DEM曲线型落煤管下导料槽长度的设计与分析

摘 要：近年来电厂运煤系统煤仓间转运站、碎煤机室等高落差转运点多采用3-DEM曲线型落煤管控制煤流起尘的新技术，达到治理粉尘，改善工人工作环境的目的，为适应现场运行要求，我们需要根据现场实际情况合理确定下方导料槽的长度，以确保煤流顺利通过，文章通过对煤流的分析，初步计算带式输送机导料槽长度，再根据现场经验校核。

关键词：曲线型落煤管；带式输送机；导料槽长度

1 概述

近年来，电厂为解决高落差转运点粉尘飞扬问题，使用了曲线落煤管技术，但是常规的落煤管下方导料槽长度可根据物料速度降至0之后再加速的工况选型，但是曲线落煤管出口速度是一个变化值，如果导料槽长度不足，就可能会导致物料在其内部聚集且产生大量粉尘或者撒煤，同时如果除尘器选型或者运行工况不是太好，就会导致起导料槽出口粉尘浓度大，影响整个厂房的工作环境，下面就针对当前比较新型的曲线落煤管为例，针对导料槽长度进行分析和计算，以满足现场实际需要。

2 DEM曲线型落煤管导料槽长度的设计分析

2.1 曲线型落煤管下物料进入导料槽速度的确定

由于物料的动静堆积角是根据煤种变化而变化的，所以曲线落煤管出口速度会根据落料高度及煤种堆积角度变化。当物料特性一定，落差高度已确定时，可以初步确定物料的出口速度。

在图1中A、B点建立动量物理及受力模型，可以得出以下落煤管出口速度：

式中：θ-物料碰撞前速度与壁面的夹角；μ-物料与壁面的摩擦系数；V0/V1-物料与壁面碰撞前后的速度。

2.2 根据出口速度确定导料槽长度

物料从曲线落煤管进入导料槽时会具有一个初速度，并且受到重力有下滑的趋势，这就需要胶带与物料之间的摩擦力来平衡，进而达到与胶带相同的速度，这个加速的距离即导料槽前段的理论最短距离L1，后段考虑物料下滑或者现场运行需要的距离L2，如图2所示。

根据牛顿定律及物料平衡方程式，当按照物料与胶带摩擦计算时：

联立得：a1=gcosθ？滋-gsinθ

当物料与物料之间摩擦时：

联立得：

则物料从速度V1达到与胶带相同的速度V2时，导料槽长度为L1：

联立得：L1=

式中：θ-带式输送机倾角；a-物料加速度；μ-物料与胶带的摩擦系数；V1-落煤管出口速度；V2-导料槽出口速度；t-物料在导料槽加速所用时间。

根据实际运行经验及物料不打滑条件，物料之间的摩擦力表现为动堆积角的正切值，而物料与胶带的摩擦力要实现物料不下滑，则表现为带式输送机运行的正切值，在计算导料槽最小长度时，应取两者之间较小值，即a1，所以导料槽理论最小长度为：

2.3 结论

图2中L2需要考虑燃煤起尘及运行清理的需要，长度为2m左右较为适宜，如果在实际计算中发现L1长度不够长，如不满足设置除尘器或者干雾抑尘喷嘴的情况下，可适当加长上述设备所需要的安装间距x米，所以在实际工程应用中导料槽长度应为：

3 结束语

通过计算分析曲线落煤管下导料槽的长度，结合现场实际运行情况发现，适当的长度有效的节约设备投入成本，减少带式输送机运行阻力，稳定带式输送机运行工况，同时又可抑制粉尘飞扬，改善工人工作环境。

参考文献

[1]北京起重运输机械研究所.DTⅡ（A）带式输送机设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2003.

[2]马美英，温富成.合理确定带式输送机的导料槽长度[J].煤矿机械，2004（9）：14-15.

[3]姜之勇，赵建民，刘琦.防堵曲线落煤筒在输煤系统中的应用[J].内蒙古电力技术，2013（2）：72-74.