输送能力（精选十篇）
输送能力 篇1
刮板输送机的输送能力一般受输送槽的结构、刮板链的结构、输送速度等多个方面的影响, 每一个因素的改变都会对刮板输送机的输送能力有着很重要的影响, 因此分析相关因素及其选择相关因素的参数是计算并评价刮板输送机输送能力的重要一环。
1 影响输送能力的因素及确定
1) 输送能力与输送截面积及挡板高度关系。假如每小时运输量Q=1200 t/h, 输送速度v=1.89 m/s知, 则每米煤重约为176.350 kg, 如果输送槽的宽度为0.760 m, 煤的密度为1000kg/m3, 不考虑煤的堆积情况, 则输送槽的运输断面积为0.176 m2, 见图1输送断面, 此时挡板的高度为0.232 m。
在考虑煤堆积的情况下, 煤的堆积角暂按30°计算, 堆积部分的断面积为0.0834 m2, 如果在断面积0.176m2不变的情况下, 则挡板高度为 (0.176-0.0834) /0.76=0.122 m。这样煤堆积的总高度为0.122+0.5×0.76×tan30°=0.122+0.219=0.341 m, 即中板面至挡板的高度至少为341 mm才能够满足运量的要求, 但在实际的输送过程中, 煤流有可能会因为挠动、输送机的启动、停止等因素溢出来, 不能够保证始终按堆积角堆积, 因此实际取值应略大于0.341 m, 本例中取0.370 m。
在考虑了刮板的高度、回煤空间、中板、底板厚度、链道高度等参数后, 则槽子的总高度就基本确定下来了。
2) 输送能力与刮板高度和输送速度的计算分析。当挡板的高度一定时, 刮板的高度、速度对运输效率的影响是很大的, 也就是说刮板的高度越接近于挡板的高度, 带走的煤就越多, 但实际上考虑到结构的影响, 刮板的高度不可能与挡板高度一致, 而是通过选取恰当的刮板高度、提高刮板速度来提高输送效率的。
经过大量的试验分析, 我们依据实验数据绘制图2, 即输送槽宽度与刮板高度、挡板高度对输送能力的影响图, 图中的百分数为煤运行速度相对于刮板速度的百分比, 经过试验得知, 煤是被分层逐渐运输的。
根据图2可以绘制表1, 引入参数λ和虚拟运量这两个量, λ=Q (/3600γ·ψ) 。
虚拟运量的概念是考虑运走百分数情况下的实际运量, 计算公式为:虚拟运量=实际运量÷运走百分数。
从表1还可以得出:有588%煤的速度等于链速 (其值=100%+98%+95%+90%+80%+65%+40%+20%) , 有212.00%煤的速度低于链速 (其值=0%+2%+5%+10%+20%+35%+60%+80%) , 占总个断面积的份数, 等于链速的占73.5%, 低于链速的占26.5%。
那么低于链速的这26.5%怎么办呢, 若煤每次都装满槽子得话, 那么这26.5%的煤是始终都运不走的, 若每次都装得不满正好能够承得下这26.5%则就可以运走, 若是前者只有增大运输速度, 那么是多少呢, 看看下面的计算:1200t/h时只运走了73.5%, 那么只要运量增大到120073.5%=1632.65t/h时, 其实际运量才能是1200t/h, 此时速度为V=Q (/3600F·γ·ψ) =1632.65 (/3600×1.302×0.9×0.239) =1.619 m/s。
若把挡板高度降低保证运输效率为92.6%也就是挡板高280 mm的话, 其运量是1234.22 t/h (即3600×1.0×0.9×1.89×0.76× (0.12×1+0.04×0.98+0.04×0.95+0.04×0.9+0.04×0.8) ) , 若运量为1200 t/h, 挡板高280 mm时, 速度是1.83m/s (V=Q (/3600·F·γ·ψ) =1200 (/3600×0.2016×1.0×0.9) =1.83 m/s) 。
2 结语
1) 在刮板高度不变的情况下, 挡板越高, 看似运输效率越高, 但实际上运输效率却越低, 可以采取提高链速的方法解决, 即增大虚拟运量, 满足实际运量;2) 将挡板的高度降低 (即减少了运输断面) , 同时提高链速, 同样可以保持运输效率, 满足实际运量。
摘要：刮板输送机的输送能力受多种因素的影响, 文中在分析了各影响因素后提出了计算的新方法, 并引入了虚拟运量的概念来辅助说明问题的实质, 从新的角度, 探讨了刮板输送机输送能力的计算方法。
关键词：刮板输送机,输送能力
参考文献
[1]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1994.
论摇杆式振动输送机的输送效率 篇2
【关键词】振送机；输送效率；矢量方程；VB编程；运动线图；运动模拟
0.绪论
摇杆式振动输送机通称振送机，是目前卷烟制丝生产过程中常用的输送设备，在生产过程中发现，有些振送机会发生物料在槽体内翻跳不前输送效率低现象，现场采取调整连杆长度、更换不同偏心距的偏心轴或调整偏心轴的转速等措施，其输送效果会有不同程度的改善，因此可以判断，摇杆式振动输送机的输送效率不仅受偏心轴的几何尺寸和转速影响，而且还与摇臂和连杆的长度有关。为更加明确振送机的输送效率与其几何尺寸和运动参数之间的关系，需对其进行运动分析。
1.摇杆式振动输送机的运动分析
1.1振送机的机构简图
振送机的机构运动简图见图1，由运动简图可以看出，振送机的平衡体、摇杆和槽体组成平行四杆机构CGHD，槽体在工作过程中做平动，G点的运动规律即为槽体的运动规律，而G点与C点又在同一个摇杆上，所以它们的角速度和角加速度都相同，只是回转半径不同而已。因此，只要求解出C点的运动规律，就可以求解出G点的运动规律，从而求解出槽体的运动规律，所需要求解的机构简图为四杆机构ABCE。
1.3 振送机的速度分析
将矢量方程两边求导，可得各杆的线速度v和角速度p。
1.3.1矢量三角形ABE线速度v3和角速度p3求解程序模块：
1.3.2矢量三角形BCE角速度p2和p3解程序模块
1.4振送机的加速度分析
将矢量方程两边求导两次，可得各杆的线加速度l和角加速度z。
1.4.1矢量三角形ABE线加速度l3和角加速度z3求解程序模块
1.4.2矢量三角形BCE的角加速度z2和z3求解过程模块
2.摇杆式振动输送机的运动图
2.1运动线图的绘制
用循环语句，以一定的步长给振送机偏心轴的位角赋值，调用位置求解程序模块、速度求解程序模块和加速度求解程序模块进行运算，将振送机运行过程中的运动轨迹、速度和加速度的运算结果用绘图语句pest绘成振送机的运动线图。
2.2振送机几何尺寸和运动参数对槽体加速度的影响
通过对振送机运动简图的分析可知，偏心轴的角速度和偏心距的变化对槽体的角速度和角加速度有很明显的影响，连杆长度的变化虽然对槽体角速度和角加速度也有影响，但是并不明显。
2.3振送机的运动模拟
用循环语句，以一定的步长，给振送机偏心轴的位角赋值，调用位置求解程序模块，可分别解出连杆和摇杆与水平方向的角度。以曲柄的回转中心为坐标原点，按解析式X=acosΦ和Y=asinΦ，就能确定振送机在运行过程中曲柄、连杆、摇杆、平衡体和槽体的位置，把振送机的运动过程的各个位置，用编程中的绘图语句绘制出来，采用边显示边消隐的方法，模拟振送机的运动，直观看到振送机运动情况。
3.结论
振送机的位置、速度和加速度的计算用VB语言编写成过程模块，根据偏心轴不同角速度循环调用，绘成运动线图，完成运动模拟。修改程序中机构参数的赋值，直观分析判断偏心轴角速度、偏心距大小和连杆的长度等参数的变化对振送机运动线图的影响趋势，为分析振送机机构几何尺寸和运动参数与其输送效率的关系提供依据。
【参考文献】
[1]熊弟霖，肖正扬，孙武，梁婉莹编著.自动机械机构.轻工业出版社出版，1984.
