香蕉形滚轴筛设计与主要参数的确定

工作线速度 V≥1．2～2．4V 。 料
而筛机上的物料前行速度 V 料为假设筛机上部输送机给料全部未筛下时，由筛机使物料
产生的运行速度。由于筛机物料流断面较皮带机物料流断面大，故 V 远小于 V 。
料
皮带
3．3 筛机的生产率(出力)
3．3．1 筛面上பைடு நூலகம்1 个筛孔的工作面积 S 如图 3 所示，S＝ab
[关键词] 火力发电厂 香蕉形滚轴筛 设备研制 设计参数 我国火力发电厂使用的燃煤一般都是未经分级的原煤，粒度在 0～300mm 之间，大多数
不符合磨煤机要求。燃煤在输送到磨煤机之前必须经过一系列的筛分和破碎等工作，所以， 煤料的筛分是一项不能忽视的重要工作。而筛分工作的主要设备就是筛煤机。
目前，燃煤电厂常用的筛煤机有固定筛、振动筛、滚筒筛、波动筛和滚轴筛等。这些筛 机在筛分时，其筛分效率、工作粉尘、噪声、堵塞现象、金属消耗及功率等特性都因其筛种 的不同而有所差异。筛机性能的优劣不仅直接影响碎煤机的工作效率、磨耗、工耗等，而且 还影响输煤系统的安全运行和费用消耗。
μ——松散排料不均匀系数，μ＝0．2～0．3。 3．3．6 筛机每 h 的生产率 Q
Q＝60nq’л＝240ΠR nлabyμZK·(ZP—1)
式中 Q——滚轴筛的生产率，t／h； n——筛轴转速，r／min； V——物料与筛面阻力影响系数，V＝0．95～0．98。
3．3．7 根据以上的公式，我们可计算出 BRS—1410 的出力为 1354．067t／h 。 3．4 筛机的电动机功率
3．4．5 筛机每根筛轴驱动电机功率 N0
N0＝N／η＝ψDQ／114．6η 式中 η——设备机械传动总效率，η＝(0．86～0．95)。 3．4．6 筛机工作所需功率 N
N＝ZKN0＝ZKψ·D·Q／114．6η
式中 ZK——筛机的筛轴总数 o 3．4．7 以 BRS—1410 为例可计算其筛轴驱动电机功率为 21．3kW
大于 30mm 的筛上物料，继续向前滚动，并落入碎煤机。如果入料粒度小于或等于 30mm，可 由筛机旁路直接进入系统。 等厚筛分法是建立在料群运动的理论基础上。物料在筛面上的筛分过程包括 2 个阶段：第 l 阶段是分层阶段，物料在大的加速度作用下，按粒度大小分层；小于筛孔的颗粒透筛。第 2 阶段是透筛阶段，在这个阶段物料已基本成层，小颗粒物料与筛面充分接触，上层的大颗粒 又有助于下层小颗粒的透筛。经过这样处理的筛分系统，小颗粒和筛面接触的概率大大增加 ， 平均单位透筛能力显著提高，可达到筛面实际透筛能力的 80%。
式中 a——相邻 2 个筛片侧面间隙，m ； b——筛孔最大长度，m。
3．3．2 每根筛轴轴向间的筛孔数 Z Z＝2(Zp 一 1)
式中 Zp——每根筛轴上的筛片数。 3．3．3 筛面的筛孔总数 ZQ
ZQ＝ZZK＝2(Zp—1)ZK 式中 ZK——筛机的筛轴总数。 3．3．4 筛机的筛孔总面积 SQ
SQ＝SZQ＝2abZK(Zp-1) 3．3．5 筛机每转的透筛量 Q’
由于原煤呈粉、块松散混合状态，同时在筛分中因布料不均匀，故不能按全筛孔透筛， 应考虑一个松散及排料不均匀系数μ。其每转透筛量为：
Q’＝SQ2ΠRyμ ＝4ΠRabyμZK(ZP—1)
式中 R——筛片的半径，m；
y——物料的松散密度，t／m3；
