Конвейерные системы FLEXOLIFT® и FLEXOFAST®
Конвейерная система FLEXOLIFT
В 1964 году первый ленточный конвейер FLEXOWELL® открыл новый этап в области погрузки и транспортирования сыпучих материалов. Конвейерная система FLEXOLIFT®, способная работать как в горизонтальном, так и в вертикальном режиме, а также под произвольным углом наклона, позволяет создавать мощные, высокопроизводительные транспортировочные установки при относительно небольших первоначальных затратах. В настоящее время технология FLEXOWELL®, будучи надежной и экологически безопасной, эффективно применяется более чем в 55000 производственных установках, работающих по всему миру.
Конвейерные ленты FLEXOWELL® по своей конструкции рассчитаны на универсальное применение в различных конвейерных системах и могут быть интегрированы в комплексные конвейерные линии, обеспечивая непрерывное бесперегрузочное транспортирование.
Конвейер FLEXOWELL® S-образной конфигурации может быть смонтирован на небольшой площадке в условиях строго ограниченного пространства, но при этом может иметь высоту вертикального подъема до 300 м (в зависимости от прочности базовой ленты и отношения рабочей ширины ленты к ширине ее свободного бокового поля). Поскольку в горизонтальных секциях загрузки и разгрузки, а также в вертикальной секции отсутствуют пункты перегрузки, транспортировка и выгрузка материала осуществляются непрерывным потоком. Никакого черпающего действия не происходит. Помимо успешного решения вопросов рентабельности и надежности, при разработке системы приоритет отдавался таким задачам, как: обеспечение универсальности применения для всех видов сыпучих материалов (с крупностью кусков вплоть до 400 мм) и возможности интеграции конвейерной системы в существующие установки с сохранением непрерывности потока материала, увеличение высоты транспортирования, а также снижение потребления электроэнергии (приблизительно до уровня, необходимого только для подъема) за счет устранения трения и вращающихся элементов.
Конструкция и возможности конвейерной системы FLEXOLIFT® делают ее пригодной для использования в открытых и подземных рудниках, для выемки материала из штолен при прокладке тоннелей, а также для складирования материала в отвалы и подачи в силосные башни и доменные печи.
Кроме того, система FLEXOLIFT® демонстрирует высокую эффективность и гибкость в отношении производительности и пригодна для транспортирования всех видов материалов.
Например, при транспортировании тонкозернистых материалов пыление в этой системе сведено к минимуму.
Ленты FLEXOWELL® оснащены гофрированными боковыми стенками (бортами) высотой от 40 до 600 мм. Боковые стенки FLEXOWELL® типа S и ES, рассчитанные на тяжелые условия эксплуатации, дополнительно усилены диагональным каркасом из ткани. Между бортами располагаются жесткие поперечные перегородки, как правило, с наклоном в направлении транспортировки, которые крепятся посредством вулканизации к базовой ленте и с помощью метизов к бортам. Таким образом, создается ячейковая конструкция, позволяющая равномерно транспортировать сыпучий материал как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.
Традиционные системы элеваторов рассчитаны на определенный тип транспортируемого материала. Высокоскоростные элеваторы пригодны только для материала с крупностью кусков до 30 мм. Элеваторы, работающие со средней или низкой скоростью, способны транспортировать материалы с крупностью кусков от 30 до 100 мм. Но даже при этом диапазон их потенциальной производительности далек от показателей ленточных подъемных систем FLEXOLIFT® S-образной конфигурации, производительность которых достигает 5000 м3/ч при любой крупности кусков, вплоть до 400 мм.
Более высокая производительность транспортирования является результатом более высокой скорости движения конвейера. При транспортировании всех видов сыпучего материала крупностью порядка 150 мм лента может двигаться с постоянной скоростью 5 м/с, в то время как скорость обычного высокоскоростного элеватора ограничена 4 м/с в силу быстрого износа его конструкции «лента-ковш», да и то такую скорость можно получить только при транспортировании зерна или подобных материалов.
Даже при большей крупности кусков (более 150 мм) кривая зависимости скорости транспортирования от крупности материала для вертикальных ленточных конвейеров FLEXOLIFT® имеет довольно пологий вид. При крупности кусков 400 мм лента может идти со скоростью по меньшей мере 3 м/с ( рис. 2). Так и е параметры представлялись нереальными до разработки ленточных подъемных систем FLEXOLIFT®.
