Угольный погрузчик: руководство по производительности, пылеулавливанию и автоматизации

A погрузчик для угля представляет собой специально созданную машину для перевалки сыпучих материалов, которая транспортирует уголь с береговой конвейерной системы непосредственно в грузовые трюмы сухогрузов. Современные судовые погрузчики, работающие на стыке структурного проектирования, погрузочно-разгрузочных работ и портовой логистики, являются одними из наиболее важных для производительности активов на любом терминале по экспорту угля — их пропускная способность, пылезащита и уровень автоматизации напрямую определяют время занятости причала и затраты на простой судна.

8000

т/ч

Максимальная скорость загрузки, крупномасштабные терминалы

50–60 м

бум

Типичный охват судов типа Кейпсайз

<5 мг/м³

пыль

Достижимый уровень выбросов с корпусами

95%

время безотказной работы

Целевая доступность для терминалов с высокой пропускной способностью

Грузоподъемность угольного погрузчика: подбор машины для терминала

Грузоподъемность угольных судов является основным параметром закупки — от нее зависит время оборота судна, годовая пропускная способность тоннажа и коэффициент использования причала. Производительность выражается в тоннах в час (т/ч) и должна соответствовать как скорости подачи входящего конвейера, так и классу судов, которые обслуживает терминал.

Класс судна

Диапазон дедвейта

Удерживать счетчик

Типичная скорость погрузчика

Время загрузки (оценочное)

Handysize

Дедвейт 15 000–35 000 тонн

4–5 удержаний

1000–2500 т/ч

8–24 часа

Супрамакс

Дедвейт 50 000–60 000 тонн

5 удержаний

2000–4000 т/ч

14–28 часов

Панамакс

Дедвейт 60 000–80 000 тонн

5–7 удержаний

3000–5000 т/ч

16–26 часов

Capesize

Дедвейт 150 000–180 000 тонн

7–9 удержаний

5000–8000 т/ч

22–36 часов

ВЛОК / Ньюкаслмакс

200 000 дедвейт

9 удержаний

6 000–10 000 т/ч

24–40 часов

Эффективная грузоподъемность никогда не равна паспортной. Фактическая пропускная способность снижается из-за времени балансировки (перестановки стрелы для выравнивания угля в трюме), времени смены люков и приливных окон, которые ограничивают осадку судна. Терминалы большой мощности спроектированы с учетом коэффициента использования 70–80% от паспортного показателя в течение полного цикла загрузки судна.

Экономика пропускной способности

При экспортной цене угля в 120 долларов за тонну и ставке простоя в Capesize в 25 000 долларов в день каждый дополнительный час погрузки обходится оператору терминала примерно в 1040 долларов в виде ответственности за простой. Увеличение производительности погрузчика производительностью 6000 т/ч на 500 т/ч сокращает время погрузки примерно на 1,4 часа на судно типа Capesize — возмещаемая экономия в размере 1450 долларов США на заход судна.

Борьба с пылью на погрузчиках угольных судов: соблюдение технических требований в машине

Контроль пыли на погрузчиках угольных судов является одновременно экологическим требованием и эксплуатационной необходимостью. Угольная пыль горюча, вызывает коррозию электронных и механических компонентов и представляет опасность для здоровья работников терминалов. Нормативные ограничения в соответствии с Директивой ЕС о промышленных выбросах, австралийскими стандартами NEPM и аналогичными нормативами требуют, чтобы выбросы неорганизованной пыли составляли менее 10 мг/Нм³ у источника, что достижимо только с помощью интегрированных систем пылеподавления и локализации.

Телескопический желоб с пылезащитной юбкой

Самая эффективная первичная мера сдерживания. Телескопический желоб опускает точку выгрузки угля на расстояние до 500 мм от поверхности растущего угольного штабеля, устраняя расстояние свободного падения и турбулентный захват воздуха, который создает видимые шлейфы пыли. Резиновый бортик герметизирует кольцевой зазор между желобом и поверхностью угля.

Подавление водяных брызг

Группы форсунок, расположенные на выходе желоба и вдоль точек передачи конвейера, распыляют мелкий водяной туман для агломерации частиц пыли до того, как они попадут в воздух. Типичные нормы расхода воды 0,1–0,3 л/тонну добавляют к угольному продукту менее 0,03% влаги, что незначительно по сравнению с контрактными допусками на качество.

Закрытая конвейерная стрела

Стреловой конвейер, транспортирующий уголь из колонны машины в желоб, полностью закрыт герметичной галереей. Это устраняет пыль, образующуюся ветром, на длине стрелы 30–60 м — важный источник в конструкциях открытых галерей, работающих в условиях прибрежного ветра со скоростью более 5 м/с.