香蕉形滚轴筛是充分应用等厚筛分原理设计的新型筛分设备，这种筛机即将在三河、沙 岭子等电厂投入使用。在实际应用中，可能还会存在一些不完善之处。只有通过实际运行暴 露出问题，不断完善设计工作，才能使筛机不仅技术性能可靠，而且结构合理，以便其在电 厂运行中发挥更大作用。
搜集整理：Qinzaixing 2007.03.01
香蕉形滚轴筛正是依据这个原理，通过将筛面分成 3 种角度的折面布置，创造等厚条件 ， 并充分利用滚轴转动产生的扰动力，增大筛面的抛掷强度，从而大大提高了筛机的筛分效率 。 2 筛机的机械结构 2．1 总体结构 如图 1 所示，筛机由 2 部分组成：筛机主体和传动机构。筛机主体由筛轴装配、筛箱、底座 和翻板装置组成；传动机构由电机、减速器及联轴器组成。筛机的筛轴部件分别坐落在机座 两侧的轴承座支架上，每根筛轴都直接连接着 1 组传动机构。为便于制造和维修，筛箱与机 座、电机底座与机座、筛箱侧板组件和盖板之间靠螺栓连接。
因为筛机每 A 处理量由筛机的宽度及筛轴的数量来决定，通过筛轴筛片的动力作用使物 料在筛面上运行，所以根据单位时间内通过每根筛轴的处理量，即可确定筛机的功率。 3．4．1 筛机每 min 生产率 Q 分
Q ＝Q／60 分
式中 Q——生产率，t／h。 3．4．2 筛机每转的生产率 Q 转
Q ＝Q ／n＝Q／60n＝103Q／6n
4 筛机的主要工作特点 4．1 对煤种的适应性好，防堵煤，尤其对高水分褐煤更能体现其优越性。 4．2 筛轴旋转采用单机传动，便于检修维护，且局部筛轴卡死后，整机可不停车，仍可保 持运行状态。驱动电机功率较小，整个筛面传动平稳可靠，噪音小。 4．3 筛轴布置根据等厚原理，用多角度布置，使筛机侧面外型如同一根香蕉，故称“香蕉 形”滚轴筛。 4．4 筛片采用特殊钢，坚固耐磨，可提高寿命 2～3 倍，磨损后可直接更换，检修方便。 4．5 加设堵煤信号，起到安全保护作用 4．6 加设防磨板及橡胶式清扫机构，可起保护和防堵作用。 4．7 加设筛内旁路，可使小颗粒物料直接进入系统，旁路翻板可实现就地及远方控制。 4．8 密封性好，无粉尘飞扬现象。不但筛机本身密封性能好，而且由于筛片的同向、等速 旋转作用，使其形成一个封闭的绕着筛面的空气环流；同时由于物料下落诱导风的共同作用 ， 便构成一道风屏，因此挡住了粉尘向筛面方向的扩散，没有粉尘外流。消除了尘源，工作环 境可以得到净化，消除了对工人身体健康的危害。 4．9 设计合理，检修方便。由于筛箱与机座、电机底座与机座、筛箱侧板间及清扫装置与 箱体连接全部是螺栓活动连接，筛片与筛轴间为串联结构，拆装方便，可在不影响其他部件 的前提下，进行检修更换。 4．10 筛轴与减速器用过载联轴器联接，当某根筛轴因混入铁块、铁条、煤歼石等杂物卡 住超载时剪断螺钉会自动剪断，起到了过载保护作用，并保证了筛机的安全运行。同时，每 台电机采用过电流保护装置，当电流过大时，驱动电机自动断电，也可快速起到过载保护作 用。设计的筛机选用了二级保险措施，充分有效地保证了筛机的安全可靠运行。 5 结束语
香蕉形滚轴筛设计与主要参数的确定
刘喜韬
[摘 要] 根据调查，目前在全国火电厂中，还没有一种效果很理想、适合电厂工况的筛 煤机。为此，参考国内外的一些资料，根据等厚筛分原理设计了一种香蕉形滚轴筛。这种筛 由筛机主体和传动机构组成。筛面为 3 种角度的折面，具有几根装有梅花形筛片的筛轴，在 筛机的入料端设置了 1 个利用电动推杆机构控制的旁路翻板装置。通过计算，确定了筛机的 主要参数，如生产率和电动机功率等。该筛机通过试验后证明：可防止堵煤、无粉尘飞扬、 设计合理、检修方便。
