A tàu chở than là máy xử lý vật liệu rời được thiết kế có mục đích chuyển than từ hệ thống băng tải bên bờ trực tiếp vào hầm hàng của tàu chở hàng rời. Hoạt động ở điểm giao thoa giữa kỹ thuật kết cấu, xử lý vật liệu và hậu cần cảng, các máy bốc xếp tàu hiện đại là một trong những tài sản có năng suất quan trọng nhất ở bất kỳ cảng xuất khẩu than nào — tốc độ thông lượng, khả năng ngăn bụi và mức độ tự động hóa của chúng quyết định trực tiếp đến thời gian sử dụng bến và chi phí lưu bãi của tàu.
Khả năng tải của tàu chở than là thông số kỹ thuật mua sắm chính - nó xác định thời gian quay vòng của tàu, sản lượng trọng tải hàng năm và tỷ lệ sử dụng bến. Công suất được biểu thị bằng tấn trên giờ (t/h) và phải phù hợp với cả tốc độ cấp liệu của băng tải đến và loại tàu mà thiết bị đầu cuối xử lý.
Khả năng tải hiệu quả không bao giờ bằng khả năng ghi nhãn. Sản lượng thực tế bị giảm do thời gian cắt bớt (định vị lại cần trục để san bằng than trong hầm), thời gian thay đổi cửa sập và cửa sổ thủy triều hạn chế mớn nước của tàu. Thiết kế thiết bị đầu cuối công suất cao cho hệ số sử dụng 70–80% tỷ lệ trên bảng tên trong toàn bộ chu kỳ xếp hàng lên tàu.
Kiểm soát bụi của máy xúc chở than vừa là yêu cầu tuân thủ môi trường vừa là nhu cầu vận hành. Bụi than dễ cháy, ăn mòn các linh kiện điện tử và cơ khí, đồng thời gây nguy hiểm cho sức khỏe của công nhân trạm cuối. Các giới hạn quy định theo Chỉ thị về Phát thải Công nghiệp của EU, các tiêu chuẩn NEPM của Úc và các khuôn khổ tương đương yêu cầu lượng phát thải bụi tạm thời dưới 10 mg/Nm³ tại nguồn — chỉ có thể đạt được bằng các hệ thống ngăn chặn và ngăn chặn bụi tích hợp.
Biện pháp ngăn chặn chính hiệu quả nhất. Một vòi dạng ống lồng hạ thấp điểm xả than xuống trong phạm vi 500mm tính từ bề mặt đống than đang phát triển, loại bỏ khoảng cách rơi tự do và sự cuốn theo không khí hỗn loạn tạo ra các đám bụi có thể nhìn thấy được. Viền cao su bịt kín khoảng cách hình khuyên giữa máng và bề mặt than.
Các dãy đầu phun được đặt ở máng xả và dọc theo các điểm vận chuyển băng tải phun sương mù nước mịn để kết tụ các hạt bụi trước khi chúng bay vào không khí. Tỷ lệ sử dụng nước thông thường là 0,1–0,3 L/tấn chỉ bổ sung độ ẩm dưới 0,03% cho sản phẩm than - không đáng kể so với dung sai chất lượng theo hợp đồng.
Băng tải cần vận chuyển than từ cột máy đến vòi được bao bọc hoàn toàn trong một phòng trưng bày kín. Điều này giúp loại bỏ bụi do gió tạo ra dọc theo chiều dài cần trục 30–60m — một nguồn đáng kể trong các thiết kế phòng trưng bày mở hoạt động trong môi trường gió ven biển trên 5 m/s.
Đối với các thiết bị đầu cuối có giới hạn phát thải nguồn điểm nghiêm ngặt, bộ thu bụi dạng túi được gắn trên cấu trúc thượng tầng của máy sẽ thu giữ không khí chứa đầy bụi được hút ra từ máng dẫn kèm theo. Túi lọc được làm sạch bằng xung phản lực đạt được nồng độ đầu ra dưới 5 mg/Nm³ — vượt quá yêu cầu về thông số kỹ thuật nghiêm ngặt nhất của chính quyền cảng quốc tế.
Chất tạo bọt trộn với nước tạo ra bọt có độ ẩm thấp bao bọc các hạt than mịn tại điểm xả. Việc ngăn chặn bọt đạt được hiệu quả giảm bụi từ 85–95% với mức tiêu thụ nước thấp hơn so với các hệ thống phun thông thường - đặc biệt hiệu quả đối với các loại than dễ bay hơi có tỷ lệ hạt mịn trên 20%.
