毕业设计(论文)-胶带煤流采样机设计(含CAD图纸) .doc.doc
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1、 本科生毕业设计论文 第37页1 绪论1.1煤样的采取与制备 煤种、煤的物理及化学性质是决定其用途、加工方法和工艺的重要依据。因为煤是大宗物质,在检测它的性质时,不可能采取破坏性的试验和测定,只能根据不同的目的和要求从大批(或一批)煤中取出有代表性的一小部分进行检测,这种按有关规程采取一小部分煤的过程称之为采取,简称采样。例如,为检测煤层贮存和矿井生产情况而采取的煤样称之为煤样、生产煤样等。在选煤厂要采生产检查煤样,及时了解生产状况,指导生产;成品装车销售,要采商品煤样,以确定该煤的产品质量和价格。用于不同检测目的的煤样其质量是不同的,少则几公斤、几十公斤,多则几吨,甚至10吨,而化验所用煤样
2、,只需要几十克或几千克,并且有一定的粒度要求,因此还需将采来的煤样制成供分析用的煤样。需完整版说明书+翻译+CAD图纸,联系扣 1538937061.1.1概述一、有关术语:(1)煤样为确定煤种、性质以及某些特性而从煤流或煤堆中采取的有代表性的一部分煤。(2)采样单元从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以有一个或多个采样单元。(3)分样由若干个子样构成,代表整个采样单元的一部分的煤样。(4)总样从一个采样单元取出的全部子样并成的煤样。(5)子样采样器具操作一次或截取一次煤流全断面所采取的份煤样。(6)批需要进行整体性质测定的一个独立煤量。(7)标称最大粒度与筛上物累计质量百分率最接近(但不大
3、于)5%的筛子相应的筛孔尺寸。(8)系统采样按相同的时间、空间或质量间隔采取子样,但第一个子样在第一间隔内随机采取,其余子样按选定的间隔采取。(9)随机采样对采样的部位或时间均不施加任何人为意志,能使任何部位的物料都有机会采出。(10)时间基采样整个采样单元按相同的时间间隔采取子样。(11)质量基采样整个采样单元按相同的质量间隔采取子样。(12)多份采样从一个采样单元取出若干份子样依次轮流放入各容器中。每个容哭器中的煤样构成一份质量接近的煤样,每份煤样能代表整个采样单元的煤质。1.1.2煤的不均匀性由于成煤生物量、成煤条件和地壳变迁的民政部不同,不同煤田煤矿化学组成和物理特性不尽相同。即使是同
4、一煤田同一矿井的不同煤层之间,其化学组成和物理特性有时差异也很大。这种在煤组成中的不均匀性是因为:(1) .按粒度的分聚作用破坏了煤的均匀性。煤是由大小不同粒度级别组成的,运动时,自然形成一个不均匀体。例如从煤仓往火车上装煤时,块煤会多聚集到车体的四周,小粒度煤则多落在中心。(2) .按密度不同的自然偏析现象破坏了煤的均匀性。密度低的煤集中在上部,密度高的煤集中在下部,形成煤密度组成的不均匀体。(3) .按破碎时煤的坚固性的分聚作用破坏了煤的均匀性,使小块煤和大块煤具有不同的成分。煤的不均匀程度取决于存在偏析程度、粒度范围和煤是否经过精选加工,其不均匀性随煤是游离灰分的增加而变大。由于游离灰分