Рукавные фильтры/тканевые фильтры

На терминалах со строгими ограничениями по выбросам от точечных источников на надстройке машины устанавливается рукавный пылесборник, улавливающий запыленный воздух, отбираемый из закрытого желоба. Фильтровальные рукава с импульсной струйной очисткой обеспечивают концентрацию на выходе ниже 5 мг/Нм³, что превышает требования самых строгих международных спецификаций портовых властей.

Системы пеноподавления

Пенообразователи, смешанные с водой, образуют пену с низким содержанием влаги, которая инкапсулирует угольную мелочь в точке сброса. Пенное подавление обеспечивает эффективность снижения пыли на 85–95 % при меньшем расходе воды, чем традиционные системы распыления, что особенно эффективно для летучих углей с содержанием мелких частиц более 20 %.

Конструкция стрелы погрузчика для перевозки угля: структурная основа производительности погрузчика

Конструкция стрелы погрузчика для угольных судов определяет вылет стрелы, диапазон изменения вылета стрелы, дугу поворота и структурную целостность машины при работе с полной нагрузкой и в условиях штормового выживания. Стрела одновременно является несущей балкой, опорной конструкцией конвейера и кинематическим механизмом — ее конструкция определяет как капитальные затраты, так и жизненный цикл технического обслуживания.

Диапазон изменения вылета стрелы

Стрела должна поднимать (поднимать и опускать угол) в диапазоне обычно от -5° до 25° относительно горизонтали. Нижний предел позволяет желобу достигать дна пустого трюма; верхний предел выходит за пределы надстроек судна при повороте. Используются как гидравлические цилиндры изменения вылета стрелы, так и тросовые системы, причем гидравлические системы предпочтительнее на высокопроизводительных машинах для точного управления нагрузкой.

Поворотная дуга

Большинство погрузчиков для угольных судов поворачивались по дуге 270 °, чтобы охватить все грузовые трюмы на судне, не требуя от судна смены причала. Полноповоротные конструкции (360°) используются на морских погрузочных платформах, где ориентация судна меняется. Поворотный механизм расположен на платформе перемещения портала и должен выдерживать полный диапазон динамических нагрузок стреловой машины при максимальном вылете.

Система противовеса

Противовес на конце стрелы, обращенном к суше, уравновешивает радиальную нагрузку стрелы, обращенной к морю, и узла желоба. Масса противовеса обычно составляет 30–40% от общего веса стрелы в сборе. Системы переменного противовеса с использованием гидравлически перемещаемых масс уменьшают изгибающие моменты конструкции во всем диапазоне изменения вылета стрелы и продлевают усталостный срок службы.

Информационно-пропагандистская деятельность

30–60 м

От центра поворота до кончика излива

Луфф Диапазон

от -5° до 25°

Типичный рабочий диапазон

Поворотная дуга

270°

Стандартная конструкция с полным покрытием

Дизайн жизни

25–30 лет

С плановым контролем усталости

Автоматизация угольных погрузочных машин: от ручного управления к автономной работе

Автоматизация погрузки угольных судов прошла путь от базовой блокировки, управляемой ПЛК, до полностью автономных последовательностей загрузки, которые не требуют вмешательства оператора после ввода плана загрузки судна. Автоматизация снижает затраты на рабочую силу, исключает человеческие ошибки при обрезке заготовок и обеспечивает круглосуточную работу с постоянной производительностью независимо от смены.

Уровень 1

Базовая блокировка и безопасность

Последовательность запуска и остановки конвейера, управляемая ПЛК, защита от перегрузки, контроль выравнивания ленты и системы аварийной остановки. Стандартно для всех современных судовых погрузчиков, независимо от общего уровня автоматизации.

Уровень 2

Дистанционное управление оператором

Полное управление машиной из кабины управления с кондиционером или комнаты дистанционного управления с помощью джойстика и панели HMI. Оператор управляет расположением стрелы, подъемом стрелы, поворотом и скоростью ленты. Камеры видеонаблюдения на наконечнике стрелы обеспечивают видимость трюма. Снижает воздействие пыли и шума на оператора станка.

Уровень 3

Полуавтоматический с контролем тяги и веса

Встроенный мониторинг осадки судна (лазерные или ультразвуковые датчики на конструкции причала) передает данные об устойчивости в режиме реального времени в систему управления. Погрузчик автоматически регулирует последовательность загрузки трюмов для поддержания дифферента и крена судна в допустимых пределах. Уменьшает необходимость ручных расчетов осадки между трюмами.

