带式输送机节能设计

时间:2023.8.6

  摘 要:本文分析了我国带式输送机的节能现状,通过对带式输送机功率计算的分析,试图找到能够有效降低带式输送机能耗的途径和方法,以便使设计更加合理,提高经济效益。

  关键词:带式输送机;功率;能耗;托辊

  带式输送机是以胶带作为牵引和承载机构并通过胶带的连续运动实现物料输送和装卸的一种运输设备。具有输送能力大、效率高、输送距离长、工作阻力小、能耗低、工作平稳可靠、结构简单、操作维修方便等优点而被广泛应用于冶金、煤炭等工业部门。由于带式输送机是根据工艺和运输能力要求按最大运输量加一定的冗余系数确定的,因此带式输送机配置的电动机一般均有20%~45%的富余量,加上带式输送机经常处于轻载、空载状态,所以导致电动机效率处于50%以下的工作状态,这就出现了“大马拉小车”的现象,造成相当一部分电能的耗费。因此研究带式输送机的节能增效对于企业高效生产和建设节约型社会具有重要意义。

  1 我国带式输送机的节能现状

  节能减排是当前世界的热门话题,带式输送机的节能也早有涉及。我国带式输送机的节能方式主要有以下几种:

  1.1 电机功率控制节能

  电机功率控制技术节能是指通过减少电机的输出功率来使负载大小与驱动功率相匹配。其关键是准确判断增减电机的时机,目前主要有堆、取料机位置检测法和电机电流检测法两种。前者由于未考虑轻载工况,不能根据煤流量来判断是否应进行减电机操作,因而仍然会存在电动机利用效率不高的问题。而电机电流检测法可以实时动态监控带式输送机上负荷的大小,但是由于受到外界干扰时会造成负荷波动,检测到的电流值有时不能真实反应带式输送机的稳定负荷,会出现明显的偏差

  1.2 采用调速节能改造

  调速是电动机节能的主要方法之一。调速方式有转子串电阻、电磁调速、液力耦合器、变极调速、串级调速、变频调速等。

  1.3 异步电动机Y—Δ接法节能

  此种方法由于带式输送机有时并不输送物料或输送物料很少,若电机一直运行会造成能源浪费,若电机频繁起动,又会大大降低电机的使用寿命。所以此方法节能有限,主要用于短距离带式输送机中负载较低的情况下。

  2 功率计算

  带式输送机是由电动机驱动运转的。带式输送机在运转过程中凡是运动部件如滚筒、托辊、轴承等,它们在运转过程中都会产生阻力。带式输送机运行阻力可分为四大类:基本阻力(中间段阻力),倾斜阻力,附加阻力和特殊阻力。

  2.1 基本阻力

  基本阻力是出现在中间段上,也就是在输送带运行中输送带、物料和托辊之间相互作用所产生的阻力,对于近水平的带式输送机来说,这部分阻力占比例最大。带式输送机的基本阻力由以下几个部分组成:

  ①输送带在托辊上的压陷阻力

  ②物料的挤压阻力

  ③托辊的运行阻力

  ④输送带的弯曲摆动阻力。

  2.2 倾斜阻力

  倾斜阻力是由于带式输送机倾斜而造成的,是输送物料的重力分量,与带式输送机的角度有关系。

  2.3 附加阻力

  带式输送机的附加阻力主要有以下三种:

  ①受料区阻力

  ②改向滚筒处改向阻力

  ③驱动滚筒运转阻力。

  2.4 特殊阻力

  特殊阻力并非所有的带式输送机都存在,只有在采取特殊措施或附加装置后才产生。包括侧托辊前倾阻力、导料槽阻力、清扫器阻力、中间卸料区阻力。对于大型带式输送机,可不考虑相对很小的这种阻力。对于长距离带式输送机,其附加阻力和特殊阻力要远远小于基本阻力和倾斜阻力。因此,在计算带式输送机牵引力时可以不考虑。

  3 影响带式输送机功率的主要因素

  由上式可以看出,带式输送机驱动滚筒所需要的功率与参数qd、qi'、qi"、βi、fi、li、Q、v等有关,但对于一个具体的带式输送机而言,参数qd、qi'、qi"、βi、fi、li、是不变的。由此可看出输送机的运量Q和带速是直接影响带式输送机功率的主要因素。当运量Q一定时,则输送机功率P与带速v成正比。

  若输送机带速提高,则克服阻力所消耗的功率也相应增加,降低带速,就能减少带式输送机的功率消耗以达到明显节能的目的。但是,输送机带速的降低是有条件的,要受输送量、带宽和带强的相互制约。因为带速降低,物料线密度将增大,所需要的输送带张力也要加大。而为了保证带式输送机的正常运行,输送带的张力应限制在安全系数所允许的范围内。所以,为了降低能耗,我们应充分挖掘带强和带宽的潜力,在满足带强和带宽的情况下,取较低的带速以达到节能的目的。

