现场溜槽的应用与节能降耗

张文君，陈均祥，刘 伟

（湖北大峪口化工有限责任公司，湖北荆门 431910）

0 引言

大峪口公司磷肥生产部一期装置173 区T3562 输送机安装在磷肥16 m 平面上。设备自2005 年安装以来，已经连续使用17 年。近年来装置改产复合肥，日常工作中主要输送化工原料变更为氯化钾、硫酸钾、尿素、复合肥等物料，产品颗粒不稳定，粒度在0.18～4.5 mm 之间变化。生产过程中，物料自上游T3560 输送机输送进入分料阀X3561 后坠落于T3562 输送带上，产生的大量粉尘从输送带两侧溢出，经常需要更换输送带两侧挡皮。有时由于物料潮湿粘接在输送带两侧挡皮上，细小的颗粒与输送带产生摩擦，造成输送带两侧磨损加剧直至损坏。输送带在输送细小颗粒时，排料后输送带表面总会有少量细小颗粒粘接在输送带表面，再经过下部平托辊后坠落到地面，造成现场环境粉尘污染。现场的粉尘还会造成电动滚筒两侧的油封磨损加快，出现漏油情况。粉尘飘落在输送带支架和现场钢构上，吸潮后腐蚀金属物。输送机8 条支腿和机架、护罩都已出现不同程度的腐蚀，需要更换加固处理，降低了设备运行效率和设备使用寿命，增加了维修工作量。

分析目前设备使用中出现的各种问题，结合现场情况，通过观察、测量，查阅相关资料得知，使用溜槽输送物料可消除粉尘、泄漏等不利因素，解决日常维修工作频次高、难度大，现场粉尘、锈蚀、环境差等问题，同时可降低能源消耗。现场T3562带式输送机及上下游设备布置情况如图1 所示。T3562 输送机参数：P=4.0 kW，B=800 mm，L=4 m，Q=120 t/h，v=1.0 m/s。

1 技术论证

1.1 溜槽角度的计算

T3562 输送机输送的物料通过X3564 电动分料阀供应给R3570 磷酸盐仓和R3566 钾盐仓。R3566 钾盐仓相距X3561 电动分料阀水平距离较远，现场测量测出R3566 钾盐仓距X3561分料阀水平间距3.0 m，钾盐仓距X3561 分料阀19 m 平面垂直高度5.6 m（图1）。依据直角三角形计算得出，取消输送机T3562，改为溜槽将物料输送到R3566 钾盐仓的角度a 是61.82°（图2）。

图1 改造前输送机布置情况

依据煤矿企业溜槽选择角度表（表1），公司输送的物料硫酸钾、氯化铵、高磷肥与溜槽选择角度表中末精煤13～0.1 mm相近，满足溜槽角度选用。

表1 溜槽角度选择表

1.2 溜槽阻力的计算

输送机带速1 m/s，出口与溜槽高度1 m，计算1 kg物料进入溜槽后的冲击力。依据匀加速运动计算得出：1 kg 物料进入溜槽后会产生20 N 的冲击力，溜槽对物料的摩擦力为3 N。通过计算得出，1 kg 重的物料进入溜槽后产生的冲击力远远大于溜槽对物料的摩擦力，且溜槽角度合理，可以实施改造。

1.3 溜槽断面的确定

溜槽断面积A=Q/（3600 фvγ）。式中：Q 是输送的物料量，80 t/h；800 输送带设计输送能力为120 t/h，可在现场实际使用中输送料量最多能达到80 t/h；因此输送量定为80 t/h；ф 是装满系数，断面大时取值0.3，煤取值0.3～0.4，矸石取值0.2～0.3；v 是物料平均流动速度，1 m/s；γ 是输送物料的堆密度，1 t/m3。计算得出A=0.07 m2。

溜槽断面积0.07 m2，适用于300 mm×300 mm 的方管溜槽。由于矩形溜槽适用于溜槽倾斜段，同时为了后期现场清理、检查方便，决定将方管制作为宽400 mm、高300 mm 的矩形管。

2 改造步骤

（1）清理现场的粉尘，关闭输送机动力电源并拆除电源线。将T3562 输送机机头、中间架、尾轮等输送机部件拆除后转移出场地妥善放置。

（2）鉴于X3561 电动三通阀出口为500 mm×500 mm 方管，而溜槽选用400 mm×300 mm 矩形管，需要使用5 mm 厚碳钢板材Q235 制作变径直通一个500 mm×500 mm 变400 mm×300 mm 单法兰连接。

（3）使用5 mm 厚碳钢板材Q235 制作，连接X3561 电动三通分料阀与R3566 钾盐仓之间400 mm×300 mm 溜槽6.5 m。需在16 m 楼层重新开孔，连接溜槽。

（4）X3564 电动分料阀由于角度的原因，在修改溜槽后已不能使用。需要重新制作分料阀保障R3570 磷酸盐仓供料。根据现场溜槽的角度，考虑安装插板阀，用以控制向R3570 磷酸盐仓和R3566 钾盐仓供料（图3）。

图3 插板阀

（5）X3564 气动插板阀安装完毕后，在后部制作安装进入R3570 磷酸盐仓400 mm×300 mm 溜槽，完成改造工作（图4）。

图4 改造后溜槽布置

3 改造注意事项

（1）溜槽的制作必须保证溜槽四面相邻两板焊接平整，无错口、夹渣、气孔等缺陷。焊接完毕后需使用角磨机对焊缝打磨、清渣，消除妨碍物料滑动的棱角，溜槽外部油漆防腐。

（2）制作变径直通一个500 mm×500 mm 变400 mm×300 mm单法兰连接，要求底板平直与400 mm×300 mm 溜槽底板无缝连接。应避免不必要的垂直落差，以免产生噪声和砸坏溜槽。

（3）插板阀安装高度在16 m 楼面上1 m 高度，便于安装和操作。减小阀板与阀体的高度差，防止物料在阀板与阀体间聚集，影响物料在溜槽内的滑动速度。

（4）溜槽上部需制作观察清理门，便于后期生产中观察物料的状态。观察清理门四周制作迷宫密封，放置羊毛毡，防止粉尘自观察清理门溢出，造成环境污染。观察清理门所开的位置应设在容易堵塞便于检查的地方，门的尺寸大小应根据溜槽断面大小及用途来确定。清理门不但能观察物料情况，出现堵塞时还能及时排除。

（5）溜槽穿过楼面处，需制作安装固定支架。固定支架与楼面充分连接，但不允许与溜槽焊接，因为溜槽在环境温度变化中有热胀冷缩。

（6）做好R3570 磷酸盐仓和R3566 钾盐仓的检查门密封。物料通过溜槽进入料仓后，有2 m 左右高度呈自由落体状态，会在料仓内产生大量扬尘。要在料仓上方焊接出气管≥100 mm，及时缓解密封空间的压力，防止粉尘爆炸。

4 改造效果

通过取消T3562 输送机改为溜槽输送，从根本上解决生产现场粉尘、腐蚀、磨损等设备隐患，解决跑、冒、滴、漏现象。在保证装置正常生产的前提下降低了维修率，单台设备维修费用节约90%。每年按300 d 开车率，可节约用电28 800 kW·h，还延长了设备使用寿命，实现装置的长周期运行，在实际生产中取得良好效果。