[2]田竹友，郭莹编著.微机在机械原理中的应用.甘肃工业大学，机械工业出版社出版，1993.
[3]詹启贤主编.自动机械设计.中国轻工业出版社出版，1984.
[4]哈尔滨工业大学理论力学教研室编写.理论力学.哈尔滨：高等教育出版社出版，1961.
[5]陈宗周主编.跟我学Visual Basic 5.0.云南大学出版社出版，1998.
[6]孙恒，傅则绍主编.机械原理.西北工业大学，高等教育出版社出版，1988.
提高电网输送能力的技术措施研究 篇3
1 提高电网输送能力的常规技术分析
(1) 理论分析与试验、实验相结合的系统研究。提高电网的输送能力是一个极具实践性的理论研究过程, 当前使用较广、效果较为准确的就是在对电网输送能力进行理论分析的基础上, 根据实验室的电网输电模拟、事故模拟以及电网输电试验等一系列实践操作的结果, 进行现场的输电设备调试。由于该技术实现了理论分析与实践分析的有机结合, 所以其效果较为明显。当前对该技术应用较广的东北电网, 通过对500k V的电网系统进行接地短路试验和现场调试后, 其负荷特性发生了很大改变。另外负荷模型的应用, 还有效提高了吉林与黑龙江电网断面的稳定性。
(2) 稳定控制器的安装和使用。电网输送能力的提高与整个电网输送系统是否稳定具有很大关系。将稳定控制器安装在一些关键的发电机上, 能达到提高电网系统运行过程中的动态稳定性的目的, 这对电网之间断面的稳定极限也有着很大的提高作用。提高电网运行的稳定性, 能在很大程度上满足我国用电量大且对电网运行稳定性要求高的需求。到目前为止, 为了提高大中城市电网系统的输电能力, 已经有大约300台发电机都安装了稳定控制器, 经过多年的具体实践可以看出, 其稳定和提高电网输送能力的效果非常显著。
(3) 耐热导线和大截面导线技术的应用。电网输送能力的提高, 不仅与电网输送系统有关, 还与输电线路的耐热性能有很大关系。当前所采用的耐热导线和大截面导线技术, 能实现线路热容量的有效提高。对正在建设中的电网, 应该从建设之处就加大对耐热导线和大截面导线的应用;对已经运行的输电线路, 要在对其进行理论分析和实践分析的基础上, 根据输电网实际的输电容量和输电网的周边环境, 来适当提高输电线路的运行温度, 这也是提高输电能力的一个有效措施。另外, 通过当前电网公司将导线温升标准提高后电网的实际运行结果看, 电网线路的输电能力大约提高了30%。
(4) 同杆并架和紧凑型输电技术的应用。该技术的推广和应用, 有助于单位走廊输电能力的提高。对这一技术运用较为成功的是我国的三峡输电工程, 政平与宜兴间的500k V的输电线路上采用的就是同杆双回的紧凑型输电技术, 该技术的应用不仅改善了电网周边的电磁环境, 节约了电网的线路走廊, 还促进了该输电线路的自然功率。紧凑型输电线路技术的之一高性能效果, 将使其获得更为广泛的应用。
(5) 串并联FACTS技术。该技术应用必须建立在全控型器件的使用基础之上, 串并联FACTS技术的关键是静止同步串联补偿器与静止无功发生器的应用, 核心组成部分是电压源逆变器技术。该技术自上世纪研制出来以后就在河南投入使用。随着该技术的进一步发展, 更高性能的样机已经在上海500k V电网中投入运营。可控串补技术和串补技术在电网系统中的作用就是通过降低运行过程中的输电线路的等效电抗, 来达到提高电网线路输送能力的目的。
(6) 串并联柔性交流输电技术。该技术与上文的串并联FACTS技术相比, 最大的区别就是该技术的应用是建立在半控型器件的使用基础之上的, 该技术的核心组成部分是静止无功补偿装置, 该装置的应用能有效增强系统运行过程中的动态稳定性, 从而达到提高系统运输能力的目的。该技术使用下的第一套静止无功补偿装置于2004年在东北的一个电网系统中正式投入运营, 在应用过程中有效提高了鞍山地区的受电断面的电网线路输送能力。
(7) 保护设备的更新。电网输送能力的提升, 除了与输电系统和输电线路密切相关外, 还与保护设备有很大关系。电网运行过程中难免会出现输电故障, 为了将故障产生的危害降到最小, 必须运用保护设备来缩短故障发生的时间, 减少输电机组的加速功率, 这样也就从整体上提高了整个电网系统的稳定性。另外, 就输电设备而言, 增加安全自动装置的应用, 也是保证电网稳定运行的一个有效措施。再加上安全自动装置的应用技术较为成熟, 所以在很大程度上实现了应用低投入、高产出的效果。
2 串联电抗器技术的应用
随着专家学者对电网系统和电网输送能力等相关内容研究得日益深入, 串联电抗器技术的应用将成为今后提高电网输送能力的一大趋势。在电力系统中, 电抗器的接入方式主要有线路端接入和母线联络这两种, 由于当前变电站的母线可进行分段, 所以采用母线联络的方式, 能有效提高电网的输送能力。
串联电抗器主要包括可控串联电抗器和不可控串联电抗器这两种。不可控串联电抗器是较为传统的一种限制短路电流的应用措施, 在应用过程中其优点主要是安全可靠, 运行方式较为简单;其缺点主要是会增加系统的有功和无功损耗, 这不仅会在很大程度上降低系统的稳定性, 还会因其兼容性较差而必须对现有的线路做出改进。基于不可控串联电抗器的诸多缺点, 相关专家通过计算机技术和电子电力技术的应用, 研制出了使用性能较强的可控串联电抗器, 其优点主要是不仅能有效减少系统运行过程中对电网的影响, 还能在系统发生短路故障时及时且快速地限制住短路电流的流通。电网输送能力高低的一个重要体现就是输送过程中电力的动态稳定性。基于当前的电力电子技术水平, 解决电网的动态稳定问题主要有两种措施, 一是减少故障对系统的严重性冲击, 二是增加电网系统的阻力, 这样就能在一定程度上缓冲故障的强大冲击力。
3 结束语
电网输送能力的提高是一个极具系统性的技术问题, 改进其输送能力时, 必须将电力系统改进、输电线路耐热性优化和电抗器技术的应用相结合。随着电力电子技术的进一步发展, 电网输送能力将获得更大的提升。
