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摘要 针对适用于港口散粮输送的带式输送机选型，提出解决方案，并进行分析比选。根据前期工程情况和工艺改造方案，提出相应的电气改造方案。选取的方案实施后达到了预期效果。
关键词 散粮 带式输送机 电机起动
1 引言
大连港粮食吞吐量近年总体保持快速增长，需要保证大窑湾散粮输送系统的高效运转。在实际生产中，发现早期工程中有部分设备输送效率较低，不能适应散粮输送的新形势，因此需要对这部分设备进行升级改造。本次改造工程中B12和B13单气室回程托辊带式输送机（以下简称单气室带式输送机）是在大连港大窑弯散粮一期工程中建成的。从现场使用情况来看，达不到原来设计的1000t/h输送量，最大输送效率只能达到800t/h，而且不具备满载起动能力。为提高整个输送系统的效率，需要更换新的带式输送机，并改造相关的附属设施，满足业主的使用要求。
本工程涉及艺、电气、自控、除尘等专业，受篇幅限制，仅对工艺和电气两个专业的改造方案进行描述。
2 工艺改造方案
为了解决输送效率过低的问题，将原带宽1200mm的带式输送机更换为带宽为1400mm的带式输送机，经核算可以满足1000t/h输送量的要求，同时增大电机功率约50%，满足带载启动要求。
2.1带式输送机选型论证
在考虑散粮输送中常用设备，并结合大窑湾筒仓输送系统现有设备的基础上，初选出普通三托辊带式输送机、全封闭双气垫带式输送机和全封闭双锥托辊回程气垫带式输送机三种带式输送机进行分析比选，分析过程如下：
1.普通三托輥带式输送机
优点是应用范围广，设备造价最低，同等工况下，电机总功率最小。
缺点是密封性差，防尘效果较差，雨天作业会有少量水进入粮食；密封罩拆卸清理后安装困难；后期维护工作量大。
2.全封闭双气室气垫带式输送机
优点是同等工况下，电机总功率较小；密封性好，防尘效果好，雨天作业不受影响；后期维护工作量小。
缺点是设备造价比普通三托辊带式输送机高。
3.全封闭双锥托辊回程气垫带式输送机
优点是密封性好，防尘效果好，雨天作业不受影响；高度小，节省空间。
缺点是设备造价最高；同等工况下，电机总功率最大。
大窑弯散粮作业区位于海边，空气潮湿，皮带上容易结露，输送机运行时，将露水带到尾部，形成较深的积水，不但腐蚀设备，而且影响巡检。因此，优先选用全封闭输送机。
经查阅前期工程竣工图纸，并结合现场实勘的情况，本工程选用全封闭双气垫带式输送机和全封闭双锥托辊回程气垫带式输送机做两个工艺方案。
2.2工艺方案比选
两个方案的优缺点比较如下：
1.方案一
优点是设备投资少；驱动电机功率小，选择低压方案时，总投资少；运行平稳。
缺点是更换盘槽复杂；风机功率大。
2.方案二
优点是更换托辊简单；风机功率小。
缺点是设备投资大；驱动电机功率大，只能选择高压方案；带式输送机宽度较大，检修通道较窄。（风机处尤为明显）
综合考虑，推荐方案一。
3 电气改造方案
3.1 改造前B12、B13带式输送机电气系统现状
改造前B12、B13带式输送机电动机功率均为185KW，采用软起动器的起动方式，风机电机7.5kW，每台气垫机配4台风机。电控柜安装在散粮中控室一层低压配电间，2台控制柜分列在不同的母线段，该配电间由散粮9#变电所供电，9#变电所安装容量为1250KVA变压器2台，9#变电所0.4KV母线采用单母线分段运行的方式。
3.2 B12、B13带式输送机电气系统改造方案
根据工艺专业的提资条件，方案一中B12和B13带式输送机电动机功率将增加到250KW。方案二中B12和B13带式输送机电动机功率将增加到280KW。同时按业主要求，带式输送机需具备满载起动能力（超载20%起动）。依据系统电源情况及带式输送机运行工况，电气方案设计为低压电动机方案和高压电动机方案。
1.低压电动机设计方案
（1）对应工艺方案一
因改造方案中低压电动机功率较大，电气方案需要重点考虑电动机的起动工况。电动机的起动除了应满足电源系统的电压降要求和过载要求外，首先应满足电动机的起动转矩大于传动机械的静阻转矩，依据已有条件，计算出起动时施加到电动机上的端电压标数值应大于0.8864。
