機具有煤炭處理效率高、脫水效果好、設備工作穩(wěn)定等優(yōu)點。官地選煤廠引進OPTIMAXX130臥式振動離心脫水機之后，為企業(yè)帶來巨大的經濟效益和社會效益。