Уровень 4

Полностью автономная загрузка

Трехмерное лазерное сканирование геометрии трюма в сочетании с картографированием высоты штабеля угля и обратной связью от ленточных весов обеспечивает полностью автономную последовательность загрузки. Система автоматически позиционирует желоб, контролирует высоту сваи, чтобы предотвратить ее скопление на комингсах люка, и выполняет обрезку без участия оператора. Развернут на крупных терминалах по экспорту угля в Австралии и Южной Африке, обрабатывающих 50 миллионов тонн в год.

Погрузчик угля для балкерных терминалов: интеграция с терминальной инфраструктурой

A погрузчик для угля для наливных терминалов не работает как отдельная машина — это конечный узел в цепочке потоков материалов, которая начинается с отвала-реклаймера и включает в себя несколько конвейерных перегрузочных станций, пробоотборники, ленточные весы и магнитные сепараторы. Работоспособность погрузчика ограничивает самое слабое звено в этой цепочке.

вверх по течению

Соответствие реклаймера и конвейера складского двора

Мгновенная пиковая нагрузка погрузчика должна соответствовать производительности реклаймера и производительности промежуточного конвейера. Несоответствие приводит либо к недогрузке ленты (снижению эффективной пропускной способности), либо к переполнению уравнительного бункера. На большинстве терминалов перед погрузчиком устанавливают уравнительный бункер емкостью 200–500 тонн, чтобы компенсировать колебания расхода.

Встроенный

Ленточные весы и системы отбора проб

Ленточные весы для коммерческого учета, обычно сертифицированные по точности OIML R50, класс 0,5, устанавливаются на погрузочном конвейере для предоставления в реальном времени и совокупных данных о тоннаже для коммерческих измерений. Автоматические пробоотборники с поперечной лентой собирают порции угля на протяжении всего цикла загрузки, чтобы определить качество загруженного угля в соответствии с контрактом.

Морской

Причальная инфраструктура и проектирование эстакад

Погрузчик передвигается по рельсам, установленным на стационарном причале или эстакаде, простирающейся на 300–600 м вглубь гавани. Ширина колеи эстакады (обычно 10–16 м от центра до центра) должна соответствовать расстоянию между ходовыми тележками погрузчика. Электроэнергия и сигнальные кабели подаются через гирлянды или системы кабельных барабанов, проходящие по всей длине эстакады.

Погрузчик угля или конвейерные системы погрузки: когда использование специального погрузчика оправдано

Сравнение систем загрузки угольных судов и конвейерных систем загрузки наиболее актуально для портовых операторов, оценивающих новый терминал или модернизирующих объект с низкой пропускной способностью. Системы фиксированных конвейерных желобов, в которых стационарный конвейер разгружает судно через фиксированный или регулируемый желоб, значительно дешевле в установке, но накладывают значительные эксплуатационные ограничения.

Критерий	Погрузчик угля	Фиксированная система желоба конвейера
Пропускная способность	1000–10 000 т/ч	200–1500 т/ч
Удержание покрытия	Все трюмы без смены судна	Судно должно деформироваться между трюмами
Гибкость размера судна	Handysize для VLOC	Обычно Handysize для Panamax
Контроль пыли	Телескопический излив, корпус, подавление	Ограниченный — общий открытый разгрузочный желоб
Возможность автоматизации	Возможна полная автономная работа	Только базовое управление ПЛК
Капитальные затраты	15–60 миллионов долларов за машину	1–8 миллионов долларов за установку
Сложность обслуживания	Высоко — вращающиеся конструкции, приводы перемещения.	Низкая — статичная структура
Безубыточная пропускная способность	Мощность терминала свыше 3–5 млн тонн в год	Менее 3 млн тонн в год

Руководство по выбору

Системы с фиксированными желобами экономически эффективны для терминалов, обрабатывающих менее 3 миллионов тонн в год с преимущественно заходом судов Handysize или Supramax. Выше этого уровня пропускной способности — или там, где обслуживаются суда Panamax и Capesize — специальный погрузчик для угольных судов обеспечивает превосходную производительность причала, соблюдение требований к пыли и эксплуатационные расходы на тонну, что оправдывает более высокие капитальные вложения в течение 5–8 лет после ввода в эксплуатацию.

Веб -меню

Поиск продукта

Язык

Exit Menu

Новости отрасли

Угольный погрузчик: руководство по производительности, пылеулавливанию и автоматизации

Грузоподъемность угольного погрузчика: подбор машины для терминала

Борьба с пылью на погрузчиках угольных судов: соблюдение технических требований в машине