皮带机节能减排的思考

摘要：皮带机是港口装卸工艺系统常用设备，驱动装置是皮带机的核心部件，驱动装置的选型是否合适，极大的影响了皮带机使用的可靠性和经济性。文中对皮带机的驱动形式及电动机功率计算方面进行了简要思考，并有针对性的提出了一些看法。

关键词：皮带机；驱动形式；功率

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）03-0114-02

一、引言

由于皮带机具有输送能力强、运距远等特点，散装物料装卸码头通常利用皮带机进行物料的装卸、倒运。若要对皮带机进行节能改造，可以从多个方面进行考虑。本文从皮带机的驱动装置角度出发，探讨一下进行节能减排的可能性。

二、如何选择驱动形式

为了节省成本和空间，在码头实际应用过程中，部分皮带机具有双向运转能力，以方便实现散料的进仓、出仓和倒仓等功能。较多情况下，皮带机的双向运转是利用一个具有正反转功能的单驱动装置实现。这是因为采用一个具有正反转功能的单驱动装置，可以减少一个反向驱动装置，亦可以减少相应的电力布线和控制布线的工程量，由此可以节约安装期间的施工成本。此外，采用一个具有正反转功能的单驱动形式，由于始终由同一个驱动滚筒带动皮带，皮带机运转换向时皮带发生跑偏的情况相对较少，可以减少日后使用维护的工作量。但是，部分皮带机的进仓额定输送量与出仓额定输送量是不一致的。以广州某粮食码头的皮带机为例，进仓额定输送量为500t/h，出仓额定输送量为200t/h。驱动装置的功率设计必然是依照500t/h进行计算，那么在进行出仓输送时，驱动装置必然会出现“大牛拉小车”的情况，空耗大部分功率。这将严重影响输送设备的利用效率和经济性。单驱动形式的另一个缺点是有一个运转方向为松边送料，为了保证输送能力，避免皮带在运转过程中出现打滑的现象，皮带的张紧力需要加大，皮带的规格往往需要增大一个规格。皮带的规格越大，自重也随之增大，使得皮带机的能耗增多。同时，皮带的张紧力增大也会造成皮带的寿命缩短。从节能减排的角度出发，对于双向额定输送量不一致的皮带机，以采用双驱动形式为宜。虽然在初始施工期间或者节能减排改造期间，工程造价会稍稍增加，但是相比于日后能耗降低而节省的费用而言，还是值得的。当然，随着科技的发展，部分驱动电机已经能实现变频，采用变频电机也有利于皮带机的节能减排。带机增加双向调心托辊，并考虑增加立辊，从驱动装置以外的部分去考虑减少皮带跑偏的可能性。同时，建议使用单位在日后使用过程中，加强日常检查与调整，及时消除诸如积料、给料不正等问题。

三、如何选择电机功率

部分使用单位在对皮带机驱动电机进行选型时，为了避免日后皮带机驱动力不足的情况发生，往往在计算得出的额定功率基础上，加大1~2个规格。此举是否符合节能减排的要求呢？以上述粮食码头的一条132m长的皮带机为例，带宽为1,000mm，进仓输送量Q=500t/h，带速V=2.5m/s，初始选择电机功率为55kw。其中N0=（k1*Ln*v+k2*Ln*Q+0.00273*Q*H）*k3（2）式中符号含义为：N为电动机功率（单位为kW）；N0为传动滚筒轴功率（单位为kW）；K为功率备用系数；η为总传动效率；k1*Ln*v为输送带及托辊转动部分运转功率（单位为kW）；k2*Ln*Q物料水平运输功率（kW）；0.00273*Q*H为物料垂直提升功率（kW）；K1为空载运行功率系数；K2为物料水平运行功率系数；K3为附加功率系数；Ln为输送机水平投影长度（单位为m）；H为输送机垂直提升高度（单位为m）。查阅相关表格，K1取为0.0229，K2取为0.0000817，K3取为1.55，K取为1.2，η取为0.9，则有N0=20.07kW，N=1.2*20.07/0.9=26.8kW。理论功率N应大于等于26.8kW。再考虑到各种客观因素导致重载启动的可能性，故增加0.3倍功率系数，最后计算得出的N为34.8kW。按标准型产品电机选取，选用37kW功率电动机已充分符合使用要求。从公式（1）中可看出，N的计算已考虑功率备用系数，且已取为1.2倍，并在最终计算结果上考虑意外情况的发生，再增加1.3倍的功率系数，得出电机功率宜选为37kW。若是将电机功率取为55kW，肯定不会影响皮带机的正常使用功能，且具有较大的生产能力富余量。但是由此而产生的能量虚耗也是巨大的。此外，该皮带机的前端工艺设备为两台200t/h的卸船机，能赋予该条皮带机的粮食供给量基本不会超过400t/h，过大的生产能力富余量，实在是不必要。在进行节能减排改造过程中，可以考虑将皮带机的电机功率进行重新核算，检查是否存在电机选型严重偏大的情况。

四、小结

皮带机是一种相对简单的港口设备，驱动装置是皮带机的核心部件，驱动装置的选型是否合适，将极大的影响皮带机使用的可靠性和经济性。对于已建成的设备，并不应该因为要发生一笔改造费用而拒绝进行设备的更新改造，应以长期目光看待节能减排的改造问题，能源消耗的有效降低，不仅会产生良好的社会效应，更会产生良好的经济效益。节能减排不是某一个人或者某几个人的事情，应该发动每一个人的能动性，集思广益，从各种角度出发考虑，有效降低能耗，减少污染排放，切实保护我们的共有环境。

作者：覃明彬 许镇杰 单位：广州港工程管理有限公司