  除此之外,托辊是带式输送机的重要部件,用来支撑输送带和物料重量,承受了70%以上的阻力,因为大多数带式输送机的工作环境都具有淋水、粉尘和各种稀泥类污染物,因此,托辊的各种性能参数决定着带式输送机做功时的正常功率消耗和不正常功率损耗之间的差异。有研究托辊结构与性能得出结论:国产输送机每吨公里所耗用的功率约大于国外的1倍,这主要是由于运行阻力系数不同造成的,托辊质量的好坏与此系数有直接的关系。因此托辊运转必须灵活可靠。具体可根据托辊径向跳动量;托辊灵活度;轴向窜动量等予以选择。

  4 结束语

  我国带式输送机的设计研发起步较晚,不过在上世纪80年代中后期以来,我国带式输送机也有了很大的发展,但和国外先进机型相比,在生产技术和技能技术等方面仍存在一定的差距。本文通过对带式输送机的功率计算分析,指出了一些节能方法。当然,输送机的节能课题还有很多值得去探讨的地方,在保证正常生产的情况下更加合理设计,对节能减排做出一份努力。

  参考文献:

  [1]宋伟刚.通用带式输送机设计[M].北京:机械工业出版社,2006:160-183.

  [2]张志.带式输送机机械效率测定方法的探讨[J].华北矿业高等专科学校学报,2001,3(4):58-63.

  [3]陈锋,秦恒宝.强力带式输送机的设计及应用[J].起重运输机械,2008,6:66-68.

  [4]闫发尧,李刚,刘晓波.带式输送机功率计算中效率计算的探讨[J].煤矿机械,2004,7:37-39.


第二篇:建筑装饰节能设计


  建筑装饰节能设计,下面带来土建筑装饰节能设计相关论文范文,欢迎阅读。

  建筑装饰节能设计【1】

  摘要:在国家大力提倡节约型社会、环保型社会和和谐社会的的背景下,节能、环保可持续发展已成为建筑设计的发展方向。

  近年来,随着我国经济的高速速发展,建筑业也有了很大的飞跃。

  但建筑业中存在的问题仍旧突出,而建筑装饰能耗在总能耗中所占的比例逐年的上升,实现好、发展好、处理好建筑装饰的节能问题,对于建设节约型社会具有举足轻重的作用。

  本文将对我国建筑装饰存在的问题和对策进行分析,着力提升建筑装饰的利用效率。

  关键词:装饰材料;生态;节能减排

  引言:随着时代的发展、社会的进步和人民生活质量的提高,人们对生产和生活的环境的追求也越来越高。

  在这种追求生活质量,张扬个性的社会趋势下,建筑装饰行业得到了飞速的发展,在建筑界中扮演着举足轻重的角色。

  然而,在建筑装饰美化环境,改善生活质量的功能下,高能耗、高污染等问题日益突出。

  一、在建筑装饰设计施工中应注意的问题

  1、房屋建设节能在设计方面存在问题

  我国与其他发达国家相比,在房屋建设节能的设计标准中存在着较大的差距,例如我国现在采暖地区维护结构的热功能都比气候相近的发达国家差很多,门窗的空气渗透度为他们的5倍左右,外墙的传热系数就是他们的4倍。

  我国必须重视建设节能的设计阶段,改进设计中的不足,并对现有房屋建筑进行节能设计改造。

  因为现在发达国家住宅的平均年采暖能耗大概每平方米7.57kg标准煤,而目前我国每平方米已经高达了13.5kg标准煤,大概是发达国家的1倍多。

  经过分析得出,能源损失大多数是保温隔热差的外墙、屋顶还有窗户。

  2、对生态环境的污染

  一方面,由于装饰工程的增加,社会对建筑装饰材料的需求量越来越大,而绝大多数建筑装饰材料在生产、加工、使用过程中以及废弃以后都要耗费一定的自然资源与能源,并对生态环境产生一定程度的影响。

  另一方面,由于不规范、不科学的装饰、装修造成室内空气污染的问题日趋严重。

  近几年,我国因建筑装饰所带来的室内环境污染和人身健康事故方面的投诉居高不下。

  装饰材料中的有害气体及有害成分,使得装饰后的室内环境普遍存在着由于多种原因造成的污染的问题,造成了很多居住者出现头晕、恶心、呼吸不畅、皮肤过敏、免疫力下降、不孕不育、胎儿畸形等各种综合症状甚至死亡。