将变压器容量增大到1600KVA，变电所改动较大，改造费用较高，本工程不采用。
目前现场电动机电缆规格为185mm2 ，电缆长度为300米，电缆根数为2根，电动机端电压在增加软起动器时，按起动电流分别为4倍和3倍额定电流计算，结果分别为0.8537和0.8861。
在现有2根185电缆的基础上再增加一根185电缆，计算结果分别为0.8864和0.9123。
可见，如增加软起动器，当起动电流在4倍额定电流以下时，电机能够正常起动，起动计算时间为15-23秒，满足工艺要求。 这种方式的缺点是三根185电缆很难直接接入电机接线盒，需采用电缆转接箱的方式，或定制电机接线盒。
（2）对应工艺方案二
经计算分析，采用三根185电缆也不能保证电动机起动的端电压要求，所以如采用工艺方案二，需要采用增大变压器容量或采用高压电动机驱动的方案。
2.高压电动机方案
工艺方案一和方案二均可采用高压电动机驱动方案，经过计算，本工程如采用高压电动机方案，则电机起动不存在问题。
如采用高压电动机，需在原9#变电所增加高压开关柜2台，电动机采用接触器熔断器组的控制方式，直接起动。操作电源利用原9#变电所直流系统，继电保护采用微机综合保护器，信号系统采用电缆方式接入原9#变信号系统。
3.电气系统改造推荐方案
综上所述，对应工艺方案一，电气系统可采用低压电动机驱动方案；对应工艺方案二，电气系统可采用高压电动机驱动方案。
4结语
本工程工艺设备选用全封闭双气垫带式输送机，电气改造方案采用低压电动机驱动方案施工，于2012年底建成投产。在回访过程中，我们了解到工程在一年多的运行时间里，B12和B13带式输送机运行平稳，安全可靠，达到了1000t/h的运量。电气系统改造后，满足设备在各种工况下的供电要求，为系统的顺利运行，提供了有力保障。
参考文献
[1] 北京起重运输机械研究所. DTⅡ（A）型带式输送机设计手册[M]. 北京：冶金工业出版社，2003.
[2] 天津电气传动设计研究所. 电气传动自动化技术手册[M]. 北京：机械工业出版社，2011.
关键词 散粮 带式输送机 电机起动
1 引言
大连港粮食吞吐量近年总体保持快速增长，需要保证大窑湾散粮输送系统的高效运转。在实际生产中，发现早期工程中有部分设备输送效率较低，不能适应散粮输送的新形势，因此需要对这部分设备进行升级改造。本次改造工程中B12和B13单气室回程托辊带式输送机（以下简称单气室带式输送机）是在大连港大窑弯散粮一期工程中建成的。从现场使用情况来看，达不到原来设计的1000t/h输送量，最大输送效率只能达到800t/h，而且不具备满载起动能力。为提高整个输送系统的效率，需要更换新的带式输送机，并改造相关的附属设施，满足业主的使用要求。
本工程涉及艺、电气、自控、除尘等专业，受篇幅限制，仅对工艺和电气两个专业的改造方案进行描述。
2 工艺改造方案
为了解决输送效率过低的问题，将原带宽1200mm的带式输送机更换为带宽为1400mm的带式输送机，经核算可以满足1000t/h输送量的要求，同时增大电机功率约50%，满足带载启动要求。
2.1带式输送机选型论证
在考虑散粮输送中常用设备，并结合大窑湾筒仓输送系统现有设备的基础上，初选出普通三托辊带式输送机、全封闭双气垫带式输送机和全封闭双锥托辊回程气垫带式输送机三种带式输送机进行分析比选，分析过程如下：
1.普通三托輥带式输送机
优点是应用范围广，设备造价最低，同等工况下，电机总功率最小。
缺点是密封性差，防尘效果较差，雨天作业会有少量水进入粮食；密封罩拆卸清理后安装困难；后期维护工作量大。
2.全封闭双气室气垫带式输送机
优点是同等工况下，电机总功率较小；密封性好，防尘效果好，雨天作业不受影响；后期维护工作量小。
缺点是设备造价比普通三托辊带式输送机高。
3.全封闭双锥托辊回程气垫带式输送机
优点是密封性好，防尘效果好，雨天作业不受影响；高度小，节省空间。
缺点是设备造价最高；同等工况下，电机总功率最大。