参考文献
输送血液的压力 篇4
血液在血管内向前流动时，因为血液使血管充盈，则对血管壁造成一种侧压力，就叫血压。它来自于心脏收缩时释放的能量。由于血液在沿着血管流动的过程中，需不断克服阻力，消耗能量，所以血压在循环过程中是逐渐下降的。通常所说的血压，是指体循环的动脉压，是血管壁受到的侧压力与大气压之差。临床上一般是用血压计在上壁的肱动脉处测量。血压的单位过去用毫米汞柱表示，如今使用我国法定的计量单位“千帕（kPa）”来表示。动脉血压在心脏一缩一舒的过程中也是变化着的。一般在心脏收缩时，动脉血压所达到的最高数值，叫做收缩压。心脏在舒张时，动脉血压所降到的最低值就叫舒张压。
医生一般在测量之后，就用一分子式形式记录下来。健康成人的血压正常值一般是收缩压13.3～16kPa，舒张压8～10.7kPa。如果收缩压持续高于21kPa，或舒张压超过12kPa，则是高血压。如果收缩压持续低于12kPa，则是低血压。老年人因为动脉管壁硬化，弹性较差，易患高血压。如果血压过高，心脏负担过重，久而久之，易出现心力衰竭。另外血管内壁也易受损伤，例如脑血管受损出血，造成脑溢血，危及生命。如果血压过低，又会造成供血不足，使器官组织缺血，尤其是肾、脑、心等。
连续散料输送系统设备能力的匹配 篇5
随着科学的发展与技术的进步, 越来越多的连续散料输送系统应用于港口、电厂、冶金、水泥企业以及矿山等行业, 适合输送各种矿石、煤炭、化工原料、建材原料、造纸材料、粮食等散状物料。连续散料输送系统通常由采掘、挖掘、提取设备和连续运输机械设备, 散料加工设备以及堆放、贮存、装载设备等组成。连续散料输送系统的各个设备的能力参数选匹不当将会产生设备效率低或系统阻塞撤料等故障, 因此, 连续散料输送系统的各设备的能力匹配是非常重要的。
2 续散料输送系统的设备组成
连续散料输送系统是由几种机械设备组成的一个整体, 见图1。
图1中箭头的方向表示的输送方向。T1、T2、T3分别表示连续运输机械, 它们可以是皮带运输机、螺旋运输机或刮板机运输机等其它连续运输机械。e 1、e 2、e 3、e 4表示系统中除连续运输机以外的其它用于系统中的机械。其中e 1可以是如下几种设备, 如挖掘机或装卸桥, 各种卸船机, 自卸船、翻车机、卸车机、取料机等设备。这些设备首先将散料送入散料输送系统, 它们一般位于系统的始端。e 2、e 3通常为散料的设备, 主要由选矿机械或破碎机、分离设备、水洗设备等组成。e 4通常由装船机、装车机、贮料仓等设备组成。图1中所表示的系统仅作为讨论时画出的简单系统, 实际在具体的系统中应根据需要设计成各种组合。
3 续散料输送系统各设备能力的确定
在连续散料输送系统中, 各设备的能力均应相互适应, 以达到经济、安全、可靠的目的。对于某一个连续散料输送系统我们可以用一个简图来表示, 见图2。
图2中, M1、M2……Mi表示该系统中所有的设备, 其中包括连续运输机械。连线与箭头表示散料的输送方向。系统中各设备都有其最大能力, 我们用Qimax来表示, 单位为t/h。最大能力表示该设备所具有的某一瞬时的最大能力。我们依次用Q1max、Q2max……Qimax, 表示M1、M2……Mi的最大能力。在散料输送系统各设备能力匹配问题上我们应以Q1max作为系统能力的设计依据。
从式 (1) 中可见系统中所有设备的最大能力均等于始端设备的最大能力Q1max.。有些部门在设计系统时按下列二式设计:
式中K为大于1的系数;
或者采用与式 (2) 、 (3) 类似的思想进行设计。因为在式 (1) 中已经考虑了最大极限值, 所以, 采用式 (2) 或式 (3) 设计是没有必要的, 无疑是一种浪费。按式 (1) 设计系统将完全能保证散料系统在输送过程中的畅通。
图3为分流式系统, 散料流经M2, 再流到M3与M4。分流式系统的能力应按下式确定:
图4为合流式系统, 散料系统的M1、M2的散料流汇集到M3再经M3到M4, 则合流式系统的能力匹配应按下式确定:
对于系统在几个小时或更长时间内散料的输送量一般与始端设备M1或M1与M2的设备类型及工况等因素有关, 这里不再详述。
4 系统各设备的散料运输与加工机械功率的确定
系统各设备的散料运输及加工机构的功率如果按平均能力来确定则功率将会过小, 若按最大能力来确定则功率又会过大, 而得不到充分的利用。应该采用等效能力的方法来确定其功率。等效能力由始端设备M1的能力来决定, 通M1的能力是时间的函数, 即:
则等效能力可按下式计算:
Qdx——等效能力
Tzg——周期时间;
T——时间。
当Qdx计算出后系统中各个设备该机构电机功率确定先按Qdx计算出等效电机转矩Tdx, 并使:Tdx≤Te
Tdx——等效转矩;
Te——电机额定转矩。
最后确定出各设备该机构所需的电机功率。
5 结论
5.1 连续散料系统的各设备的能力应按照各设备的最大能力等于始端设备最大能力设计。
5.2 各设备的运输与加工机构的功率应由等效能力来确定。
5.3 实际使用中Qimax将会小于Q1max, 这是由于散料在流动过程中设备对散料流量具有一定的均化作用。
参考文献
[1]机械设计手册.中册[M].北京:化学工业出版社, 1982, 10.
[2]GB3811.起重机设计规范[S].
[3]GB/T14695.臂式斗轮堆取料机型式参数[S].
[4]JB4149.斗轮堆取料机技术条件[S].
[5]JB/T7326.斗轮堆取料机安全规程[S].
[6]JB/T7328.斗轮堆取料机验收技术规范[S].
[7]JB/T7329.斗轮堆取料机技术术语[S].
[8]JB/ZQ8016.斗轮堆取料机质量分等[S].
[9]ZBJ/81001.移动散料连续搬运机械结构设计规范[S].