  二、在建筑装饰设计施工中应采取的节能措施

  1、健全政策法规,完善制度

  近年来,国家颁布了多种对建筑装饰工程的施工规范文件和标准,这些规范和标准从保护人类健康的角度出发,为控制由使用装饰装修材料所产生的室内环境污染,全面地规定了室内空气的物理性、化学性、生物性、放射性指标的限量值,对工程设计、施工、检测、验收等阶段提出了规范性的要求,为我们在建筑装饰装修活动中控制室内环境污染,提高室内空气质量提供了法律依据。

  2、强化节能材料的使用率

  充分发挥建筑墙体的保温隔热作用 。

  多年来, 建筑墙体一般采用单一材料, 但由于单一材料导热系数太大, 一般为高效保温材料的20倍, 已不能满足保温隔热的要求, 采用承重材料和高效保温材料(如聚苯板等) 组成复合墙体的形式, 如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。

  但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大, 国家己经限制使用内保温复合墙体,推广使用外墙外保温做法。

  由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求, 因此这种采用多种材料组成的复合墙体, 有着更多的优越性。

  充分利用节能照明 。

  在我国民用建筑中,照明用电不仅量大而且面广,所以选择合适的照明设备对于节能来说非常关键,选用的电光源发光的功率要高.日常所用的白炽灯的发光效率一般在15Lm/W左右,而目前广泛使用的T5型所产生的发光型效率能达到90Lm/W左右,而且可以显著改善灯光的特性,非常适用于办公楼和住宅楼。

  因此,我们在设计时应尽量运用自然光,如采用分区双联开关控制、自动亮光节约照明控制等。

  对传统的卤素灯、钨丝灯可以用日光灯来代替,水银灯可以用钠气灯、复金属灯来代替。

  在装修涂漆时,就选用亮色来提高室内照明的效果。

  尽量用 40 W或 60 W 的日光灯来代替多个20 W 的日光灯,这也可以达到节能的目的。

  充分采用节能玻璃窗 。

  现代建筑趋向于大面积玻璃采光,而普通住宅的玻璃窗采用普通玻璃,虽然成本低但保温效果差,不能阻挡阳光中的热能向室内传递,在冬季也无法阻挡室内热能外泄。

  如果选择高质量的玻璃就能使室内温度相对稳定下来。

  普通玻璃的传热K值是5.8 W/�O・K,而高科技节能玻璃的传热K值仅仅是1.6 ~2.0W/�O・K冬天,用普通玻璃的房间,每1小时内通过1平方米所散失的热量要多出3倍以上。

  所以房间里冬天会觉得挺冷的,要想热起来,空调就要几倍以上的功耗用下去才能达到平衡。

  还有一种低辐射镀膜玻璃合成中空玻璃,在夏季比普通玻璃节能 60%以上,而冬季可节能 70%以上,所以,使用品质好的玻璃可有效节省空调或取暖而消耗的费用。

  3、提升太阳能和风能开发技术

  太阳能无污染,且能量含量高,因此可以考虑在太阳能较丰富区域通过加装太阳能利用装置,实现建筑物的绿色化和节能化,最典型的就是太阳能热水器装置。

  太阳能热水器放置在屋顶,不占用任何室内空间,而且具有热度提升快、支持大用水量等优点。

  风能也是近年来新开发的无污染资源之一。

  据我国气象局相关数据显示,中国陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多kn,同时海上风力资源也甚为丰富,超过5亿kn,位居世界首位。

  但与丰富的储量相比,我国风能利用率极低,不少地区根本没有意识到风能的巨大开发潜力,从而无法形成应有的消费市场。

  因此我国应注重风能的开发与研究,在地方性开展风能建设,丰富我国能源利用种类。

  4、全面落实节能材料的使用

  采暖工程施工是建筑装饰设计的重要组成部分,采暖系统制式要符合建筑节能设计的要求,才不安设备阀门、过滤器、仪表和温度计要安装齐全,水力平衡装置、热计量装置和温度调控装置要便于调试和操作,加强先进技术措施和设备的应用,根据建筑当地的实际情况来选择合适的采暖设备,夏季可以使用窗式或者分体壁挂式空调,冬季可以使用壁挂锅炉铸铁暖气片,在节能的基础上减少资金的浪费。

  建材本地化是减少运输过程的资源和能源消耗、降低环境污染的手段之一,设计时尽量利用本地资源的材料,提高本地材料使用率,节略资金,还促进当地的经济发展。

  设计建筑造型要简约,避免大量地使用装饰性的构件,在保证再循环使用材料的安全性和环保性前提下,设计可考虑多使用具再循环性能材料的建筑装饰材料。

  三、结束语

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