谈蔗渣输送系统设计的若干问题

谈蔗渣输送系统设计的若干问题

杨忠华

广西农业机械研究院有限公司

摘要：本文以某糖厂生产项目为例，剖析了蔗渣输送系统中带式输送机设计存在的各类问题，并提出了切实可行的改进策略，旨在提高蔗渣输送系统运行安全性，保证蔗渣副产品的循环利用。

关键词：糖厂；蔗渣输送系统；改进策略

本文首先简要论述了蔗渣的物料特性及蔗渣输送系统的运行流程，并以带速选择、循环系统设计、喂料拨杆与细节设计为切入点，围绕炉前带式输送机的运行原理展开了探究。

1简述蔗渣的物理特性

通常，降雨集中季节，由于甘蔗植株受到充足的雨水灌溉，其含水量可达到48%—55%。甘蔗物料在输送机上的松散密度在120kg/m3-150kg/m3之间；若堆积密度在150kg/m3—200kg/m3之间，甘蔗物料堆积但不板结；若打包密度达到400kg/m3，可直接打包或堆积压实。

2简述蔗渣输送系统的运转流程

在执行开榨作业过程中，压榨机所排放的剩余蔗渣会经由带式输送机传递至炉前带式输送机，并通过卸料器的自动运转卸载到炉前给料机上，然后，将不可用残渣送入锅炉内作为燃料。

非压榨期间或蔗渣压榨中断期，应当借助装卸机与蔗渣耙齿机的协同运作，将蔗渣传送到带式输送机上，用作锅炉燃烧原料。

3炉前带式输送机的运行原理及核心工序

3.1调整带速

根据现行蔗渣输送系统设计标准可知，蔗渣带速的理论调节值可设定为2m/s。但结合国内各糖厂生产项目实践情况了解到，蔗渣带速仍以1.5m/s为主。通常，炉前带式输送机的运转速率要稍慢一些，多为1.2—1.0m/s。若带速为2m/s，发生系统阻塞的概率相对较高，且机械设备磨损与扬尘污染强度也进一步增加。为此，选择低带速运行模式较为可取。

3.2优化循环系统

（1）闭式循环料流系统。堆栈式耙齿机的核心原理是确保卸料口位置与耙齿机位置相叠合，并能够随着耙齿机的移动而自行运转。在耙齿机正常运行过程中，可在蔗渣处理间内对大量蔗渣进行堆栈。若耙齿机保持静止，可以将全部回流蔗渣运转至胶带系统，形成独立化的固定胶带；若同步协调运转，可以将短期蔗渣间的存料输入胶带系统，增加输入量。

（2）开放式料流循环系统。在糖厂生产流水线正常运转过程中，蔗渣耙齿机系统可能是保持静止的，甚至回流滞槽与回流胶带也始终保持关闭状态。为此，所有蔗渣会自流至蔗渣长期或短期储存间。在出现压榨作业故障时，耙齿机与回流胶带的运行模式与闭式循环系统的运行模式相同。针对闭式循环系统设计来说，蔗渣间内设有一条独立运作的输送带，并将蔗渣喂料口设置在耙齿机上。而开放式物料循环系统的卸料口是固定的，且耙齿机与输送带不存在任何关联。相比之下，闭式料流循环系统的优势体现在锅炉的安全系数较高，在压榨作业中断且蔗渣输送停止后，可依靠回流带及时补充燃料，为锅炉的提供源源不断的动力支持。但闭式料流循环系统的缺陷在于运行成本较高，且长期保持高速运行状态，机械设备的磨损率较大。

目前，国内糖厂仍以开放式料流循环系统为主。在压榨作业中断的前提下，为提升设备启动效率，需配合一系列人工干预操作。其操作工序简便。且无论是开放式料流循环系统还是闭式料流循环系统，都需要优先考虑胶带的流量峰值。

3.3喂料拨杆

喂料拨杆系统要协调处理喂料、防堵与均衡运行三方面问题，具体流程为：利用胶带将物料导入蔗渣喂渣管，若出现堵塞问题，要及时清理喂渣管，或采取人工干预的方式强制积压物料。在此过程中，需确保同一条胶带上各喂料口能够获得充足的物料供应。