输送能力 篇6
关键词：散料输送系统,系统能力,多品种物料
0前言
对于一个输送多种类型散状物料的输送系统系统能力的确定, 需明确物料来料方式、各种物料的最终用户需求量、物料堆密度、最终用户接受各种散状物料的方式、输送线长度等因素。
1 工程案例
某企业, 拟建一条输送各类熔剂的熔剂输送系统, 该输送系统考虑汽车来料, 卸入汽车受料槽后, 通过槽下振动给料机输至带式输送机线, 最后通过移动卸料小车将各熔剂卸入相应的料仓。其中输送机线包括4条带式输送机, 总长380m, 移动卸料小车的行走速度0.4m/s, 移动行程70m。该输送系统年工作日330天。
熔剂输送系统需输送的各类熔剂的特性见表1。
表1熔剂输送系统需输送各类熔剂的特性表
2 熔剂输送系统系统能力确定
2.1 系统日输送各种物料的能力确定
以熔剂输送系统的年工作日330天, 以及各种物料的特性, 计算熔剂输送系统日输送能力。见表2。
表2熔剂输送系统日输送能力
2.2 生产时间的确定
工作制拟按日三班制考虑。
每班的工作时间包括:物料输送时间;汽车来料调度时间;各种物料倒运时设备启、停时间;设备点检、设备维护、交接班时间等。
1) 设备点检、设备维护、交接班时间
每班预考虑为2小时, 因此每日用于设备点检、设备维护、交接班时间为6小时。
2) 各种物料倒运时, 引起的设备起、停时间
根据表1中数据显示, 9种物料中, 只有石灰石、萤石, 由于受料终端的料仓仓容有限, 每天需要2次倒料, 考虑其它物料的来料, 以及石灰石、萤石每次来料不是一次性满足料仓容积的需要等因素, 可能会在一天引起输送线倒料的可能性的次数按4次考虑。因此全天输送线需排空启动的总次数按6次考虑。
输送线停机前排空全线物料的时间, 与输送机启动前的时间一致, 按物料的特性, 以及输送机的最大倾角等因素, 可暂定输送机的带速为1.6m/s。因次每次输送线停机前, 排空全线物料的时间为237.5秒, 因此全天, 因为物料倒运而引起的输送线排空和启动时间为2850秒, 即47.5分钟。
另外每次倒运物料, 移动卸料小车都将移动位置, 行至指定料仓。根据移动卸料小车的行走速度和行程推算, 每次倒运物料时, 移动卸料小车的行走时间为175秒, 因此全天, 因为物料倒运而引起的移动卸料小车的行走时间为1050秒, 即17.5分钟。
因此全天, 因为物料倒运而引起的设备启、停时间为65分钟。
3) 汽车来料调度时间
汽车来料调度时间包括, 来车、卸车、清槽等时间, 一般和生产企业的管理水平有一定的关系。暂按1次汽车来料调度时间为40分钟, 因此全天6次倒料, 汽车调度时间共240分钟。
4) 输送系统物料输送时间
综上所述, 每天用于汽车来料调度时间4小时, 各种物料倒运时设备启、停时间约1小时, 设备点检、设备维护、交接班时间6小时, 因此, 每天用于输送系统的物料输送时间为13小时, 考虑到其它不可预见的因素, 熔剂输送系统每天用于物料输送的时间为12小时。
2.3 系统能力、主要设备规格的确定
根据表2, 熔剂输送系统全天输送物料为575.7015m3, 按每天输送物料时间12个小时计算, 得出系统实际输送能力为48m3, 按拟定的输送机带速为1.6m/s, 可初选出带式输送机的带宽B=500mm。根据表2-1中每种物料所占输送总量的百分比数值看出, 其中活性石灰的输送量占全天输送总量的60%, 因此系统输送量以活性石灰的密度进行计算取得, 即熔剂输送系统的系统输送量为50t/h, 为保证不同密度的物料输送量为同一值, 因此受料槽下的给料机需配置变频, 保证输送量不变, 根据不同物料密度, 调整给量体积。
系统输送量按50t/h, 进行初步核算后, 全天输送物料时间达14.57小时, 因此需对输送量做调整至70t/h后, 考虑到石灰与增碳剂的物料密度较小, 因此输送机带宽调整至B=650mm。全天的输送物料的时间见表3。
3 结语
输送能力 篇7
关键词：水压机,主缸,计算分析
1 前言
石油管道输送管具有最大的经济性、安全性、可靠性等优点。本研究主要评估老水压机能否承担厚壁钢管及高等级材料的试压工作, 老水压机额定压机能力为1600T, 从额定压机能力来看, 水压机压”￠1420mm×18mm, 材质为X70所需一般螺焊管并没有多大问题, 但要压规格为中￠1422mm×25.4mm, 材质为X80的钢管还是有一定问题的。水压机能否承压上述规格的钢管, 关键问题在于主缸和拉力柱是否能满足承压要求, 需对主缸进行强度校核和能力评估。
2 水压机主缸强度校核
2.1 水压机主缸强度校核
现使用的1600 T水压机柱塞式单作用油缸, 缸体材料为35钢组焊件, 缸头结构形式为法兰式螺栓连接, 所用螺栓为M48×3×220mm, 数量12个, 螺栓材质35钢, 查有关材料手册得:σs=310MPa, σa=520MPa。
2.2 主缸强度校核
2.2.1 水压机的额定工作压力应低于一定极限值, 以保证工作安全,
P n≤O.3 5σs (D外2–D2) /D外2将D外=1.2 m, D内=0.9 2 m代入得Pn≤45MPa
水压机主缸产生1 6 0 0 T推力时, 所需压力为2 5 M P a。其安全系数为:n=45/25=1.8水压机在额定压力为4 5 M P a时, 主缸所产生的推力为:F=1/4 (兀D柱2×45×106) =2860t
2.2.2 主缸的额定工作压力应与完全塑性变形压力有一定的比例范围,
P n≤ (0.3 5-0.4 2) P p1Pp1--一缸筒发生完全塑性变形的压力,
缸筒发生完全塑性变形的压力按下列公式计算:P p l=2.3σs L 0 g (D外/D内) =8 2.3 M P a所以P n≤ (0.3 5~0.4 2) P p 1= (28.8~34.6) MPa
既若要保证主缸不发生塑性变形, 主缸工作压力为Pn≤ (28.8~34.6) MPa, 此时主缸最大推力为:F=1/4兀×D柱2× (28.8~34.60) ×106 (1830~2200) t
2.3 主缸径向变形量△D的校核
△D=D·P T/E[ (D外2+D2) / (D外2-D2) +γ」PT一缸筒耐压试验压力 (MPa) , PT=25MPa
E一缸筒材料弹性模数 (MPa) , 钢材E=216GN/m2
γ一缸筒材料泊桑系数, 钢材γ=3
变形量不应超过密封圈允许范围, 查有关手册得「△D」=0.4mm。
