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皮帶機規(guī)范和設計中的十個常見錯誤和規(guī)避方法
皮帶機規(guī)范和設計中的 十個常見錯誤
皮帶機是幾乎與所有主要工藝之間存在相互作用的復雜系統(tǒng)
上述現(xiàn)象導致了大量高成本的問題如：低效率運行、事故、污染，以及可能縈繞皮帶機生命周期的訴訟。為了避免設施所有者和工廠管理者掉入“根據(jù)采購價決定購買與否”的陷阱中，專家們編制了一張匯總了十個最有可能導致皮帶機安全性、潔凈度和生產(chǎn)力隨著時間下降的常見設計的選擇清單。
數(shù)十年來，只用體積密度和靜止角來描述散狀固體已經(jīng)成為慣例。皮帶機設備制造商協(xié)會（CEMA）收到過無數(shù)關于只能在一張表格里查閱的散狀物料性質(zhì)的請求，就好像教科書中包含每種物料變化一樣。但這種方法可能導致明顯問題。 用于確定特定散狀固體性質(zhì)的一組典型試驗成本約為30000美元，然而系統(tǒng)停機的估計成本約為1000美元/分鐘。在一個皮帶機系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)，若通過測試能夠避免一次溜槽堵塞事故，則這個測試就是有價值的。 測試員在檢查三體磨損，如皮帶機皮帶、溜槽襯板和散狀物料之間的磨損 一種符合價格目標的常用“技巧”是通過在皮帶機從水平段到凹槽段之間的過渡段上裝載物料的方式來縮短皮帶機總長度。另一種通過縮短皮帶機總長度來滿足價格目標的方法是一種稱為半槽過渡的設計技術。綜合采用在過渡段和半槽過渡段裝料的做法，可能導致皮帶磨損、溜槽磨損和溢出量增加（圖3）。 建議： 采用為皮帶和帶寬推薦的全槽過渡距離。在經(jīng)過第一個全槽托輥之后再開始裝料。 皮帶機主滾筒的直徑通常是按照皮帶制造商根據(jù)皮帶張力為皮帶和接頭壽命推薦最小直徑而選定的。通常而言，人們不承認這些滾筒直徑可能太小，以至于其他部件無法正常發(fā)揮作用。使用較小的驅(qū)動滾筒時，往往需要通過使用張緊輪來增大包角，從而確保產(chǎn)生用于驅(qū)動皮帶機的足夠摩擦力。為了增大包角，張緊輪必須靠近驅(qū)動滾筒，這會限制頭輪處的可用皮帶清潔空間，往往會導致張緊輪處出現(xiàn)嚴重堆積現(xiàn)象，致使張緊輪成為第一個與皮帶臟污側(cè)接觸的滾動部件。當使用尺寸較小的主滾筒時，在皮帶上下層之間用于安裝附件的空間不足，對皮帶的保護性能和防打滑性能產(chǎn)生影響。 建議： 最佳做法是選擇直徑不小于600 mm（24英寸）的滾筒，或選擇比皮帶制造商推薦最小滾筒直徑大一號的滾筒直徑。 皮帶機設計中缺少合適靠近通道的例子很多。皮帶機通常置于一側(cè)非?？拷鼔w的外殼或隧道中，因而沒有留出供維護人員沿著皮帶機改變行動方向的空間。觀察門的位置可能比較奇怪，工作人員獲得的視野很小，以至于無法通過觀察門開展檢查或維護工作。皮帶機與地板之間的距離也可能非常近，沒有留出用于清潔皮帶機底部的空間。此外，頭部滾筒周圍平臺和驅(qū)動部件的位置往往不合理，導致工作人員無法靠近部件開展合適的檢查或維護工作 （圖4）。 位于戰(zhàn)略位置的觀察門便于檢查和維修 皮帶機支撐結(jié)構為工廠的氣源和水源的排布提供了便利性。