Thiết kế cần cẩu của máy xúc chở than xác định khả năng tiếp cận, phạm vi bay, vòng cung xoay và tính toàn vẹn về cấu trúc của máy trong điều kiện vận hành đầy tải và sống sót sau bão. Cần cẩu đồng thời là một dầm kết cấu, một kết cấu đỡ băng tải và một cơ cấu động học — thiết kế của nó thúc đẩy cả chi phí vốn và vòng đời bảo trì.
Cần phải dịch chuyển (nâng và hạ góc) trong phạm vi thường từ -5° đến 25° so với phương ngang. Giới hạn dưới cho phép máng trượt chạm tới đáy của khoang trống; giới hạn trên làm sạch cấu trúc thượng tầng của tàu khi xoay. Cả hai xi lanh thủy lực hoặc hệ thống dây cáp đều được sử dụng, với hệ thống thủy lực được ưu tiên trên các máy công suất cao để kiểm soát tải chính xác.
Hầu hết các máy xúc chở than đều quay theo hình vòng cung 270° để bao phủ tất cả các hầm hàng dọc theo tàu mà không yêu cầu tàu phải chuyển bến. Thiết kế xoay hoàn toàn (360°) được sử dụng trên các bệ xếp hàng ngoài khơi nơi có hướng tàu khác nhau. Cơ cấu xoay nằm trên bệ di chuyển của giàn và phải chứa toàn bộ phạm vi tải trọng động của máy cần ở tầm với tối đa.
Đối trọng ở đầu phía đất liền của cần cân bằng tải trọng treo của cần phía biển và cụm vòi. Khối lượng đối trọng thường bằng 30–40% tổng trọng lượng của cụm cần. Các hệ thống đối trọng có thể thay đổi - sử dụng các khối lượng có thể định vị lại bằng thủy lực - giảm mômen uốn của kết cấu trên toàn bộ phạm vi chuyển động và kéo dài tuổi thọ mỏi.
Tự động hóa máy xúc tàu chở than đã phát triển từ khóa liên động cơ bản được điều khiển bằng PLC sang trình tự tải hoàn toàn tự động mà không cần người vận hành đầu vào sau khi nhập kế hoạch xếp tàu. Tự động hóa giúp giảm chi phí lao động, loại bỏ lỗi của con người trong việc cắt tỉa và cho phép vận hành 24 giờ với tốc độ công suất ổn định, không phụ thuộc vào thay đổi ca.
Trình tự khởi động/dừng băng tải được điều khiển bằng PLC, bảo vệ quá tải, giám sát căn chỉnh dây đai và hệ thống dừng khẩn cấp. Tiêu chuẩn trên tất cả các máy xúc lật tàu hiện đại bất kể mức độ tự động hóa tổng thể.
Điều khiển máy hoàn toàn từ cabin điều khiển máy lạnh hoặc phòng điều khiển từ xa sử dụng cần điều khiển và bảng điều khiển HMI. Người vận hành quản lý việc định vị cần cẩu, chuyển hướng, xoay và tốc độ dây đai. Camera quan sát trên đầu cần mang lại khả năng quan sát. Giảm sự tiếp xúc của người vận hành máy với bụi và tiếng ồn.
Giám sát mớn nước tàu tích hợp (cảm biến laser hoặc siêu âm trên kết cấu bến) cung cấp dữ liệu ổn định theo thời gian thực cho hệ thống điều khiển. Máy xếp hàng tự động điều chỉnh trình tự xếp hàng qua các hầm hàng để duy trì độ nghiêng và độ nghiêng của tàu trong giới hạn chấp nhận được. Giảm nhu cầu tính toán nháp thủ công giữa các lần giữ.
Quét laser 3D hình học giữ hàng, kết hợp với lập bản đồ chiều cao đống than và phản hồi của máy cân băng tải, cho phép thực hiện các trình tự tải hoàn toàn tự động. Hệ thống tự động định vị miệng phun, giám sát chiều cao cọc để ngăn chặn sự tích tụ trên thành cửa sập và thực hiện các bước cắt tỉa mà không cần sự can thiệp của người vận hành. Được triển khai tại các cảng xuất khẩu than lớn của Úc và Nam Phi, xử lý 50 triệu tấn mỗi năm.
