A încărcător de navă de cărbune este o mașină de manipulare a materialelor în vrac, construită special, care transferă cărbunele dintr-un sistem de transport pe mal direct în magaziile de marfă ale navelor vrachiere. Operând la intersecția ingineriei structurale, manipularea materialelor și logistica portuară, încărcătoarele moderne de nave sunt printre cele mai critice active pentru productivitate din orice terminal de export de cărbune - rata lor de producție, limitarea prafului și nivelul de automatizare determină în mod direct timpul de ocupare a danelor și costurile de stație a navei.
Capacitatea de încărcare a încărcătorului navelor de cărbune este specificația principală de achiziție - determină timpul de rotație al navei, volumul anual de transport și rata de utilizare a danei. Capacitatea este exprimată în tone pe oră (t/h) și trebuie să fie corelată atât cu viteza de alimentare a transportorului de intrare, cât și cu clasa de vase pe care terminalul le manipulează.
Capacitatea efectivă de încărcare nu este niciodată egală cu capacitatea plăcii de identificare. Debitul efectiv este redus de timpul de tăiere (repoziționarea brațului pentru a nivela cărbunele în cală), timpul de schimbare a trapei și ferestrele de maree care limitează pescajul navei. Terminale de mare capacitate proiectate pentru un factor de utilizare de 70–80% din rata de identificare pe parcursul unui ciclu complet de încărcare a navei.
Controlul prafului din încărcătorul de cărbune este atât o cerință de conformitate cu mediul, cât și o necesitate operațională. Praful de cărbune este combustibil, corosiv pentru componentele electronice și mecanice și reprezintă un pericol pentru sănătatea lucrătorilor terminali. Limitele de reglementare în conformitate cu Directiva UE privind emisiile industriale, standardele NEPM australiene și cadrele echivalente necesită emisii de praf fugitive sub 10 mg/Nm³ la sursă - realizabile numai cu sisteme integrate de suprimare și reținere a prafului.
Cea mai eficientă măsură de izolare primară. O duză telescopică coboară punctul de descărcare a cărbunelui la 500 mm de suprafața grămadă de cărbune în creștere, eliminând distanța de cădere liberă și antrenarea aerului turbulent care generează penaj vizibile de praf. Plinta de cauciuc etanșează spațiul inelar dintre jgheab și suprafața cărbunelui.
Bancurile de duze poziționate la evacuarea jgheabului și de-a lungul punctelor de transfer ale transportorului aplică ceață fină de apă pe particulele de praf aglomerate înainte ca acestea să devină în aer. Ratele tipice de aplicare a apei de 0,1–0,3 L/tonă adaugă mai puțin de 0,03% umiditate produsului de cărbune – neglijabil față de toleranțele de calitate contractuale.
Transportorul cu braț care transportă cărbunele de la coloana mașinii la gura de scurgere este complet închis într-o galerie etanșă. Acest lucru elimină praful generat de vânt de-a lungul lungimii brațului de 30-60 m - o sursă importantă în proiectele cu galerie deschisă care operează în medii de vânt de coastă peste 5 m/s.
Pentru terminalele cu limite stricte de emisie de surse punctuale, un colector de praf cu saci montat pe suprastructura mașinii captează aerul încărcat cu praf aspirat din jgheabul închis. Sacii de filtrare curățiți cu jet de impuls ating concentrații la ieșire sub 5 mg/Nm³ - depășind cerințele celor mai stricte specificații ale autorităților portuare internaționale.
Agenții de spumă amestecați cu apă produc o spumă cu umiditate scăzută care încapsulează finele de cărbune la punctul de descărcare. Suprimarea spumei realizează eficiențe de reducere a prafului de 85–95% cu un consum de apă mai mic decât sistemele convenționale de pulverizare - deosebit de eficient pentru cărbunii cu volatilitate ridicată cu fracțiuni de particule fine de peste 20%.