通过计算得:△D=D·PT/E[ (D外2+D2) / (D外2一D2) +γ) =0.4 4 2 m m≈「△D」计算结果表明主缸密封不致失效的额定压力为25MPa。
2.4 主缸的爆破压力校核
主缸发生爆破的压力为:P E=2.3σb L 0 g (D外/D) =1 3 8 M P a说明爆破压力远远超过主缸的额定压力, 主缸承压能力还可以提高
2.5 主缸缸体底部厚度的校核
代入得:n《σs H2/[ (0.433D) 2P]=11
表明主缸底部在主缸压力为25MPa时, 其安全系数为11, 足以满足水压机要求。
2.6 主缸缸头法兰厚度及连接螺栓的校核
单作用柱塞式油缸工作时是靠两侧油缸带动主缸前进和后退, 行走过程中, 主缸法兰盖及其连接螺栓受力不是很大, 12个均布的M48 mm螺栓及厚度为150mm的法兰足以满足试压要求, 故可以不作强度校核。
3 水压机压机能力综合分析
通过以上各项计算, 综合分析可知水压机主缸其压力为25MPa时, 工作情况是最佳的。工作压力为35MPa时, 主缸要发生一定的塑性变形, 其变形量为:
△D=D*PT/E[ (D外2+D2) / (D外2一D2) +γ) ==0.6mm
表明主缸压力在35MPa时, 发生的变形量比V型密封圈的允许间隙在直经要大0.2mm, 密封效果要受到影响, 可能要引起压力外泄或影响密封圈使用寿命。通过查阅有关液压方面的资料, 我认为通过调整主缸缸盖压紧螺栓, 改善密封圈的密封性能, 水压机的主缸是可以承受35MPa的压力的。
前面已经计算过, 当主缸压力为35MPa时, 主缸所产生的推力为:
F=1/4π×D柱2×35×106=2325T
该推力同水压机额定压力相比, 压管能力可提高:2325T/1600T=1.45倍
综合上述, 水压机主缸可承受压力为35MPa, 至于还能否再往上调, 要通过试验才可得出结论。根据前面的第一项计算结果Pn=45MPa, 我认为水压机主缸在没有外部缺陷的情况下, 其主缸压力可以调到45Mpa (目前液压系统还调不到这一压力, 要对高压部分进行改造) 。此外, 缸头密封结构要进行改造。
4 结论
计算结果表明水压机主缸压力P主缸小于水压机液压系统额定压力, 故不需大的改造也能压规格为￠1422mm×25.4mm, 材质为X80的钢管, 既保证了钢管的生产和质量, 工厂也节约了一大笔改造费用, 具有很好的经济效益。
参考文献
[1]雷天觉.液压工程手册[M].北京机械工业出版社, 1990, (04)
输送能力 篇8
近年来，随着新建电源不断接入电网和重庆500 kV电网的不断加强，重庆电网的输电能力和供电可靠性得到了进一步提升。但是，由于重庆电网负荷的快速增长和川渝电网运行方式耦合的紧密性，重庆电网的川电东送通道在大负荷运行方式下出现了较为突出的功率分布不平衡问题，使得川电东送输送能力严重受限，导致重庆电网被迫采购价格更高的鄂电。提升川渝电网之间输电通道联络线的传输能力，能有效降低重庆电网的购电成本，实现华中电网大范围的电力资源的优化配置，为重庆电网及华中电网带来直接的经济收益，提高电网的安全运行水平。
目前，提高互联电网输电能力的方法很多，常用的包括采用特高压输电技术[1,2,3]，应用灵活交流输电技术[4,5,6]和优化电网运行方式[7]等。文献[8]基于特高压输电网络功率传输模型，对影响特高压输电网络输电能力的多种因素进行了深入分析，并结合案例讨论了特高压输电系统中不同的输电距离对应的输电能力。文献[9]从灵活交流输电技术的角度，建立了考虑SVC与TCSC的可用输电能力模型，结合连续潮流法，选择对于提高系统输电能力最有利的SVC与TCSC安装位置。
本文主要从优化电网运行方式的角度，针对川渝电网当前存在的川电东送输送能力受限问题，基于直流潮流[10,11]模型，分别从发电优化调度[12,13]与互联网架建设改造[14]两个方面建立了川渝电网提升川电东送输送能力的优化模型。利用优化工具分别对两种方案的优化模型进行求解，给出川渝电网发电优化调度与互联网架建设改造的优化结果。通过与川渝电网当前断面运行状态进行对比，体现本文所提方案对川渝电网输电能力的提升效果，同时验证了方案的有效性。
1 川渝电网输电能力受限成因分析
1.1 川渝鄂断面潮流分布特征
重庆电网分为6个片区运行：“思源-陈家桥-板桥-圣泉”片区、隆盛片区、“石坪-巴南”片区、“长寿-张家坝”片区、万县片区、九盘片区，各供电片区内部维持500 kV/220 kV电磁环网运行，片区间220 kV解环运行。其中，“思源-陈家桥-板桥-圣泉”片区的负荷与发电出力居于重庆电网首位，均占重庆电网总负荷和总发电出力的45%。
由于重庆内部电源不足以满足重庆负荷的需求，因此需要从邻省四川和湖北购得电能。如图1所示，重庆电网通过500 kV洪板双回线、黄万双回线与四川电网联网运行(构成川渝断面)，通过500kV盘龙双回线、张恩双回线与湖北电网联网运行(构成渝鄂断面)。
2013年7月15日13时，洪板线传输功率为2047 MW，而黄万线出现由重庆向四川倒送的情况，传输功率为61 MW，出现了川渝断面两条联络线功率分布不平衡的最极端情况。
洪板与黄万两条联络线传输功率的严重不平衡导致川电东送输送能力受到较大影响。受华中电网总体安全运行约束，电网存在着较为严重的拉闸限电风险，电网输电和供电能力的可靠性随之降低。而且相关输电瓶颈不仅制约了华中电网的整体资源优化配置能力，也对华中电网整体安全稳定运行产生较大的不利影响。
将7月15日13时的重庆发电、负荷数据以及四川发电、湖北发电数据输入到PSASP重庆夏大运行方式中，获取符合该时刻川渝断面的潮流结果，川渝断面与渝鄂断面传输功率如表1所示。其中，川渝断面传输功率以四川向重庆送电为正，渝鄂断面传输功率以湖北向重庆送电为正。
1.2 川渝电网输电能力受限原因分析
借助直流灵敏度分析法[15,16]，得到重庆负荷节点关于川渝联络线的灵敏度关系。按照各片区将各负荷求和，统计各片区灵敏度的平均值，发现只有万县九盘片区关于两条联络线的灵敏度相差不大；而另外四个片区其对洪板线的灵敏度绝对值明显大于黄万线。说明这四个区域的负荷节点与洪板线的关系较为密切，而与黄万线关系较小。与重庆实际电网结构相吻合。
通过分析重庆电网的负荷分布可以发现，万县九盘片区远离负荷中心，其负荷只占重庆负荷的8%。而其余四个片区负荷占总负荷的92%。尤其是处在负荷中心的“陈家桥-板桥”片区，关于两条联络线的灵敏度差异最明显，与洪板线的灵敏度联系也最大，其负荷占到了重庆总负荷的45%。
