皮帶自動采樣機是最為廣泛使用的輸煤系統采樣裝置,包括皮帶中部采樣裝置和皮帶端部采樣裝置,因為安裝位置有所區別,組成上有差異,但基本原理和工組流程差不多。采樣裝置主要由采樣頭、給料機、破碎機、縮分器(二次采樣裝置)、樣品收集器及余煤回送裝置組成。圖1-圖3是三種不同形式的自動采樣裝置。目前有一些廠開始使用采制樣一體裝置、采制化一體裝置,用于減少過程中人工干預、同時減員增效。
圖1 皮帶頭部自動采樣裝置
圖2 皮帶中部自動采樣裝置1
圖3 皮帶中部自動采樣系統
基本工作流程:采樣裝置按設定的時間從皮帶上做全斷面刮掃,采取的子樣通過溜槽進入初級送料皮帶機除鐵,同時把樣品均勻送入破碎機粉碎,子樣通過次級皮帶縮分器分成留樣和棄料(或二級采樣、縮分后分成留樣和棄樣),留樣被自動收集在儲料罐中,棄科被斗式提升機返回到皮帶。
各部分組成說明
1 采樣頭
采樣頭是機械采樣裝置的核心部件,一般布置在皮帶機(給料機)的中部,如圖4所示。
圖4采樣頭
皮帶中部初級采樣機一般采用刮板式采樣頭,其由電動機驅動,電動機通過減速機帶動主軸,而主軸上有刮板。刮板式采樣頭在皮帶上方,由電動機驅動刮板旋轉,將皮帶上整個斷面的原煤刮入落料管中,圖5所示。
圖5采樣頭刮煤示意圖
2 給料機
給料機分為一、二級給料機,一、二級給料機的結構相同。常用的有皮帶給料機和螺旋給料機兩種。
皮帶給料機與皮帶機類似,主要由驅動裝置、滾筒、托輥及皮帶組成。給料機采用整體防塵密封,其進料口和出料口均通過法蘭全密封連接。給料機能對煤流進行控制,使煤樣均勻地送入系統下一級設備。其外形結構如圖6所示。
螺旋給料機是一種連續輸送設備,它利用旋轉的螺旋將被輸送的物料沿固定的機殼推移而進行輸送工作,使物料不與螺旋一起旋轉的力是物料的重力和對于機殼的摩擦力,螺旋機的結構比較簡單和維護不太復雜,橫斷面的外形尺寸不大,便于若干位置上進行中間卸載,便于利用緊閉機殼的蓋子達到較多的密封,螺旋機被廣泛用來輸送各種物料。
3 破碎機
破碎機分為一、二級破碎機,一般情況下,一級破碎機采用齒輥式,二級破碎機采用擺動錘式破碎機。錘式破碎機包含一系列擺動及剛性錘子,并具有篩分桿,用于確定最終的破碎粒度。原煤開始在破碎機上部破碎,通過篩分桿后進一步受到剪切破碎,而當錘子強力迫使原煤從篩分桿上或中間通過時,因摩擦力而達到最后的破碎效果。破碎機的外形如圖7所示。
4 樣品收集器
樣品收集器用于間歇和連續收集煤樣,樣品收集器配有6~8個樣品罐。樣品收集器應采用整體密封設計,樣品收集器離二級采樣頭很近,其連接處無縫隙、不跑塵,能夠有效的防止水分損失。
樣品收集罐均勻的分布在樣品收集器的旋轉盤上,樣品罐上設有密封蓋,以防止水分的損失。樣品收集器的旋轉周期與初級采樣頭的旋轉次數聯鎖,并可人為設定。樣品收集器的外形如圖8所示。
5 余煤回送裝置
余煤回送裝置一般采用斗式提升機。斗式提升機是一種固定連續垂直輸送設備,屬離心卸料型,其傳動裝置采用軸裝懸掛式減速器及液力聯軸器傳動。
斗式提升機主要由機頭、機筒、機座、傳動裝置、輸送帶及提斗等部分組成。
6 自動控制特點
1.系統啟動后按設定的啟停原則自動完成程序啟動、運行。
2.采樣裝置應與皮帶機設置聯鎖功能,一般設置成隨皮帶啟動而啟動,皮帶停則自動停。
3.對控制的所有電動機有短路保護和熱保護,控制箱面板指示燈顯示各電機的運行、報警/故障狀態。
4.采樣裝置各部分按逆煤流順序啟動,順煤流順序停止。
5.PLC為輸煤程控系統提供運行、報警信號,報警信號至少應包括:采樣機故障、采樣機重載停機故障等。
6.采樣機設有自動/手動轉換開關。在自動狀態下,系統自動完成對原煤的采樣、制樣等全部工序;在手動狀態下,可在就地啟停采樣裝置的各部分。
7.當系統開始啟動,在設定的時間內沒有全流程啟動完畢,則系統停止運行,已啟動的設備按順煤流順序延時停機。
運行檢查內容
01
啟動前
1. 確認取樣系統各部位雜物和粘煤已清理,落煤管已疏通。
2. 檢查初級采樣機的采樣頭刮斗應向上,停放在規定位置,無偏下擋住煤流的可能。
3. 檢查導料槽完好,溜槽、斗提機和采樣頭開口和采樣入口處無積煤。
4. 檢查采樣頭的刮斗無變形,磨損應正常,采樣系統各連接螺栓完好,螺絲無松動。
5. 破碎機、皮帶給料機內無積煤,無卡住現象。
6. 檢查各分部機構的密封罩、檢查門、觀察孔等完好,各驅動機構完好。
7. 檢查確認各安全保護裝置完好,聯鎖正常。
8. 檢查“急停”按鈕,保證未被按下,選擇開關在“程控”、“自動”位置。
02
運行中
1. 檢查各機構運行指示燈指示正確,運行平穩。
2. 檢查采樣頭按設定時間動作正常。
3. 給料機的各軸承發熱溫升不得超過30℃。
4. 檢查落煤管暢通無堵塞,各部位無漏煤、撒煤,密封良好。
5. 檢查斗式提升機運行正常、無堵煤,余煤回收出料口出料均勻。
6. 檢查各分部機構無異常振動、異聲、異味及異常溫升。
7. 雨天或煤濕度大時應加強對取樣系統的檢查,發現堵煤應及時疏通;保證采樣裝置的投用率。
8. 發現煤樣量過多或過少時,應檢查取樣系統有無堵煤或其它異常現象,若發現堵煤,應及時清理;若無明顯異常,通知檢修調整采樣頭采樣間隔時間。
9. 發現采樣頭偏下有擋住煤流的可能,可將“自動/手動”轉換開關打至“手動”位置,點動采樣頭,將刮斗調整至向上。
10.因故障使系統中任一設備電動機停止運行時,應按順煤流方向的設備順序延時停機。
03
運行后
1. 檢查停機順序、延時間隔符合要求,檢查各分部機構確已停止運行,各指示燈指示正確。
2. 檢查余煤確已走空。
3.檢查各部位無積煤,就地無撒煤。