大窑弯散粮作业区位于海边，空气潮湿，皮带上容易结露，输送机运行时，将露水带到尾部，形成较深的积水，不但腐蚀设备，而且影响巡检。因此，优先选用全封闭输送机。
经查阅前期工程竣工图纸，并结合现场实勘的情况，本工程选用全封闭双气垫带式输送机和全封闭双锥托辊回程气垫带式输送机做两个工艺方案。
2.2工艺方案比选
两个方案的优缺点比较如下：
1.方案一
优点是设备投资少；驱动电机功率小，选择低压方案时，总投资少；运行平稳。
缺点是更换盘槽复杂；风机功率大。
2.方案二
优点是更换托辊简单；风机功率小。
缺点是设备投资大；驱动电机功率大，只能选择高压方案；带式输送机宽度较大，检修通道较窄。（风机处尤为明显）
综合考虑，推荐方案一。
3 电气改造方案
3.1 改造前B12、B13带式输送机电气系统现状
改造前B12、B13带式输送机电动机功率均为185KW，采用软起动器的起动方式，风机电机7.5kW，每台气垫机配4台风机。电控柜安装在散粮中控室一层低压配电间，2台控制柜分列在不同的母线段，该配电间由散粮9#变电所供电，9#变电所安装容量为1250KVA变压器2台，9#变电所0.4KV母线采用单母线分段运行的方式。
3.2 B12、B13带式输送机电气系统改造方案
根据工艺专业的提资条件，方案一中B12和B13带式输送机电动机功率将增加到250KW。方案二中B12和B13带式输送机电动机功率将增加到280KW。同时按业主要求，带式输送机需具备满载起动能力（超载20%起动）。依据系统电源情况及带式输送机运行工况，电气方案设计为低压电动机方案和高压电动机方案。
1.低压电动机设计方案
（1）对应工艺方案一
因改造方案中低压电动机功率较大，电气方案需要重点考虑电动机的起动工况。电动机的起动除了应满足电源系统的电压降要求和过载要求外，首先应满足电动机的起动转矩大于传动机械的静阻转矩，依据已有条件，计算出起动时施加到电动机上的端电压标数值应大于0.8864。
将变压器容量增大到1600KVA，变电所改动较大，改造费用较高，本工程不采用。
目前现场电动机电缆规格为185mm2 ，电缆长度为300米，电缆根数为2根，电动机端电压在增加软起动器时，按起动电流分别为4倍和3倍额定电流计算，结果分别为0.8537和0.8861。
在现有2根185电缆的基础上再增加一根185电缆，计算结果分别为0.8864和0.9123。
可见，如增加软起动器，当起动电流在4倍额定电流以下时，电机能够正常起动，起动计算时间为15-23秒，满足工艺要求。 这种方式的缺点是三根185电缆很难直接接入电机接线盒，需采用电缆转接箱的方式，或定制电机接线盒。
（2）对应工艺方案二
经计算分析，采用三根185电缆也不能保证电动机起动的端电压要求，所以如采用工艺方案二，需要采用增大变压器容量或采用高压电动机驱动的方案。
2.高压电动机方案
工艺方案一和方案二均可采用高压电动机驱动方案，经过计算，本工程如采用高压电动机方案，则电机起动不存在问题。
如采用高压电动机，需在原9#变电所增加高压开关柜2台，电动机采用接触器熔断器组的控制方式，直接起动。操作电源利用原9#变电所直流系统，继电保护采用微机综合保护器，信号系统采用电缆方式接入原9#变信号系统。
3.电气系统改造推荐方案
综上所述，对应工艺方案一，电气系统可采用低压电动机驱动方案；对应工艺方案二，电气系统可采用高压电动机驱动方案。
4结语
本工程工艺设备选用全封闭双气垫带式输送机，电气改造方案采用低压电动机驱动方案施工，于2012年底建成投产。在回访过程中，我们了解到工程在一年多的运行时间里，B12和B13带式输送机运行平稳，安全可靠，达到了1000t/h的运量。电气系统改造后，满足设备在各种工况下的供电要求，为系统的顺利运行，提供了有力保障。
参考文献
[1] 北京起重运输机械研究所. DTⅡ（A）型带式输送机设计手册[M]. 北京：冶金工业出版社，2003.
[2] 天津电气传动设计研究所. 电气传动自动化技术手册[M]. 北京：机械工业出版社，2011.