Designul brațului de încărcare a navelor de cărbune determină capacitatea de extindere, raza de acțiune, arcul de rotire și integritatea structurală a mașinii în condiții de funcționare complet încărcată și de supraviețuire la furtună. Brațul este simultan o grindă structurală, o structură de susținere a transportorului și un mecanism cinematic - designul său conduce atât costul de capital, cât și ciclul de viață de întreținere.
Brațul trebuie să se ridice și să coboare unghiul său într-un interval de obicei de la -5° la 25° față de orizontală. Limita inferioară permite jgheabului să ajungă la fundul unei cale goale; limita superioară eliberează suprastructurile navei la rotire. Se folosesc ambele cilindri hidraulici de ridicare sau sisteme de cabluri, sistemele hidraulice fiind preferate la mașinile de mare capacitate pentru precizia controlului sarcinii.
Majoritatea încărcătoarelor pentru nave de cărbune au rotit pe un arc de 270° pentru a acoperi toate calele de marfă de-a lungul unei nave, fără a fi necesar ca nava să-și schimbe dana. Modelele cu rotire completă (360°) sunt utilizate pe platformele de încărcare offshore unde orientarea navei variază. Mecanismul de rotire se află pe baza de deplasare a portalului și trebuie să găzduiască întreaga sarcină dinamică a mașinii cu braț la atingerea maximă.
O contragreutate la capătul spre uscat al brațului echilibrează sarcina suspendată a ansamblului brațului spre mare și a gurii. Masa contragreutății este de obicei 30-40% din greutatea totală a ansamblului brațului. Sistemele de contragreutate variabile - folosind mase repoziționabile hidraulic - reduc momentele de încovoiere structurale pe întreaga gamă de rulare și prelungesc durata de viață la oboseală.
Automatizarea încărcătoarelor pentru nave de cărbune a avansat de la interblocarea de bază controlată de PLC la secvențe de încărcare complet autonome care nu necesită intervenția operatorului odată ce este introdus un plan de încărcare a navei. Automatizarea reduce costul forței de muncă, elimină eroarea umană la tăierea în așteptare și permite funcționarea 24 de ore pe 24 de ore la rate de producție consistente, independent de schimbările de schimb.
Secvențiere de pornire/oprire a transportorului controlat de PLC, protecție la suprasarcină, monitorizare a alinierii benzilor și sisteme de oprire de urgență. Standard pe toate încărcătoarele moderne de nave, indiferent de nivelul general de automatizare.
Control complet al mașinii dintr-o cabină de control cu aer condiționat sau o cameră de control de la distanță folosind joystick-ul și panoul HMI. Operatorul gestionează poziționarea brațului, ridicarea, rotirea și viteza curelei. Camerele CCTV de pe vârful brațului oferă vizibilitate în hold. Reduce expunerea operatorului de pe mașină la praf și zgomot.
Monitorizarea integrată a pescajului navei (senzori laser sau ultrasonici pe structura danei) furnizează date de stabilitate în timp real sistemului de control. Încărcătorul ajustează automat secvența de încărcare de-a lungul calelor pentru a menține bordarea și lista navei în limite acceptabile. Reduce nevoia de calcule manuale a ciorchinelor între rețineri.
Scanarea laser 3D a geometriei calei, combinată cu cartografierea înălțimii grămezii de cărbune și feedback-ul cântăririi cu bandă, permite secvențe de încărcare complet autonome. Sistemul poziționează automat gura de scurgere, monitorizează înălțimea grămadanelor pentru a preveni acumularea împotriva trapei și execută treceri de tăiere fără intervenția operatorului. Desfasurat la principalele terminale de export de cărbune din Australia și Africa de Sud, care manipulează 50 de milioane de tone pe an.