5、很难测定,一般以煤的总灰分代替游离灰分,即煤的不均匀性与灰分含量是成正比,灰分含量愈高,愈不均匀。通常用单个子样的方差来表示煤的不均匀程度。方差大,表示为灰分波动范围大,不均匀;方差小,表示煤灰分波动范围小,较均匀。单个子样的方差是这样确定的:从一批煤的不同部位采取几十个子样的方差S2,即 (1-1)式中 每个子样的干基灰分; n个子样干基灰分的平均值; n子样数目。1.1.3采样采样是指从特定量的煤中取出一部分有代表性的总样,以供确定该特定量煤的质量的过程。所采总样在数量上很小,但在物理和化学性质上却能代表该特定量的煤。由于煤是不均匀物料,要取到在质量上同这批特定煤量绝对相同的煤样是不可能的
6、,只能做到性质不系统偏向一方,而且在一定范围内,必须尽可能地接近特定量的全部煤的平均质量,才能以这一小部分煤的分析试验结果来代表这一特定量煤的平均性质。 煤样的代表性取决于组成平均煤样的子样数目、子样质量和采样位置及方法等。1.2商品煤样的采取 商品煤样是代表商品煤平均性质的煤样。商品煤样可以从煤流中、火车、汽车、船上和煤堆上采取。商品煤样的化验结果作为供需双方结算的依据。1.2.1采样工具型式1.采样铲用以从煤流中和静止的煤中采样。铲的长和宽均应不小于被采煤样最大粒度的2.53倍,对最大粒度150mm的煤可用长宽300mm250mm的铲。2.接斗用以在落煤流处截取子样。斗的开口尺寸至少应为被
7、采煤样最大粒度的2.53倍,其容量应能容纳输送机最大运量时煤流全断面的全部煤量。3.人工或机械采样器凡满足以下条件的,人工或机械采样器都可应用。l 采样器开口尺寸为被采样最大粒度的2.53倍;l 能在标准规定采样点上采样;l 采取的子样量能满足标准要求,采样时煤样不损失;l 性能可靠,不发生影响采样和煤炭正常生产和运输的故障;l 经权威部门鉴定采样无系统偏差,采样精密度达到标准要求。1.2.2采样基本原则1.采样单元精煤和特种工业用煤,按品种、分用户以1000t(100t,下同)为一采样单元;其他煤按品种、不分用户以1000t为一采样单元;进出口煤按品种、分国别以交货量或一天的实际运量为一采样
8、单元,运量超过1000t或不足1000t时,以实际量为一采样单元。2.采样精密度各种煤的采样精密度规定见表1-1所示。表1-1 采样精度品种原煤、筛选煤精煤其他洗煤(包括中煤)干基灰分20%干基灰分20%采样精密度A(绝对值)1/10灰分但不小于1%2%1%1.5%3.子样数目(1).1000t各种煤应采取的最少子样数目规定见表1-2所示。表1-2 1000t 最少子样数目 干基灰分/% 采样地点品种煤流火车汽车船舶煤堆原煤、筛选煤20%20%60306060606060606060精煤1520202020其他洗煤和粒度大于100mm块煤2020202020(2).煤量超过1000t的子样数目
9、N按式1-2计算,即 (1-2)式中 N实际应采子样数目,个; n1000t煤按规定的子样数目,个; m实际被采样煤量,t。(3).煤量少于1000t时,子样数目应按上表规定数目按比例递减,但最少不能少于表1-3规定的数目:表1-3 干基灰分/% 采样地点品种煤流火车汽车船舶煤堆原煤、筛选煤20%20%表1-2规定数目的1/31818表1-2规定数目的1/2表1-2规定数目的1/2精煤66其他洗煤和粒度大于100mm块煤66(4).子样质量每个子样的最小质量根据商品煤标称最大粒度,按表1-4规定确定。表1-4 子样质量最大粒度m/m2550100100子样最小质量/12451.2.3煤流中采样
