风选厂块煤防破碎合理化建议.doc

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1、风选厂块煤防破碎合理化建议目前，风选厂筛选出来的块煤从块煤皮带落入煤仓时，由于落差太大，造成了大块摔成了小块，小块变成了粉煤。经过我部人员多次研究和探讨后，建议在煤仓内建螺旋溜槽。当前螺旋输送块煤防破碎技术主要表现为外螺旋溜槽煤仓，外螺旋煤仓即让煤流在煤仓壁上沿一定的圆柱螺旋线按照规定的速率流动的煤仓；其作用是使煤流以尽可能小的速度滑落至仓底，减少块煤之间的碰撞，从而减少块煤的破碎率和煤仓的压实程度。相对于传统煤仓，螺旋煤仓可起到提高块煤率和防仓堵的作用。外螺旋煤仓技术的关键是螺旋溜槽的设计，外螺旋溜槽一

2、般由导入段、非标准段螺旋溜槽、标准段螺旋溜槽三部分组成（图4.1）。图4.2入口段物料受力分析图4.1外螺旋溜槽结构示意图导入段在运煤设备和非标准段之间起过渡和缓冲作用，该段将来煤归拢并使之以一定的流量平稳运行到非标准段螺旋溜槽，入料方式的不同决定溜槽导入段方式、倾角的不同；非标准段螺旋溜槽在螺旋煤仓中起至关重要的作用，该段通过截面和角度的变化控制煤流的速率，使之以设计的速度平稳进入标准段螺旋溜槽；在标准段，煤流在各种力（自身重力、与溜槽面板之间的摩擦力、向心力及其相互作用力）的共同作用下达到平衡，即在运

3、行速率上午加速度，横向无摆动，以恒定的速率平稳运行，该段的长度可根据煤仓高度而定。4.1螺旋溜槽的运动原理1、煤在螺旋煤仓下滑过程中受力分析①入口段在煤仓入口底面倾角为，受力分析如下：图中重力为——煤的下滑力——煤对螺旋槽底的压力——煤与槽底摩擦系数（根据煤安息角计算）由于导料段具有向下的加速度，因此即该段的设计应保证图4.3物料标准段受力分析②标准段在入口段，由于下滑力大于摩擦力，所以在入口段煤流加速下滑，标准段的作用是使煤流沿着标准段溜槽匀速下滑落入仓底。——煤流在标准段某点的下滑力——煤在某点对螺旋

4、槽底的压力——煤与槽底摩擦系数若保证煤流在该段的匀速下滑，必须使即有上式得出通过以上公式推导出标准段煤流运动在自身重力和摩擦力共同作用下保持平衡，该段通过调节螺旋角来控制煤流沿溜槽匀速向下运动，螺旋角的选择取决于槽体材料的选择。由于标准段下滑力等于摩擦力，所以在标准段煤沿着螺旋溜槽下滑至仓底，减小了煤的撞击力，降低了煤的破碎率。2、煤流在螺旋溜槽上的运动原理螺旋溜槽技术的关键是螺旋溜槽的设计，块煤防破碎螺旋溜槽装置是复杂的螺旋曲线的合成，但总体来说，各段仍符合基本螺旋曲线方程。图4.4物料在螺旋轨迹的运动

5、轨迹标准段圆柱螺旋曲线运动方程：(4.1)——煤流截面形心到煤仓中心距m——煤流角速度rad/s——螺旋溜槽的导距m、、——煤仓坐标。其中、、为常量，由知运动轨迹在平面上的投影为一半径为的圆，表示是关于的一次函数⑴煤流速度(4.2)(4.3)⑵煤流速度与轴夹角(4.4)⑶煤流加速度(4.5)(4.6)⑷煤流加速度与轴夹角(4.7)⑸导距与螺旋倾角关系(4.8)由(4.3)、（4.4）、（4.6）、（4.7）式证明煤流在标准段运动时速度值和加速度值恒定不变，且速度和加速度与轴夹角也是不变的，煤流在标准段受到

6、合力斜向下指向螺旋中心。对于煤流在标准段斜底板螺旋溜槽的运动原理，有关资料给出另一种匀速运动方程：(4.9)式中——外螺旋角；——物料切向运动速度，；——动摩擦系数；——螺旋溜槽外半径，；——重力加速度。煤流在斜底板螺旋溜槽上的运动规律是一个关于、、、的函数。当使用地点确定后，可以认为是一个常数，计算外螺旋角时，首先应测动摩擦系数，然后确定螺旋外径和给料速度。利用该运动方程求解过程比较复杂，只能通过计算机来完成，电脑可根据方程计算出不同的两个参数下的第三个参数，最后优先确定这几个参数下的第三个参数。3、

7、非标准段螺旋溜槽运动方程的推导标准段螺旋溜槽符合圆柱螺旋线基本运动方程，相关论文中多次提出标准段圆柱螺旋曲线运动方程，而对于非标准段螺旋曲线运动方程却没有介绍。煤流经过非标准段螺旋溜槽段的摩擦力及角度的变化平稳流到标准段螺旋溜槽，非标准段是螺旋溜槽设计的关键。下面我们利用圆柱螺旋曲线方程对非标准段螺旋溜槽运动方程进行推导：假设非标准段螺旋曲线方程在非标准段上物料受力物体在平行于斜面上受到的合力为图4.5物料在非标准段斜面上受力分析即由非标准段起始段故下列积分可写为：上述两式联立得即非标准段螺旋溜槽运动方程

8、(4.10)——螺旋溜槽半径——煤流角速度——运动时间——溜槽底板摩擦系数——给料速度由此可推出非标准段的煤流速度(4.11)煤流在非标准段上的加速度(4.12)由（因为）且是关于值得函数，不恒等于0因此，说明在非标准段上煤流运动具有垂直向下的加速度、离心加速度，且两合加速度随时间的变化而变化。研究螺旋溜槽各段运动方程，为煤流在螺旋溜槽中的任一段运动分析提供依据，有利于对螺旋溜槽各段结构参数进行优化，为螺旋溜槽防破碎装置的设计