A încărcător de navă de cărbune pentru terminalele în vrac nu funcționează ca o mașină de sine stătătoare – este nodul final dintr-un lanț de flux de material care începe la recuperatorul stocurilor și include mai multe stații de transfer cu transportoare, prelevatoare de probe, cântărire cu bandă și separatoare magnetice. Performanța operațională a încărcătorului este constrânsă de cea mai slabă verigă din acel lanț.
Rata de cerere de vârf instantanee a încărcătorului trebuie să fie corelată cu rata de ieșire a recuperatorului și cu capacitatea transportorului intermediar. O nepotrivire cauzează fie subîncărcarea curelei (reducerea debitului efectiv), fie debordarea rezervorului de supratensiune. Majoritatea terminalelor instalează un rezervor de supratensiune cu o capacitate de 200–500 de tone înaintea încărcătorului pentru a tampona variațiile debitului.
Cântăritoarele cu bandă de transfer cu custodie – de obicei certificate pentru precizia OIML R50 Clasa 0,5 – sunt instalate pe transportorul încărcător pentru a furniza date de tonaj în timp real și cumulate pentru măsurarea comercială. Prelevatoarele automate cu benzi încrucișate colectează creșteri de cărbune pe tot parcursul ciclului de încărcare pentru a determina calitatea la încărcare pentru respectarea contractului.
Încărcătorul se deplasează pe șinele montate pe un debarcader fix sau pe o structură cu suport, care se extinde pe 300–600 m în port. Ecartamentul șinelor de trepte (de obicei 10–16 m de la centru la centru) trebuie să se adapteze la distanța boghiului de deplasare a încărcătorului. Alimentarea electrică și cablurile de semnal sunt furnizate prin intermediul sistemelor de bobine de cablu sau feston care rulează pe toată lungimea stacalei.
Comparația dintre încărcătorul navelor de cărbune și sistemele de încărcare cu transportoare este cea mai relevantă pentru operatorii portuari care evaluează un nou terminal sau modernizează o instalație cu debit redus. Sistemele de jgheab cu transportoare fixe – în care un transportor staționar se descarcă peste vas printr-o duză fixă sau rabatabilă – sunt substanțial mai ieftin de instalat, dar impun constrângeri operaționale semnificative.
| Criteriu | Încărcător pentru nave de cărbune | Sistem de jgheab transportor fix |
| Rata de transfer | 1.000–10.000 t/h | 200–1.500 t/h |
| Acoperire în așteptare | Toate calele fără schimbarea navei | Vasul trebuie să se deformeze între cale |
| Flexibilitatea dimensiunii navei | Handysize la VLOC | De obicei Handysize la Panamax |
| Controlul prafului | Duza telescopică, incintă, suprimare | Limitat — comună jgheab de descărcare deschisă |
| Capacitate de automatizare | Funcționare complet autonomă disponibilă | Numai controlul PLC de bază |
| Costul de capital | 15 milioane USD – 60 milioane USD per mașină | 1 milion – 8 milioane USD per instalare |
| Complexitatea întreținerii | Înalt — structuri rotative, unități de deplasare | Scăzut — structură statică |
| Debitul de rentabilitate | Capacitate terminală peste 3–5 Mtpa | Sub 3 Mtpa |
Sistemele de jgheab transportoare fixe sunt rentabile pentru terminalele care manipulează sub 3 milioane de tone pe an, cu apeluri predominant la nave Handysize sau Supramax. Peste acest nivel de debit - sau acolo unde sunt deservite nave Panamax și Capesize - un încărcător dedicat navelor de cărbune oferă o productivitate superioară a danei, respectarea prafului și costuri de operare pe tonă care justifică investiția de capital mai mare în 5-8 ani de la punere în funcțiune..
Este axat pe soluția generală a sistemului de transfer de porturi de materiale în vrac uscat,
Cercetare și dezvoltare, fabricație și servicii
Copyright © Hangzhou Aotuo Mechanical and Electrical Co., Ltd. All Rights Reserved. Sisteme de transfer de materiale personalizate Producători