由于这四个片区的负荷节点与洪板线的关系要密切的多，因此会导致川电东送的功率主要通过洪板线对重庆负荷供电，只有很少的功率会通过黄万线向重庆负荷供电，甚至出现2013年7月15日13时黄万线倒送的情况。这也是造成川渝断面传输功率不平衡，以及川渝断面输电能力受限的最主要原因。
另外，重庆电源、四川负荷、四川电源对于川渝联络线的输电能力也存在不同程度的影响；同时渝鄂断面关于川渝联络线灵敏度存在的差异，使得两条渝鄂联络线上不同的传输功率的分配会影响到川渝联络线的传输能力。
2 川渝电网提升川电东送输送能力的方案
川渝实网数据较为庞大，与交流潮流相比，选择直流潮流可以大量减少优化模型中的变量和约束条件的数量，并且在发电优化调度中涉及机组启停和互联网架建设改造涉及线路是否新建时，直流潮流模型的线性方程使得该问题仅涉及混合整数线性规划[17,18]，缩短了优化求解时间，并且容易得到优化结果。直流潮流的选定意味着本文所提方案仅从有功层面研究川电东送输送能力的提升，不考虑无功与电压之间的关系。
2.1 基于川渝电网发电调度优化方案的优化模型
为提升川渝电网川电东送的输送能力，优化模型的目标函数定为现有川渝联络线输送总有功功率最大，表达式为
式中：Phb为川渝联络线洪板线的传输功率；Phw为川渝联络线黄万线的传输功率。
约束条件主要包括：基于直流潮流模型的有功功率平衡方程、发电机有功出力上下限约束、现有联络线输送功率上下限约束。
式中：PGi为发电机的有功出力；ui为发电机启停标志(0为停机，1为启动)；PLi0为当前断面的负荷有功功率；θ为所有节点电压相角的列向量；B为存放支路参数的矩阵；分别为有功电源出力的上、下限；分别为川渝联络线洪板线的上、下限；分别为川渝联络线黄万线的上、下限。其中，矩阵B中各元素具体含义为[19]
式中，xij为节点i、j之间支路的电抗。
2.2 基于川渝互联网架建设改造方案的优化模型
互联网架建设改造涉及川渝电网之间联络线的新建，优化模型的目标函数定为川渝现有联络线与新建联络线输送功率之和最大，表达式为
式中：Pnewi为新建川渝联络线的传输功率；SLine为新建川渝联络线的集合。
互联网架建设改造后，当前潮流断面状态不再满足平衡条件，需通过优化发电调度使当前潮流断面在新网架结构中重新获得平衡，从而求取川渝电网的输电能力。该模型的约束条件在发电优化调度模型的基础上，增加一项不等式约束：新建的川渝联络线输送功率上下限约束。
式中：分别为新建川渝联络线的上、下限。在已有两节点之间，每新建一条线路，矩阵B中与该新建线路相关的四个元素均要进行修改，修改方式为
式中：xnew为节点m、n之间新建线路的电抗；Bmn0、Bnm0、Bmm0和Bnn0分别为新建线路前，节点m与节点n在矩阵B中对应的各相关元素的原始值；knew为线路是否新建标志(1为新建，0为不新建)。
本文所做研究主要针对川渝电网，对与重庆电网相连的湖北电网进行了简化等效处理[20,21]，重庆电网与湖北电网的联系最终仅体现在重庆内部的渝鄂联络线节点上。在优化模型中，将重庆内部的渝鄂联络线节点作为发电机节点处理，有功出力大于0时，湖北向重庆送电；有功出力小于0时，重庆向湖北送电。
3 方案应用效果分析
本文基于2013年7月15日13时的典型断面进行川渝电网提升川电东送输送能力的方案研究。
3.1 基于川渝电网发电调度优化方案应用效果分析
表2为川渝电网发电调度优化后川渝联络线上流过有功功率的优化结果。其中，各发电机节点的有功出力上下限遵照实际系统给定；洪板线和黄万线允许流过有功功率的上下限根据n-1校验原则，保证单回线运行时线路流过的有功功率仍不超过线路的热稳定极限来给定。
结合表2的优化结果，将发电调度优化前后各联络线输送功率的情况绘成柱形图(图2)，通过对比优化前后的两个状态突显方案的实施效果。
由图2可以看出：经过优化工具对发电调度优化模型进行求解，合理调整川渝电网整体发电机的出力分布，川渝断面各条联络线的输送功率较当前断面均有所增长，四川向重庆的输送能力得到较大提升。同时，渝张家坝、渝九盘两个渝鄂联络线在重庆内部的节点由正变负表明，通过发电调度的优化，重庆由当前断面的从湖北购电转变为向湖北售电。
由于实网数据中发电机节点较多，无法将所有机组的有功出力优化结果全部列出，因此发电优化调度方面仅给出区域发电总功率的优化结果，如表3所示。
由表3可以看到：四川电网与重庆电网的总有功出力较当前断面均有所增长，这与川渝联络线和渝鄂联络线上功率的变化是相一致的。由于四川与重庆本地的负荷均没有发生变化，而重庆由从湖北购电转变为向湖北售电，导致重庆的有功出力势必要增加，当重庆所有机组均工作在有功出力上限仍不足以满足重庆向湖北的送电量时，四川向重庆的输电量必将增加，最终四川与重庆总的有功出力增量等于重庆由从湖北购电转变为售电这一变化量。
3.2 基于川渝互联网架建设改造方案应用效果分析
表4为在发电优化调度基础上，允许新建川渝联络线的情况下，各联络线上流过有功功率的优化结果。其中，各发电机节点的有功出力上下限仍遵照实际系统给定；洪板线、黄万线和新建川渝联络线允许流过有功功率的上下限根据n-1校验原则，保证单回线运行时线路流过的有功功率仍不超过线路的热稳定极限来给定。
结合表4的优化结果，将新建川渝联络线前后各联络线输送功率的情况绘成柱形图(图3)，通过对比优化前后的两个状态突显方案的实施效果。
表5为新建川渝联络线时对应各区域发电调度的优化结果。与表3类似，表5同样表明了新建川渝联络线时各区域发电出力的变化与联络线输送功率的变化保持一致。
由图3可以看到：利用优化工具对川渝互联网架改造建设优化模型进行求解，当新建资阳—陈家桥这条川渝联络线时，能够保证四川向重庆输送的总功率最大。与仅对发电调度进行优化的方案相比，新建川渝联络线拓宽了四川向重庆的输电通道，四川可以通过新建的联络线将更多的电能送到重庆，因此，该方案下通过川渝联络线输送的总功率要大于发电优化调度方案的优化结果，与当前断面相比，传输功率提升了2.4倍。同时，四川向重庆输送功率的增加使得重庆可以向湖北送更多的电。比较表3与表5可以看到，两个方案下重庆电网有功出力的优化结果相同，因为两个方案下重庆所有机组均工作在有功出力上限，而四川电网发电能力较强，新建川渝联络线后，四川有功总出力继续增加，将电能更多地送给重庆，重庆向湖北的送电量也因此得到提高，体现了方案对川电东送输送能力的提升效果。
4 结论
精艺股份涉嫌利益输送 篇9