Специальная конструкция, создаваемая комбинацией различных материалов, образующих однородную систему транспортирования, в сочетании со способностью ленты легко изгибаться, не прерывая движения потока материала, позволяет достичь такой скорости. По сравнению с ковшовыми элеваторами системы FLEXOLIFT® имеют следующие преимущества: более интенсивный поток материала, оптимальный механизм питания и разгрузки в горизонтальных секциях, более бережное обращение с материалом (отсутствует черпающее действие). От скиповых подъемников новые системы отличает более интенсивная непрерывная подача материала, плавная и бесшумная работа оборудования, существенно меньший объем технического обслуживания. На рис. 3 показано, насколько может быть увеличена высота подъема и каковы пределы возможностей классической S-образной системы FLEXOLIFT®.
Конвейерные системы FLEXOFAST
Технический и экономический предел применения классической S-образной системы FLEXOLIFT® достигается при высоте подъема 300 м. На сегодняшний день в условиях шахты реализована высота подъема 203 м при производительности 1000 т/ч, а в условиях саморазгружающегося судна – высота подъема 33 м при производительности 6000 т/ч.
Бoльшая высота подъема и более высокая производительность возможны при более высоких скоростях движения конвейера.
Производительность и высота транспортирования в системах вертикальных ленточных конвейеров ограничиваются прочностью на разрыв конвейерных лент. Увеличение этих показателей, а также максимальной скорости транспортирования, составляющей в настоящее время 4 м/с, возможно либо за счет использования более широких базовых лент, либо за счет применения более скоростной приводной системы.
При увеличении ширины ленты масса погонного метра ленты также увеличивается, так что максимальная высота транспортирования изменяется лишь незначительно. Однако, если бы скорость транспортирования увеличилась, то производительность при той же самой высоте транспортирования также бы возросла; соответственно, при неизменной производительности увеличилась бы высота подъема.
В Институте конвейерных технологий и горных машин университета Ганновера (Германия) под руководством профессора H. Oehmen для компании SCHOLTZ-EPS (ныне METSO MINERALS) выполнена исследовательская работа с целью определения требований к конструкции для управления вертикальным подъемом и транспортированием сыпучих материалов с максимальной скоростью до 8 м/с. Основной задачей являлась разработка узлов подачи питания и разгрузки конвейерной ленты FLEXOWELL®.
Для проведения испытаний был спроектирован и построен экспериментальный конвейер в масштабе 1:5 с высотой подъема 21,5 м, основу которого составляла лента FLEXOWELL® с поперечными перегородками и гофрированными бортами.
Исследования показали, что при скоростях вплоть до 8,0 м/с рыхлые, зернистые материалы транспортируются без каких-либо проблем. На питающую секцию была установлена ускоряющая лента, увеличивающая скорость движения материала в направлении транспортирования. Как вариант, материал можно было подавать через специальный питающий барабан. Разгрузка материала производилась под действием центробежной силы при непосредственном огибании лентой головной станции. Дополнительно установленная прижимная лента обеспечивала разгрузку сыпучего материала в виде непрерывного потока в заданном направлении. На вертикальной трассе определялись поперечные и продольные колебания ленты.
 |
В ходе многочисленных испытаний, проводившихся с целью изучения возможности практического применения установки, исследовалось множество факторов, в частности скорость транспортирования, характеристики транспортируемого материала и параметры ленты.
Контроль работы модели установки осуществлялся с помощью хорошо известных методов электронного сбора и накопления данных измерений и телеметрического метода передачи данных. Данные испытаний подкреплялись видеосъемкой движения конвейерной ленты и транспортируемого материала в секциях питания и разгрузки.
Движение сыпучего материала при его входе в ковши регистрировалось на пленке при помощи высокоскоростной камеры с частотой съемки 4000 кадров в секунду. После этого процесс можно было наблюдать в замедленном темпе с частотой 20 кадров в секунду.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности повышения скорости движения конвейерной ленты в ленточных подъемных системах FLEXOFAST® до 8 м/с, при этом потребуются лишь незначительные изменения секций питания и разгрузки. В операциях с сыпучим материалом производительность может составить 10000 т/ч при максимальной высоте подъема 50,0 м.
Достигнутая на сегодняшний день степень технического совершенства ленточных подъемных систем FLEXOFAST® позволяет применять их в шахтах на глубинах до 500 м с производительностью 2000 т/ч |