但工廠往往會疏忽這些排布在皮帶機結(jié)構中的位置。公認事實是，這些排布中的管道和導管往往會對皮帶限位開關、皮帶清掃器、皮帶機卸料刮刀和回程托輥等關鍵部件的安裝和檢查造成阻礙。 皮帶機落料區(qū)內(nèi)襯板外側(cè)的自由皮帶邊緣被稱為邊緣密封距離。皮帶機設備制造商協(xié)會標準的基礎是，襯板內(nèi)部尺寸之間的距離等于水平帶寬的2/3（不考慮加固角）。歐洲標準的基礎是自由皮帶邊緣公式。標準皮帶邊緣用于計算皮帶輸送量，從而防止物料從承載托輥之間的皮帶邊緣掉落。上述現(xiàn)有標準中，沒有任何一個的邊緣距離足以容納為滿足當今粉塵和溢出控制要求所需的皮帶防跑偏和密封系統(tǒng)。應根據(jù)正確密封皮帶所需的距離來確定自由邊距離。皮帶防跑偏系統(tǒng)所需余量更多地是根據(jù)結(jié)構和滾筒面寬度確定的，不會隨著帶寬變化產(chǎn)生明顯變化 （圖6）。 近年來由于離散單元法（DEM）建模程序的使用，溜槽設計已經(jīng)得到改進，但仍有很多溜槽是用草圖畫出來的，而不是設計出來的。然而，在未正確確定散狀固體性質(zhì)的情況下，使用離散單元法的結(jié)果可能會比使用老“經(jīng)驗法則”設計方法獲得的結(jié)果更糟。即便是提供了關于散狀物料的明確規(guī)定，設計溜槽和滾筒結(jié)構支架的方法主要是為了便于制造和安裝，而不是按照預期用途進行設計（這需要合適的通道）。通常而言，帶有一條垂直支腿的A框架型頭部滾筒支架可保證比桌面框架設計更好的通道 現(xiàn)代落料區(qū)設計中包含既關注安全性又關注生產(chǎn)力的元素 人們只能得出這樣的結(jié)論：隨著時間的推移對粉塵和溢料的要求會變得越來越嚴格，將需要更多更先進的皮帶清掃器。通常皮帶清掃器的數(shù)量都不足，或皮帶清掃器的荷載率過低。此外，設計中提供的空間可能不足以開展皮帶清掃器的適當安裝和維護工作 （圖8）。在面臨價格目標壓力的情況下，供應商會選擇提供他們自己清楚無法滿足客戶預期的設備。但游戲規(guī)則是使規(guī)格變得足夠模糊（使用“或同等”之類的術語），以至于供應商在壓力下做出以下選擇：“滿足價格目標或提供簡單設計，并讓消費者解決問題。” 通常，皮帶機的設計運輸速度可高達7.5~11.5 m/s。有些行業(yè)確定了最高輸送速度，以便限制散狀固體物料的破碎率和/或控制粉塵。雖然這些做法有其實際經(jīng)驗的根源，但它們往往難以達到價格目標。粉塵和溢料與皮帶速度和噸位直接相關，而磨損是一個關于散狀物料流平方的函數(shù)。因此，應仔細權衡帶寬和速度 （圖9）。 該皮帶機距離隧道壁太近，以至于維護和升級非常困難
結(jié) 論
忽視上述問題，并根據(jù)價格決定采購與否，往往會導致運行和維護費用高于預算、安全性下降。在規(guī)格和設計階段解決上述問題中的任何一個，都可以很容易地根據(jù)生命周期成本避免來證明其合理性。一旦這些問題拖到制造、安裝和運行階段，它們既有可能被糾正，也有可能無法糾正，但大部分情況下，此時解決這些問題所需成本會高于在項目更早時段發(fā)現(xiàn)并解決它們時所需成本。關于如何計劃節(jié)約和證明“做法正確”的更多信息請參見