10、(1) .在移动煤流中采样时,按时间基采样或质量基采样。子样时间间隔T和质量间隔m分别按式下面两个公式计算。子样数目和子样质量分别按表1-2、表1-3、表1-4规定确定。 (1-3) (1-4) 式中 T子样时间间隔,min; m子样质量间隔,t; G煤流量,t/h; n子样数目。(2).在移动煤流落点采样时,可根据煤的流量,以1次或分23次用接斗或铲横截取煤流的全断面为1个子样。分23次截取时,按左右或左中右的顺序进行,采样部位不得交错重复。用铲取样时,铲子只能在煤流中穿过1次,即在进入或撤出煤流时取样,不能时出都来取样。(3).在移动煤流上用人工铲取煤样时,胶带运输机的移动速度一般不能超过
11、1.5m/s,并且要设防护栏保证安全。1.2.4商品煤样自动采取任何一个选煤过程总是和采样同时进行的.只有了解相应的测试结果,才能确定原煤和选煤产品的质量.计算工艺指标。商品煤样作为供需双方结算的依据,它直接关系到企业的经济效益,因此采取有代表性的煤样非常重要。目前我国大部分商品煤样还是人工采取。近年来从国引进了一些在煤流中自动采样的采样系统,如美国RAMSEY公司生产的装车系统已在一些选煤厂使用。1.3选煤厂生产检查煤样的采取选煤厂为了控制各工序的产品质量和机械设备的工艺效果所采取有煤样称生产检查煤样,其分析试验结果可作为指导生产操作及控制生产指标的依据。1.3.1生产检查主要项目和采样一般
12、原则 生产检查煤样包括入选原煤、中间产物、最终产品和为控制生产操作条件而采取的煤样。不同煤样的采样目的、性质及要求均不相同。1. 入选原煤煤样原料煤是选煤厂的加工对象,对其数量、质量的变化情况必须进行研究和分析,以制定出合理的分选指标。入选原煤煤样通常在进入主厂房的琏式输送上采取,若原煤性质不稳定,粒度较大,采取的子样数目应较多,子样质量应较大。2. 精煤煤样精煤是选煤厂主要产品,必须随时了解和掌握精煤的数量、质量情况。精煤煤样包最终精煤煤样和生产中间环节的精煤煤样,通常在脱水后采取,如在煤、精煤带式输送机、脱水(介)筛出口、离心脱水机产物出口处等部位采取。精煤质量比较均匀,但因为它是选煤厂主
13、要产品,直接关系到选煤厂的经济效益,因此要检查得勤一些,采取的子样数目要安排得当,子样质量可以适当少一些。3. 中煤、矸石煤样中煤是选煤厂的副和矸石的数量、质量指标可以了解选煤设备分选效果的好坏以及各产物的损失和污染情况。中煤、矸石煤样包括中煤工业品样和最终矸石煤样和中间环节煤样,通常在中煤和矸石斗式脱水机卸载处或带式输送机的煤流中采取。检查的间隔时间可根据需要适当长一些,子样数目也可适当少一些。由于中煤、矸石粒度较粗,密度较大,子样质量应相应较大。4. 浮选入料、浮选精煤、浮选尾煤煤样采取浮选煤样是为了分析浮选系统工作情况制定浮选的药剂制度,从而生产出合格精煤。浮选入料可在矿浆预处理装置出料
14、管中采取;精煤可在过滤机脱水后滤饼中采取;尾煤在尾煤槽中采取。由于浮选作业比较稳定,粒度细,因此检查的间隔时间可适当延长,子样数目可少一些,子样质量也可相应小。1.3.2采样间隔时间和子样质量选煤厂生产检查煤样在选煤机常负荷运转510min后随机采取,采样按时间基采取。采样最大时间间隔和子样最小质量见表1-5。表1-5 生产检查煤样采取煤样名称采样最大时间间隔/min子样最小质量或体积采样地点入选原料煤204入选前煤流中装仓精煤202入仓前煤流中选煤机精煤152选煤机溢流口中煤、洗混煤、矸石304中煤、洗混煤、矸石流中选煤机中煤、矸石304斗子卸料口或溜槽出口处浮选精煤301过滤机滤饼(脱水设
