选煤厂卧式振动离心脱水机的应用研究

李 真

（西山煤电（集团）有限责任公司官地选煤厂，山西 太原 030022）

西山煤电官地选煤厂属于矿井式选煤厂，2003年正式投入生产，随着生产时间的延续，矿井开采的深度不断加大，煤炭的含水量也在不断的增大。官地选煤厂采用OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机对精煤进行脱水处理。

1 OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机概述

1.1 离心脱水机概述

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机的主要部件是筛篮、支撑用碟簧、驱动轮、激振器、激振电机等。振动部件安装在支撑构件上，两个部件之间利用隔振橡胶进行隔离。在外部的双向振动电机中有偏心块，可以通过偏心块的调整来改变筛篮的振动幅度。激振电机的主要作用是产生振动，激振电机具有耗电少的特点。在机器使用过程中，在下料刚结束的时候，筛篮的振动幅度会有微小的改变，在物料放置均匀之后，振动幅度就会恢复正常。

筛篮的驱动和润滑由全封闭的风冷式三相电机来驱动。该型号的电机具有特殊的开机顺序，可以通过特定的开机程序，来防止对驱动轴造成破坏。机器的电机和控制面板是按照企业提供的资料进行的个性化设计。其他部件，如主电机，防护罩等，全部安装在基座之上，振动部件与基座之间利用隔振橡胶进行隔离，这样可以有效地防止振动传递。

为了防止机器内部的滤液和煤泥水对机器造成腐蚀，在机器内部设置有特殊的耐磨橡胶，为了防止磨损，在物料进口处安装了具有高锰钢肋板的低碳钢内衬。

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机的煤炭处理效率较高，粗煤的形状尺寸在32mm之内的，0.5～3mm的颗粒物不超过70%，每小时可以处理粗煤300t。

1.2 机器技术详述

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机的筛篮外部形状是圆锥形，筛篮与主驱动轴向连接，连接方式为圆锥形连接。在主轴的两边，安装有两个大的滚珠推力轴承，机器两端的轴承都安装在消除过应力的振动轴上，并且采取了密封措施，防止杂物进入对轴承组造成破坏。为了有效地固定机器，防止振动无方向的传递，在振动部件的两端安装有缓冲橡胶弹簧，在振动部件的下方安装有立柱式的减震弹簧。

在振动组件的两侧安装有内置式的同步反向振动电机，这样设计的目的是使振动部件只产生轴向振动，在振动的电机输出端，利用皮带连接，使驱动系统和电机达到同步运动的目的。

旋转和振动组件包括筛篮和入料口，安装在主机壳的末端。筛篮经过主机门进行安装，入料口和主机门安装在一起。封闭的主机外壳可以将精煤和煤泥水有效地进行分离，脱出的水分经过主机壳壁的开口流出，脱水之后的精煤经由筛篮末端的开口排出。整个离心机的外部组件、旋转振动组件、离心机外壳等均安装在槽型钢架上，钢架周围安装有隔振橡胶，离心机产生的所有振动均和支撑基座隔离，不会由于振动对支撑基座造成损害。

要脱水的物料经由入料口进入筛篮的小口端，在物料从小口端向大口端移动的过程中，在离心力的作用下实现对煤炭的脱水，脱除的水分经由筛篮的缝隙流入主机壳的液体料口排放。煤炭的轴向运动是通过筛篮的轴向振动配合完成的。

2 数据检测和脱水工艺指标

在OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机正式投入生产之后，在离心脱水机正常工作时，选取4d对机器的脱水效果进行检测。每天在中午和下午各取一份样本进行检测，对OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机的脱水工艺指标以及入料的粒度进行检测。检测结果如表1，表2所示。

表1 脱水工艺指标

2.1 入料量的测定

在OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机的物料进口处对入料量进行测定，利用容积法和称重法进行测量，入料量的测定公式为：

式中：

Q-入料量，t/h；

λ-进入筛篮物料的密度，实测得λ=0.9t/m3；

B-物料的宽度，m；

H-物料的厚度，m；

V-物料的流速，m/s。

计算得平均入料量为245t/h，符合机器的使用标准。

2.2 水分检验公式

采用《煤炭全水分测定方法》的规定对煤炭水分进行检测，全水分的计算公式为：

Mf-煤炭样本外水分含量，%；

Minh-煤炭样本内水分含量，%。

表2 入料粒度分析

3 设备运行情况

3.1 设备运行时间

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机正式投入生产之后，平均每月工作27d，每天工作19.5h。在生产任务重时，机器多次连续工作1个月。

3.2 设备运行状态

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机在运行过程中，各个部件运行可靠。齿轮箱在正常运转的过程中，齿轮承受载荷较低，齿轮正常工作时长大大增加。齿轮箱采用特殊的降噪音技术，可以有效防止齿轮啮合产生的噪音。在生产过程中，齿轮箱运转稳定，没有发生任何机器故障。筛篮装置除了由于正常磨损需要更换部分零部件之外，筛篮装置运转可靠。

4 效益分析

4.1 经济效益

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机主要用于精煤的脱水工作，设备每小时处理煤炭245t，脱水之后产品水分16%，灰分含量从18%降到13%。OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机的使用为公司带来了巨大的经济效益。

（1）节能效益。OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机正常工作时，每小时处理煤炭245t，耗能50kW，平均每处理一吨煤所消耗的电能为0.2kW，设备更新之前，每吨煤的平均耗能为0.55kW，结合工作时间和工业用电的平均价格，OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机每年为企业节约资金40余万元。

（2）节省设备维修费用。OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机设备性能稳定，主要的投入为筛篮更换产生的费用。筛篮的使用期限为4个月，一次更换筛篮的成本为3万元，相比于之前使用的刮刀式脱水离心机，设备维修费用每年减少12万元。结合维修过程消耗的人力、物力等其他费用，采用OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机每年可以为企业减少维修成本30万元。

（3）降灰效益。采用OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机进行脱水处理之后的煤炭灰含量减少4.6%，含灰量减少的煤炭市场价每吨可以提高5角，结合官地选煤厂的生产规模，每年可以为企业带来80余万的经济效益。

4.2 社会效益

大型卧式振动离心机脱水效率高，煤炭处理量大，平均能耗低，是煤炭脱水的主流装备。大型卧式振动离心机的使用大大提高了选煤厂的出煤效率，一定程度上缓解了用煤紧张的状况，对保障煤炭使用单位的正常用煤起着重要作用。

5 结语

OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机具有煤炭处理效率高、脱水效果好、设备工作稳定等优点。官地选煤厂引进OPTIMAXX130卧式振动离心脱水机之后，为企业带来巨大的经济效益和社会效益。