面对一家在收购之初就已显露业绩下滑迹象的公司，精艺股份仍然高溢价收购，而收购之后业绩颓势仍然未能止住，有分析人士直指，收购的背后恐怕“隐藏公司管理层通过高溢价并购进行利益输送的黑幕。”
精艺万希持续下滑
2010年11月，精艺股份以人民币3720万元、2480万元的价格收购方丽容、麦仕集团有限公司分别持有的飞鸿国际60％和40％的股权，交易总价格为6200万元。
飞鸿国际于2009年6月成立，注冊地在香港。该公司自成立以来尚未开展实际业务，其2009年度营业收入和净利润均为0；2010年1－8月营业收入为0，净利润为－3.36万元港币，其主要资产为持有精艺万希25％的股权，该公司主营业务为制冷用精密铜管的生产销售。据评估，飞鸿国际净资产账面价值为846.10万元人民币，评估值为5676.24 万元，增幅为570.87%。最终收购价格又在评估价上浮9.22％，高达6200万元。
收购之初精艺股份表示，“由于本次收购价格水平明显低于公司现有股票价格的市盈率水平，以其2008年度、2009年度净利润为基础测算，本次交易收购价格对应市盈率分别为10.93倍、4.97倍，完成此次收购飞鸿国际全部股权后，可直接提高公司现有每股收益，对全体股东有利。”
然而事实却证明，这是一次失败的收购。从2011年年报来看，精艺万希报告期营业利润为901.87万元，净利润为1259.87万元。相比2010年3968.66万元的营业利润和2476.89万元的净利润而言，降幅巨大，净利润甚至接近腰斩。而如果倒推到2009年来看，当时精艺万希的营业利润为5028万元，净利润为4575万元。言下之意，精艺万希当前的业绩甚至比不上两年前的三分之一。
涉嫌利益输送
值得一提的是，公司早在2010年收购飞鸿国际时，精艺万希就已经出现了业绩下滑的苗头了。收购评估报告显示，2010年1－8月精艺万希的净利润仅1517.73万元。
面对一家业绩已出现下滑迹象的公司，精艺股份为什么还要以高溢价收购呢？其背后恐怕有更深层次的原因。
通过公开信息可以看到，精艺股份并非直接收购飞鸿国际所持的精艺万希股份，而是通过收购飞鸿国际两位股东所持飞鸿国际的股权，以直接持有飞鸿国际100％股份，最终达到间接持有精艺万希25％股权的目的。
记者了解到，飞鸿国际所持有的精艺万希股份是在2010年6月18日从香港腾达投资发展有限公司（以下简称“腾达投资”）处获得的。而这一时间距离飞鸿国际被收购仅四个月，不排除飞鸿国际是为了被收购而特地成立的公司。更令人诧异的是腾达投资的股东与飞鸿国际的股东结构一模一样，均为方丽容和麦仕集团，持股比例分别为60%和40%的股权。精艺万希的外资股东为何做出如此令人眼花缭乱的股权转让，精艺股份公开披露的信息中并未对此做出解释，但其背后肯定有不为人知的目的。
有业内人士指出，“精艺万希的经营情况每况愈下，目前仅有不足千万的营业利润。收购难以给上市公司带来业绩提升，反而投资难以收回。如果其中存在利益输送，则中小股东是最终的受害者。” 对于记者提出的质疑，精艺股份董秘吴焱对此表示，“公司在收购飞鸿国际时并无能力可以预测、判断精密铜管的行业外部环境在一年之后出现如此大幅波动，也未在任何主流媒体、行业资讯、政府报告中获得相关预测信息。但公司认为目前精艺万希年产能达到约4万吨，在目前行业内，投资年产4万吨的生产线约需至少投入3亿元，公司以6200万元的代价获得约1万吨的产能，我们认为该项投资是经济、合理的。”
螺旋输送装置输送玉米秸秆功耗研究 篇10
农作物秸秆是工农业重要的生产资源,合理利用秸秆已引起了各国广泛关注。目前,我国对秸秆的利用主要集中在以下方面: 肥料、燃料、饲料、工业原料及食用菌基料等[1,2]。螺旋输送装置是秸秆利用生产过程中必要设备,且已广泛应用于各种秸秆类粗饲料的收获机、秸秆压块机、秸秆膨化等机械设备上。国内外一些学者对农业工程领域中应用的螺旋输送装置的研究主要集中在输送过程的理论分析、对结构参数的优化、输送过程的试验研究及仿真分析等; 但均以谷物类物料为研究对象,关于粗饲料的螺旋输送研究尚不多见。因此,螺旋输送装置在粗饲料行业实际应用中仍存在功耗大、输送效率低等问题。
为了降低功耗、提高输送效率,本文通过理论分析与试验研究建立了粗饲料螺旋输送功耗的数学模型,通过试验对粗饲料的螺旋输送过程进行了研究。
1 螺旋输送功耗分析
螺旋输送装置工作时需要克服的阻力包括机壳、螺旋叶面对物料的摩擦阻力、物料的内摩擦阻力及物料被挤压所产生的阻力。
1. 1 物料与机壳间的摩擦作用所消耗的功率 E1
根据功耗的定义和图1所示输送装置的结构,物料与机壳间的摩擦力所消耗的功为
式中r—物料的容积密度( kg /m3) ;
g—物料的重力加速度( m / s2) ;
D—机壳底部半圆直径( m) ;
φ—填充系数;
n—测压系数;
ψ—物料的内摩擦因数;
L—螺旋输送装置输送长度( m) ;
f1—物料对机壳间的摩擦因数;
v0—物料轴向移动速度( m/s) ;
P—单位长度上物料对机壳的压力( N / m) 。
1. 2 物料与螺旋叶片间摩擦所消耗的功率 E2
单圈叶片任一直径微小圆环( 2x + dx ) 物料量为由于叶片上单位面积负荷与断面单位面积物料量成正比,单圈任一直径微小圆环叶片的负荷为[3]所以,物料与螺旋叶片间摩擦所消耗的功为
式中x—微小圆环半径( m) ;
dx—微圆环宽度( m) ;
Q—单圈叶片上的物料量( kg) ,Q =G/N;
G—螺旋输送装置内的存料量( kg) ;
N—螺旋叶片的圈数;
d2—螺旋叶片的直径( m) ;
d1—中心轴直径( m) ;
k—常数;
f2—物料与叶片间的摩擦因数;
vr—物料与叶片之间的相对滑动速度( m/s) 。
1. 3 物料间相对运动所消耗的功率 E3
不同螺旋升角处物料的运动情况不同,导致物料间产生相对运动。由于物料输送过程当中受到螺旋输送装置的转速、填充率及物料本身力学特性等的影响,物料在输送过程中会产生摩擦、搅拌、翻滚,从而消耗功率。粗饲料( 揉碎玉米秸秆) 在螺旋叶片任一螺旋升角处单一物料的运动情况各不相同,物料间相互影响、相互制约,因此无法建立精确的数学模型,计算时通常采用修正系数[4]。该系数与物料的力学特性有关,但对于粗饲料来讲其力学特性随着含水率的变化而发生变化。因此,分析物料的力学特性对输送功耗的影响情况是非常必要的。
综上所述,螺旋输送装置输送过程中消耗的功率为E = E1+ E2+ E3。对于课题组所研制的试验台而言,其结构参数已是定值,因此影响螺旋输送装置功耗的因素有螺旋转速、填充率( 对于本研究使用喂入量来控制填充率) ,以及被输送物料的力学特性。