15、备)浮选入料301L矿浆准备器出料管浮选尾矿301L浮选尾矿槽洗水等煤泥水样1201L水流由高向低的流出口处煤泥回收筛精煤202回收筛精煤卸料处粒级煤3025粒级煤煤流中1.3.3采样点及采样方法1.在煤流中采样在煤流中采样商品煤样的采取(本设计工况)。2.对斗子提升机采样对斗子提升机采样应在斗子卸料的出口处或溜槽底开口处采样,采样口的宽度应能保证能采到煤流的全断面。3.选煤机溢流口采样采样在煤流全断面按左中右顺序进行采样时采样器底部紧压溢流堰,以截取溢流层的全高,采样器装满后迅速提起,使已采取的煤样不被水冲出,等水通过网底后,将试样倒入煤样桶中。若用机械手取样,可沿溢流堰从一端开始一次取全断
16、面。4.煤泥水样采取煤泥水样在煤泥水流由高向的流出口处采取,采样时应截取水流全宽或沿水全宽以均匀的间隔采取。1.3.4采样精密度 生产检查煤样采样精密度同商品煤样采样精密度。1.3.5自动采样机各选煤厂根据检测目的和具体要求以及采样点的不同情况研制了不类型的采样机。这些采样机主要用于在输送机、溜槽等煤流中采样。采样机在使用前必须进行参比试验(如停带采样),检验无系统偏差后方可使用。采样机优于人工采样,它能以同样方式动作,没有人为主观因素的干扰,节省人力物力。下面是几种较为常见的常用的采样机。1.用于煤流卸载点的采样机这种采样机有一个载煤斗,该载煤斗垂直于输送机运动方向,轻均匀速度通过煤流。载煤
17、斗开口宽度为煤的最大粒度的3倍。其主要类型有:(一)、活动闸板式采机;(二)、容器式采样机。2.用于提升机卸载点的采样机在斗式提升机卸载点煤流相垂直的方向上,有一个能盛整斗煤样的箱车,箱车可入复运动,其宽度与厚度,由时间继电器以相等于斗子间隔控制一个导向板,将斗子中的物料志入车箱,斗子提升机卸载点采样机示意图如图1-1。3.矿浆自动取样机矿浆自动取样机不需要动力,直接由矿浆冲击取样盘运转连续取样。矿浆自动取样机示意图如图1-4。4.用于带式输送机煤流采样的刮臂式采样机刮臂的动作是横向扫过带式输送机的全宽刮出子样,刮臂式采机示意图如图1-5。子样的质量取决于胶带上负荷和采铲的宽度和形状。可以通过
18、时间继电器控制电动机以相等的时间间隔采样。为了避免系统偏差,采样铲运动的轨迹应与带式运输机曲度一致,否则会产生损伤胶带或“底煤”问题。采样铲的形状、速度以被采到的煤样大块不被丢掉为准。由于子样质量不可能太大,此采样机仅适用于粒度小于50mm的选煤产物。图1-1 斗子提升机卸载点采样机示意图 图1-2 活动闸板式采机示意图1自动操纵闸;2控制操纵闸动作液压系统 图1-3 斗子提升机卸载点采样机示意图 图1-4 矿浆自动取样机示意图图1-5 刮臂式采样机示意图1停止开关;2减速器;3电机;4运输带;5接样溜槽;6取样机联杆刮臂;7采样铲;8皮带托辊采样器械可分为人工采样器具和机械采样机2类。与人工
19、采样器具相比.机械采样机不仅可以节省人力.更主要的是采样间隔时间短.频率高.样品更具有代表性。日前所采用的机械采样机都是按断流截取法原则.从全部料流中采出试样.按其截取方式可分为:(1)直线运动式采样机直线运动式采样机分为往复运动式与非往复运动式2种。其特l从是截取物料的速度快.能在被采样料流的全宽和全厚方向上.取出均匀的、代表性强的样品。选煤厂广泛采用的有AJ I-1型丝杆式和链条传动采样机。(2)钟摆运动式采样机钟摆运动式采样机在垂直位置时运动速度较两边快.截取料层中间薄、两边厚.样品代表性差.日前己极少采用。(3)回转运动式采样机山于受结构限制.运动速度不能太快.故回转运动式采样机截取的
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