УДК 622.647.2.05 (430)

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ СПОСОБСТВУЕТ ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ?

Дипл. инж. Ханс Лаухофф, , официальный присяжный эксперт по подъемно-транспортному оборудованию, в частности, по транспортным устройствам непрерывного действия, «Инженерное бюро Ханс Лаухофф», Беккум

Статья из журнала Gluckauf 142 (2006) Nr. ½(9 - 16)

Наиболее подходящим средством транспор­тировки рудного и нерудного минераль­ного сырья являются ленточные конвейе­ры. В настоящее время они представляют собой наиболее экономичное решение при доставке возрастающих масс сыпучих грузов на малые и средние расстояния. Однако, несмотря на экономическую эффективность этого вида транспор­та, существует настоятельная потребность в даль­нейшем снижении затрат.

В работе [1] утверждается, что для выравни­вания степени наполнения лотка ленты, необ­ходимо регулировать скорость движения ленты в соответствии с подачей груза. Благодаря этому достигается снижение энергопотребления. Публи­кации [2,3] создают впечатление, что сокращение на 30 % энергопотребления возможно в том слу­чае, если скорость конвейера регулируется по за­дающему параметру «номинальный грузопоток», т.е. при поддержании степени заполнения лотка ленты =1 (=100 %), конвейер работает в та­ком режиме также и тогда, когда подача груза на конвейер подвержена колебаниям. В этой связи в литературе [2,3] называются конвейеры длиной больше 1400 м. Кроме того, в резюме статьи [4] внушается мысль о более экономичном режиме работы ленточных конвейеров, если они оснаще­ны приводами с переменной частотой вращения. В статье [4] можно найти указание на уменьше­ние расхода энергии на ускорение груза в месте загрузки конвейера при небольшой скорости лен­ты. В работах [2,3] в качестве обоснования этого положения назван стандарт DIN 22101 [5]. Пуб­ликации [1, 4] не дают никаких ссылок на источ­ники этого высказывания.

На этом фоне фирма «Фойт Турбо», Крайльсхайм, Германия, поручила мне составить эксперт­ное заключение, чтобы выяснить, возможно ли, в общем и целом, сократить энергопотребление ленточных конвейеров и обеспечить предпола­гаемый более экономичный режим эксплуатации в том случае, если задающим параметром для ско­рости ленты является коэффициент заполнения лотка ленты при =1.

Принципиальные методы расчета сопротивления движению конвейерной ленты

Потребление энергии длинными, горизонталь­но проложенными ленточными конвейерами в ста­ционарном режиме работы определяется сопро­тивлением движению верхней и нижней ветвей, в том числе сопротивлением движению поддержи­вающих ленту роликоопор, а также сопротивлени­ем прогибу транспортируемого груза и ленты при движении по роликоопорам. Энергия, требуемая для преодоления этих сопротивлений, определя­ется различными эксплуатационными и конструк­тивными параметрами. Для преодоления разно­сти высот требуется сравнительно с остальными сопротивлениями значительно большее потреб­ление энергии. Подъем грузов на более высокий уровень определяет в первую очередь требуе­мое количество потребляемой энергии, которое не подвержено воздействиям. Сопротивлениями движению называют все действующие на ленту в продольном направлении усилия, которые долж­ны быть преодолены при работе конвейера.

Метод расчета по стандарту DIN 22101 – Обзор

Согласно DIN 22101 [5] сопротивления дви­жению подразделяются на:

- главные сопротивления (),

- местные сопротивления (),

- сопротивления на подъеме (),

- дополнительные сопротивления ().

Главные сопротивления Р_н

К главным сопротивлениям относят все дейст­вующие вдоль трассы конвейера обусловленные силами трения сопротивления за исключением местных сопротивлений. Главные сопротивле­ния на отдельных участках трассы упрощен­но с принятием линейной зависимости между сопротивлениями и перемещаемым грузом опре­деляют раздельно для каждого участка по верх­ней и нижней ветвям ленты.

(1)

Сумма сопротивлений всех участков образует общее главное сопротивление:

(2)

Местные сопротивления

Местными являются сопротивления силам тре­ния и инерции, которые проявляются в отдельных местах ленточного конвейера. К ним относятся:

- сопротивление в месте загрузки ;

- сопротивление трению между транспортируе­мым грузом и желобом ;

- сопротивление трению очистителя ленты ;

- сопротивление огибанию ленты на барабанах.

Местные сопротивления не зависят от дли­ны ленточного конвейера и от постоянных пара­метров. Поэтому при большой длине конвейера по сравнению с распределенными по трассе со­противлениями движению главными сопротивле­ниями, местные сопротивления не имеют сущест­венного значения. При небольшой доле местных сопротивлений в суммарном сопротивлении до­пустимо приближенное определение. Совокуп­ность местных сопротивлений учитывается ко­эффициентом С [5].

(3)

Ориентировочное значение коэффициента С при длине конвейера 1000 м: С < 1,09.

Дополнительными являются сопротивления, которые характерны не для всех ленточных кон­вейеров. К ним относятся, в частности, боковое сопротивление опорных роликов, сопротивле­ние от трения бортов за пределами загрузочного устройства и сопротивления в устройстве для перегрузки материала на конвейерную линию.