BEUMER集团输送和装载系统南美区域销售经理Christoph Dorra说:“我们的带式输送机能够解决采矿或水泥行业散装物料运输的复杂问题。“虽然将散装材料从进料输送到最终排放点的基本任务似乎是可以比较的,但经过更仔细的检查,没有一个系统是相似的。单是潜在输送材料的光谱,就需要单独考虑要使用的部件的耐磨性或输送机的最大允许梯度。”此外,要输送的质量流量和要克服的高度是决定地面输送机驱动单元尺寸的主要因素。“高海拔地区的系统构成了进一步的挑战,”多拉说。例如,在高度超过4 000米时,必须考虑到气压和空气密度随高度的增加而减少,这在南美洲安第斯山脉是经常发生的情况。这降低了冷却效果和空气的绝缘能力。因此,变频器和电动机等驱动单元不能达到安装高度最高的额定功率。平均海拔1000米。这就是所谓的降额因子。
除了纯材料规格和要在一定高度上输送的质量外,输送路线沿线的地形在项目规划中尤为重要。
最大的挑战是地形
“2009年,我们在中国实施了一个陆路输送机,它能够在采石场和水泥厂之间12.5公里长的输送线的85%上弯曲。这个系统实际上是曲折地到达目的地,没有任何中转点,”多拉报告说。
潜在的障碍出现在居民区、必须穿越的道路和河流,以及不能穿越的更大的水域或山脉。Dorra说:“当面临这些挑战时,并不是每个人都会自动认为陆路输送机是最佳解决方案。”“但对我们来说,这些项目具有特殊的吸引力。我们的目标是在整个输送线上有尽可能少的转运点”。这不仅减少了磨损和灰尘对环境的影响,还提高了整个系统的可用性,显著提高了维护的便捷性。
四个直线输送机转换为一个BEUMER陆上输送机
美国的一个煤矿项目就是一个很好的例子。这里,一个长度约为。6.5公里的路程将煤从一个新的地下煤矿入口运送到其主要的煤炭预处理厂。在最初的报价请求中,客户要求的是四个直线输送机,本来需要三个传输塔。对于BEUMER集团来说,这里有明显的优化潜力,系统供应商能够说服客户。
BEUMER团队在比利时的一个项目中也面临着令人兴奋的挑战。自20世纪70年代以来,燃煤电厂的残留物被填埋在飞灰堆中。它的目的是把地形变成一个自然公园。为了实现这一目标,飞灰必须被输送到大约两公里外的马塞特河,在那里它被装载到轮船上进行进一步运输。这些装置将粉煤灰带到下游的一个邻近的水泥厂,在那里它被回收作为骨料。
采用管道输送机,其封闭的设计防止挥发性物质与环境,使低噪音运输。在这个项目中,这是特别重要的,因为输送机运行在道路、铁路和居民区。在居住区,采用BEUMER开发的特别降噪的托辊设计,满足该地区的高噪声防护要求。在距离传送带10米的地方,35分贝的规定上限大致相当于一个非常安静的房间风扇在低速运行。在这里,系统也实现了23度的斜度,这可以很容易地实现与管道输送机。由于地形崎岖,在安装过程中使用了特种起重机甚至直升机。
个别拟合系统
系统提供者如何为每个应用程序提供适当的解决方案?“我们可以利用我们的全面经验,”BEUMER集团陆路输送机团队负责人Martin Rewer说。BEUMER集团已经在1969年安装了第一个这种类型的水平曲线输送机;1980年,第一个带再生驱动的下坡输送机。自20世纪90年代以来,BEUMER集团也发展成为管道输送机的领先供应商之一。2019年,两个系统在中国投入使用,每小时5500吨铁矿石,定义了目前全球安装的该技术系统的性能峰值。
自1969年第一个具有水平曲线的地面输送机建成以来,托辊、皮带和驱动器等部件一直在不断发展。此外,系统变得越来越大,越来越长,路线也越来越复杂。这也导致了不断改进计算和规划工具的必要性,以便不仅能够承受需求,甚至能够领先一步。
在项目规划的第一步中,必须根据各自的任务确定系统的维度。利用BEUMER计算程序,由专家团队计算系统输送带现有的运动阻力和相关的静、动态牵引力。另一方面,这些决定了要安装的驱动功率和皮带的强度,并在水平曲线的尺寸中考虑。
“长水平带式输送机的能量消耗是由固定运行条件下上链和回链的主要阻力决定的,”Rewer描述道。消耗的能量包括托辊组的运行阻力,输送的物料和皮带在托辊组上运行时的压痕滚动阻力和弯曲阻力。克服这些阻力所需的力量取决于各种操作和设计参数。它们可以用所谓的单一电阻法测定。如果考虑低运行阻力的组件,如压痕滚动阻力降低的带或运行优化的托辊,系统的计算表明,现在的带的牵引力比几年前大为降低。这不仅降低了能源成本。由于输送带的牵引力较低,水平曲线的半径也可以选择较小,因为这些力对曲线的设计起决定作用。因此,陆路输送机的路线现在可以以更灵活的方式实现,半径更小。
从虚拟工具箱中
Rewer解释说:“为了针对不同的应用规划输送机,我们使用了虚拟工具箱。“通过这种方式,我们可以安排整个系统的路由,然后与客户以3D方案进行讨论。”BOLT是专门为此目的开发的BEUMER地面布局工具,在项目规划期间,几乎可以自动生成虚拟景观中的输送机的数字3D模型。所需的地形数据可以在公共领域获得,也可以由客户提供。通常使用无人机。航空照片包括地形信息,然后这些信息被处理成数字地形模型。
在仿真环境中,专家可以使输送机适应路线。在景观中几乎真实的传送带插图也有助于识别可能的障碍,并在项目规划中相应地考虑它们。技术人员能够简单、准确地对土方(挖填)和钢结构进行添加和评价。BOLT不仅确保了非常快的路线的第一个项目规划。特别是项目期间的修改或改编可以在短时间内考虑在内。BOLT可以在短期内提供项目关键数据。它包括路线上全部设备的定义以及基础和土方工程的坐标。由于这些数据是自动生成的,并由BOLT在修改时进行更新,因此可能需要的路线调整不再具有时间限制。重新调度后,可以立即生成所有必要的数据。
Christoph Dorra承诺:“通过这个程序,我们能够大大加快项目规划。”“我们有可能提前为客户提供一个具体的3D项目规划,可以在项目生命周期内轻松修改。这个程序使我们可以缩短项目的时间。”