物料在筛面的运行状况主要依靠筛片控制。因此，筛片是筛机的主要零件，而筛片的几 何形状是运行的重要因素。经过多年不同工况的实践和试验证明，当物料为煤质时，采用梅 花形状的筛片对多边形块状煤将会产生最佳的拔动作用，对大于 1／3 筛孔尺寸的煤块还具 有抛射作用，从而使筛面上的物料获得了增速，提高了筛机的筛分效果。
转
分
式中 n——筛轴转数，r／min；
Q —筛机每转的生产率，N/r。 转
3．4．3 驱动每根筛轴所需的扭矩 T
T＝ψQ D／2＝ψ103DQ／12n 转
式中 D——筛片直径，m； ψ——筛分效率修正系数，一般取 0．3—0．5。
3．4．4 驱动每根筛轴所需功率 N1
Nl＝Tn／9550＝ψDQ／114．6
从目前掌握的资料来看，国内尚没有一种非常适合电厂工况要求的筛煤机，在输煤系统 中煤的筛分仍然是一个簿弱环节，所以筛煤机在机械结构设计和性能方面有待于进一步研 究。
针对上述情况，近年来我们深人现场进行调研，同时参阅国外资料和国内几个制造筛机 的厂家资料，在等厚筛分的工作原理基础上，设计出一种较为先进的新型煤筛——香蕉形滚 轴筛。 1 筛机的工作原理 筛机是依据等厚筛分法原理设计的。等厚筛分法是在入料端给予料层一个比普通筛分法大的 加速度，使物料运动速度加快，则料层迅速变薄并分层。在整个筛分过程中，不管小于筛孔 的颗粒在人料中所占百分比是多少，筛上料层厚度从入料端到出料端基本保持不变或递增， 经过分层后，小于或等于 30mm 的物料利用物料的自重及筛轴旋转力的作用，沿筛孔落下，
如图 2 所示，筛轴中心线间距投影距离 L(一般 L＝D 十(0～l5)mm)，筛片的直径 D，厚 度б及相邻 2 个筛片侧面间隙。和筛孔最大长度 5 均应按筛下物粒度的要求而定，也可根据 《火力发电厂运煤设计技术规定》5.04 条确定，但不宜过大。 3．2 筛轴的转速 M
筛机的筛分速度与筛轴上的筛片直径有关，同时与筛轴转速计算公式有关。 D≥60v/∏D 式中 V—筛机的筛片线速度，M／min； D——筛片直径，m。 由于物料在筛分过程中相互碰撞产生的阻力作用，影响物料的运行速度，因此应使筛片
在筛机入料端设置了 1 个利用电动推杆机构控制的旁路翻板装置，不仅可以用于系统中 出现意外故障时临时卸料，而且当来煤粒度较小时也可直接从旁路通过。因此，煤流既可经 筛面筛分，又可以经旁路通过。 2．2 筛面结构
香蕉形滚轴筛有几根装有数片梅花形筛片的筛轴，并列安装在机体上构成香蕉形筛面， 采用机械传动与电机相连。每根筛轴由小功率电机单独传动，利于检修和维护。筛机的滚轴 按 3 种不同角度顺筛机纵向排列，并按同一方向旋转，以使物料不仅在筛面上不断向前运动 ， 而且不断搅拌。 2．3 筛片结构
3 筛机主要参数的确定 3．1 筛面选择
从图 2 可知，每根筛轴上的筛片均同向等速旋转；相邻筛轴的筛片呈交错排列以构成滚 动筛面。
筛面的宽度主要根据单位时间内进入筛机的原煤数量确定，筛面的长度选择主要取决于筛分 效率。根据一些电厂的实际运行经验，为了防止大块物料在筛中卡住，筛宽一般不得小于最
大块度 dmax 的 3 倍，筛子的长度一般为筛宽的(2—4)倍。