A tàu chở than đối với thiết bị đầu cuối số lượng lớn không hoạt động như một máy độc lập - đó là nút cuối cùng trong chuỗi dòng nguyên liệu bắt đầu tại máy thu hồi kho dự trữ và bao gồm nhiều trạm trung chuyển băng tải, máy lấy mẫu, máy cân băng và máy tách từ. Hiệu suất hoạt động của bộ tải bị hạn chế bởi liên kết yếu nhất trong chuỗi đó.
Tốc độ nhu cầu cao nhất tức thời của máy xúc phải phù hợp với tốc độ đầu ra của máy thu hồi và công suất băng tải trung gian. Sự không khớp sẽ gây ra tình trạng thiếu tải ở băng tải (giảm thông lượng hiệu quả) hoặc tràn thùng tăng áp. Hầu hết các thiết bị đầu cuối đều lắp đặt một thùng chứa tăng áp có công suất 200–500 tấn phía trước máy xúc để giảm bớt sự thay đổi tốc độ dòng chảy.
Các cân định lượng băng truyền giám sát — thường được chứng nhận về độ chính xác OIML R50 Cấp 0,5 — được lắp đặt trên băng tải của máy xúc để cung cấp dữ liệu trọng tải tích lũy và thời gian thực cho phép đo thương mại. Máy lấy mẫu băng ngang tự động thu thập các mẫu than trong suốt chu kỳ nạp để xác định chất lượng khi nạp để tuân thủ hợp đồng.
Máy xúc di chuyển trên các đường ray gắn trên cầu tàu hoặc kết cấu giàn cố định kéo dài 300–600m vào bến cảng. Khổ đường ray giàn (thường từ tâm đến tâm 10–16m) phải phù hợp với khoảng cách chuyển hướng của máy xúc. Cáp điện và tín hiệu được cung cấp thông qua hệ thống dây hoa hoặc cuộn cáp chạy suốt chiều dài giàn.
Việc so sánh hệ thống chất tải tàu than và hệ thống tải băng tải phù hợp nhất đối với các nhà khai thác cảng đang đánh giá một bến cảng mới hoặc nâng cấp cơ sở có công suất thấp. Hệ thống máng băng tải cố định - trong đó một băng tải cố định xả qua tàu thông qua một vòi cố định hoặc ống xả - lắp đặt rẻ hơn đáng kể nhưng gây ra những hạn chế vận hành đáng kể.
| Tiêu chí | Máy xúc tàu than | Hệ thống máng băng tải cố định |
| Tốc độ thông lượng | 1.000–10.000 tấn/giờ | 200–1.500 tấn/giờ |
| Giữ phạm vi bảo hiểm | Tất cả các hầm hàng không chuyển tàu | Tàu phải cong vênh giữa các hầm hàng |
| Kích thước tàu linh hoạt | Kích thước tiện dụng to VLOC | Thông thường Handysize đến Panamax |
| Kiểm soát bụi | Ống lồng, bao vây, đàn áp | Hạn chế - máng xả mở chung |
| Khả năng tự động hóa | Hoạt động tự động hoàn toàn có sẵn | Chỉ điều khiển PLC cơ bản |
| Chi phí vốn | 15 triệu USD–60 triệu USD mỗi máy | 1 triệu USD– 8 triệu USD cho mỗi lần cài đặt |
| Độ phức tạp bảo trì | Cấu trúc quay cao, truyền động di chuyển | Cấu trúc tĩnh thấp |
| Thông lượng hòa vốn | Công suất thiết bị đầu cuối trên 3–5 Mtpa | Dưới 3 Mtpa |
Hệ thống máng băng tải cố định có hiệu quả về mặt chi phí cho các thiết bị đầu cuối xử lý dưới 3 triệu tấn mỗi năm với các chuyến tàu chủ yếu là Handysize hoặc Supramax. Trên mức sản lượng đó — hoặc nơi phục vụ các tàu Panamax và Capesize — một máy bốc xếp than chuyên dụng mang lại năng suất bến vượt trội, tuân thủ quy định về bụi và chi phí vận hành trên mỗi tấn, điều này chứng tỏ mức đầu tư vốn cao hơn trong vòng 5–8 năm kể từ khi vận hành.
Nó tập trung vào giải pháp tổng thể của hệ thống chuyển cổng vật liệu khối lượng khô,
nghiên cứu và phát triển, sản xuất và dịch vụ
Copyright © Hàng Châu Aotuo Cơ khí và Công ty TNHH Điện, Ltd. All Rights Reserved. Các nhà sản xuất hệ thống chuyển tải vật liệu tùy chỉnh