基于平板陶瓷膜和螺旋输送技术的装船机水循环洗带装置设计与实现.docx

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基于平板陶瓷膜和螺旋输送技术的装船机水循环洗带装置设计与实现

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摘要：在现阶段节能环保背景下，针对煤炭装船机设备无法使用普通洗带的情况，本文基于平板陶瓷膜和螺旋输送技术设计一套装船机可用的水循环洗带装置，经实际应用验证本方案的有效性，具有一定的使用价值。

关键字：装船机；平板陶瓷膜；螺旋输送机；洗带；水循环

一、清洁生产现状

随着时代的发展，煤炭港口面临的环保节能要求越来越高，黄骅港务公司装船机现有的皮带清扫器是利用安装在尾车抛料滚筒处的清扫器及后方的刮煤刀，清扫回程皮带工作面上粘附的物料颗粒。清扫器的清扫效果一般，尤其是在清扫粘性高的小颗粒物料时，仍会有一些没清扫干净的较小的粘性物料粘结在回程输送带面上。而粘结物经过回程输送带的运行和多次的托辊碾压，累积在输送带和托辊及转动组件上，会降低输送设备的运行效率，增加噪音，并降低皮带输送机的使用寿命。小颗粒物料被多次碾压集聚成片状后会散落在地面及空气中，造成环境污染，增加企业环境保护的成本。公司目前采用的方法是在BM头部安装普通洗带箱，利用码头水槽水进行洗带，煤污水落入接煤车斗中，但是接煤车斗中的煤污水需要二次处理，增加了处理工序及劳动量。冬天码头水槽水全部停了，导致BM的头部洗带无法使用，作业过程中头部煤尘较重，清洁生产压力较大。如果在装船机尾车加普通洗带装置，产生的煤泥水如果排到悬皮上，会产生货运质量问题；如果煤泥水下排排水沟，则会造成排水沟淤堵，仍然需要人为二次清理，且冬季无法使用。

二、平板陶瓷膜过滤技术

平板陶瓷膜分离技术主要依据膜孔径大小的“筛分原理”，以抽吸的方式，在陶瓷平板膜的内部设有竖状的集水管，纵向两端设有集水横管，集水横管口一端与抽吸泵相连，在泵的抽吸作用下，膜池内的污水从膜两侧的表面进入，已膜两侧的压力差未驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下根据在一定孔径范围内渗透的物质分子直径不同，则渗透率不同原料液在膜内活膜外侧流动，小分子物质或液体透过膜，大分子物质或固体被膜截留，过滤处理后水流经集水竖管，在膜两端的集水横管汇总，由抽吸泵抽出，以达到分离效果。通过平板陶瓷膜的过滤，水质清澈，完全可以用来对皮带进行重新喷洗，且不会因为水质问题造成喷嘴堵塞。

三、螺旋输送机技术

螺旋输送机，又称绞龙，其主要工作原理为其工作原理与特点决定了绞龙在输送过程中不会被淤泥或小煤块堵住，

四、水循环洗带设计思路

水循环洗带装置分为尾车洗带箱、一级沉淀池、二级沉淀池、水箱组成。

其中洗带箱安装在皮带下方，由一道刮煤刀、一道除水器、洗带喷淋、污水箱组成。皮带转动时洗带喷淋设备对皮带进行冲洗，刮煤刀把皮带粘附物料与水一起刮下流入污水箱中，除水器把清扫器未刮完的水清除落入污水箱中。下层煤泥通过绞龙输送到一级沉淀池中，上层污水通过导流槽流入一级沉淀池中；一级沉淀池与二级沉淀池通过隔板隔开，一级沉淀池中上层污水通过隔板流入二级沉淀池中，一级沉淀池安装绞龙输送机，当沉淀箱中煤污泥较多时，通过绞龙把煤泥输送到装船机悬皮上；二级沉淀池中安装陶瓷过滤膜对污水进行分离，过滤后的干净水用于洗带，没隔一段时间把二级沉淀箱中的污水通过普通排污泵排入一级沉淀箱中进行沉淀

五、基于目前普通洗带装置存在的问题进行优化设计

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洗带过程中，皮带跳动量大，造成洗带效果不佳。

皮带在运转过程中，存在上下跳动的情况，导致清扫器在皮带转动时无法与皮带紧贴，造成清扫效果不佳。为了解决这一问题，设计了皮带反压托辊，在皮带静止状态下，调好清扫器与皮带承载面接触，然后将反压托辊贴着皮带非承载面安装在清扫器后方，皮带在运转过程中，同时受到反压托辊和清扫器的挤压，在该位置基本无跳动，安装后清扫效果显著。

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洗带喷淋水嘴数量与方向调整

本次洗带喷淋选用喷嘴型号martin-hby-1/4npt3240，在压力足够的情况下，该喷嘴能打开60°的扇面，2m的皮带承载煤流的皮带截面为1.5m左右，故设计3个喷头距离皮带高度为500mm，这样喷嘴喷出的扇面即可将带面完全覆盖，而且相邻扇面间还有交叉区域。

调整喷嘴喷出扇面沿皮带运行方向逆向喷出，夹角为30°，冲洗水与皮带的运行速度相互叠加，强化了冲洗效果。

3、煤泥淤积和小煤粒堵泵问题。

目前通用洗带装置煤污水收集过程中选用普通排污泵，功率为0.75kw，流量为10m3/h，总体功率较低，只能设置单管线排污，无法安装分支管路对箱体内泥浆进行搅浑。这样导致箱体内泥浆不断沉积，煤泥将下限位开关埋上，导致水位一旦到达上限位后水泵将持续工作直至流程停机，水泵长期空转。而且淤积的煤泥一旦埋上排污泵，会导致其过载损毁。并且装船机的尾车不可避免的会落入小煤粒，长期积累，即使选用大功率的排污泵也会被堵死。因此本次水循环洗