（1）电动推杆的核心原理。电动推杆采用连杆结构，可进一步提高挡板运行效率。若各喂料口急需物料供应，挡板可迅速移动到胶带上进行喂料，在喂料充足后退回原定位置。通常，喂料口呈均匀连续排列，若其中一个料口填满，则会转溢到下一个料口。为保证锅炉设备能够获得充足的物料，可以增设一个侧向导板集中收集物料，确保各料口的均匀性。且推杆的高频率运转可预防封堵问题，若推杆运行速率过慢，会导致料口堵塞。

（2）旋转犁式拨杆的核心原理。犁式拨杆因其运转特征与犁相近而得名。较为常见的犁截面形状多为正方形或三角形。在喂料过程中，犁会旋转至胶带区域，在导向力的作用下，将蔗渣送入喂料筒。若料口满溢，应当让蔗渣自动流向下一个喂料口。基于犁结构高度有限，可充分翻越多余物料，即便操作控制不及时，也不至于发生胶带堵塞问题。

通常，犁结构控制模式主要包括：全自动调节、半自动调节和纯手动调节。纯手动调节主要适用于生产规模较小的糖厂，尤其是喂料口有限时，在固定犁结构位置后，不需要调整进料拨杆也可以保证系统的正常运行。半自动调节是指一线技术操作人员依靠闭路电视动态观察整个生产流程。而全自动调节则是根据料位计提供的信号，自动控制整个进料流程。

犁结构设计应着重把控如下几方面内容：①选择表面光滑且材质性能突出的不锈钢；②尽可能的拉近料筒与胶带的距离，减小盲区面积；③严格控制安装精度，避免犁与胶带夹存残渣。

以兰顿式喂料拨杆为例，其核心原理是将犁设置在胶带中心位置，在检修过程中，能够调整其高度空间，简化检修工序。兰顿式喂料拨杆结构的缺陷是中部结构较为复杂，极易出现堵塞问题，且排查难度系数较高。

3.4蔗渣输送系统细节设计

（1）溜槽设计。在整个蔗渣输送系统中，溜槽是最基本的过渡运输工具。基于蔗渣的物理特性较为特殊，如果堵塞在溜槽中，将会引起严重的故障。在此过程中，需着重把控的内容有：①高度差要适中，避免蔗渣因重力势能不足引起堵塞；②若溜槽缩口角度超过30°，极易在压缩蔗渣过程中出现架桥问题；③应顺着出口胶带物流方向倾斜溜槽；④严格控制溜槽的高度与角度；⑤确保溜槽进口与出口位置的平滑性。

（2）限流装置设计。尽管限高杆等设备能够起到限流作用，但其可靠性有限。若需要增设理平机，应当确保其功率符合标准要求，避免理平机停止运转诱发胶带堵塞问题。将电磁铁设置在蔗渣胶带上方，极有可能因限流作用诱发堵塞问题。对此，需将电磁铁斜置于两条胶带的交汇处，解决此类问题。

3.5防堵、防漏设计原理

通常，蔗渣带式输送系统多配有顶部盖板与下部橡胶封板，但大量体积微小的蔗渣颗粒仍然会沿着结构缝隙漏出，一方面，加大生产扬尘污染，另一方面，残渣的过量积累会增加爆炸及火灾隐患。溜槽与胶带连接位置极易发生漏渣问题，其主要原因是支撑辊子配置数量有限，使得胶带在受到大体积物料冲击时出现形变。对此，较为有效的改进方式就是适当增加托辊配置适数量。

3.6蔗渣输送系统设计注意事项

蔗渣在任何表面缺乏光滑度的物体上都会出现挂渣，进而诱发堵塞问题。为此，要尽量避免在溜槽中设置螺栓头，并确保钢材边角的光滑性。再者，胶带搭接位置设计要充分考量物料传输速度的影响，尽可能的让物料自然移动，确保其能够快速传输到下一条胶带中。在蔗渣传输线路上，应格外注意物料传输较高点位与物体的碰撞。

4结语

综上所述，当前糖厂蔗渣传输系统中的带式传输机械设计日趋完善，但其在实际应用过程中仍存在诸多亟待解决的突出性问题，导致生产效率低下，增加了安全隐患。为此，机械设计人员需严格把控设计要点与生产流水线运转特征，从而进一步完善带式传输系统设计，增大工作的安全系数。

参考文献：

[1]赵文祥.糖厂蔗渣输送系统的防堵料设计[J].起重运输机械.2018.

[2]周军宏,谭晓.蔗渣带式输送系统设计问题探讨[J].起重运输机械,2012(08):34-37.