通过以上分析得知: 秸秆物料在螺旋输送装之内的运动主要受到物料与机壳间的作用力、物料与螺旋叶片之间的作用力、物料之间的作用力、物料本身的重力。物料在以上合力的作用下做空间运动,其绕轴旋转运动是功耗增加的主要原因之一。
比能产量是衡量螺旋输送装置输送效率的重要参数之一,计算式为
式中Ek—比能产量( kg /W) ;
M—单位时间内的输送量( kg / min) ;
E—输送M物料时所消耗的功率( W) 。
2 试验研究
2. 1 试验仪器设备及物料
试验采用的仪器设备为: 螺旋输送装置试验台( 结构示意图如图2所示) 、北京三晶创业科技有限公司的JN338型智能数字式转矩转速测量仪、深圳市康泰科技有限公司生产的CNT800 - 4T0075G多功能全数字式变频器、C3300型秒表、电子秤、BZJ - 2型应变控制式直剪仪。
试验物料采用经过9R - 40型揉碎机揉碎后的玉米秸秆。
2. 2 试验方法
研究采用单因素试验,分别研究螺旋转速和喂入量对螺旋输送功 耗的影响。本 试验选用 含水率为24% 的揉碎玉米秸秆作为试验物料,通过预试验发现: 当转速达到90r /min时,输送装置的功耗随着转速的增加急剧增大; 当螺旋转速达到140r /min时,螺旋输送装置的输送量达到最大值。因此,选择转速为90~ 140r / min。
在一定的范围内,喂入量越大,输送装置的输送量越大; 但是当填充率大于0. 5时,物料在料槽内的运动变得不稳定,输送功耗增大。当喂入量0. 7kg /s时,物料在输送装置内的运动平稳; 当喂入量达到0. 94kg / s时,物料产生翻滚、做绕轴运动、物料间相互挤压,输送功耗急剧增大。因此,喂入量选取0. 7~ 0. 94kg / s。
根据揉碎玉米秸秆的应用场合所要求的含水率范围,选取含水率为24. 5% ~ 72. 24% 的秸秆物料作为试验物料。试验从高含水率的物料做起,将把高含水率的物料在自然状态下均匀摊开晾晒,每隔24h测其含水率,得到以下8组试验样本。通过自制的滑动摩擦特性试验台测试8种含水率: 24. 5% 、36. 8% 、3 8 . 0 5 % 、4 5 . 4 % 、5 2 . 7 9 % 、6 0 . 2 7 % 、6 9 . 8 6 % 、72. 24% 及揉碎玉米秸秆与钢板间的滑动摩擦角[5]。利用直剪仪测试8种含水率: 25. 5%、32. 78%、37. 6%、40. 5% 、46. 5% 、59. 27% 、69. 86% 、75. 24% 秸秆的内摩擦角。同时,分析物料的摩擦特性和流动特性随含水率的变化规律。另外,在一定的螺旋转速和喂入量下对16种含水率的物料分别完成5次输送,记录输送功耗和比能产量,并取平均值,分析物料的力学特性对输送性能的影响规律。
3 试验结果与分析
3. 1 转速对螺旋输送功耗的影响
表1为喂入量0. 485kg /s时不同转速下的输送功耗和比能产量。从表1可以看出: 转速每增加10r /min,螺旋输送装置的输送功耗增大5 ~ 9W; 比能产量随着转速的增加先增大再减小,转速120r /min时比能产量最大。因此,提高输送装置的比能产量,在一定程度上可以提高输送效率、降低输送成本。
通过分析可知: 输送含水率约24% 的揉碎玉米秸秆时的螺旋转速建议值为120r/min。
3. 2喂入量对螺旋输送功耗的影响
表2为转速120r /min时不同喂入量下的输送功耗和比能产量。从表2可以看出: 螺旋输送装置的喂入量每增加0. 1kg /s,对应的输送功耗增大10 ~ 12W;比能产量随着喂入量的增加先增大再减小; 当喂入量为0. 88kg /s时,输送装置的比能产量最大,输送效率最高。
通过分析,输送含水率为24% 的揉碎玉米秸秆时,螺旋输送装置的喂入量建议值为0. 88 kg /s。
3. 3 物料力学特性对螺旋输送功耗的影响
通过对螺旋输送装置的输送功耗分析得知,被输送物料的力学特性是影响输送功耗的主要因素之一。但是,本文研究所选用的揉碎玉米秸秆是柔软、蓬松、尺寸形状不规则、各向异性的柔性体,国内外对该类细碎化处理物料的研究比较少,其力学特性的测定很难实现[6,7,8,9]。
本文在前人研究的基础上,以揉碎玉米秸秆为研究对象,分别测定其在不同含水率下的滑动摩擦角和内摩擦角,试验研究对输送性能的影响规律,为螺旋输送装置的优化提供依据。
3. 3. 1 物料的滑动摩擦角对输送功耗影响的试验
表3是8种不同含水率的揉碎玉米秸秆的滑动摩擦角值及在螺旋转速73r /min、喂入量0. 992kg /s的情况下的输送功耗值。
通过分析得知: 揉碎玉米秸秆的含水率每增加10% 时,其滑动摩擦角增加3° ~ 5°,在一定的螺旋转速和喂入量下,输送功耗增加7 ~ 9W。这是由于输送过程中物料与螺旋叶片、物料与机槽壁面之间存在摩擦作用[10]。随着含水率的增加,秸秆物料的粘附作用增大,与接触面之间的粘聚力增强,从而使摩擦力增加,物料克服摩擦力工作时消耗的功率增大。
3. 3. 2 物料的内摩擦角对输送功耗影响的试验研究
利用直剪仪测定8种不同含水率条件下揉碎玉米秸秆的内摩擦角,试验装置如图3所示。在螺旋转速73r /min、喂入量0. 992kg /s的情况下做重复试验,结果如表4所示。
通过分析可以看出: 随着含水率的增加,揉碎玉米秸秆的内摩擦角呈先增大、再减小的变化趋势,而螺旋输送装置的输送功耗逐渐增大。此外,从表4中还可以算出: 物料的含水率小于60% 时,含水率每增加10% ,其内摩擦角增加4° ~ 7°; 物料的含水率大于60% 时,内摩擦角有减小的趋势,但是输送功耗随含水率的增加增大7 ~ 9W。其主要原因有: 物料的含水率小于60% 时,随着含水率的增加,物料的流动性变好,有利于输送,但是其内摩擦角不断增大。根据公式( 1) 可知: 内摩擦角增大会导致功耗的增加。物料的含水率大于60% 时,随着含水率的增大,其内摩擦角变小,但是物料的内聚力增大。因此,物料在一定的螺旋转速和喂入量下输送时,物料的含水率越高,其消耗的功率越大。
4 结论
1) 建立了螺旋输送装置输送功耗的数学模型,分析了其影响因素。螺旋输送装置的转速、喂入量和被输送物料的力学特性影响输送功耗。
2) 通过试验研究得出: 螺旋转速为120r / min、喂入量为0. 88kg /s时输送含水率约24% 的揉碎玉米秸秆时的比能产量最高为0. 704 ~ 0. 714kg /W,且输送效率高、成本最低。