Auswahl des Abfallgreiferkrans für Verbrennungsanlagen: Der Schlüssel zum effizienten Betrieb

Verbrennungsanlage Abfallgreifkran ist hauptsächlich für die Beschickung der Müllverbrennungsanlage sowie für die Handhabung, Mischung und Palettierung des Mülls verantwortlich. Die gesamte Maschine unterliegt rauen Arbeitsumgebungen, trägt eine hohe Arbeitsbelastung, ist aufwändig zu warten und kann leicht kaputtgehen. Fällt der Müllgreifkran aus, legt dies unmittelbar die gesamte Müllverbrennungsanlage lahm. Bei großen Müllverbrennungsanlagen kann dies das gesamte städtische Abfallentsorgungssystem durcheinanderbringen, da es in der Region keine einfache Aufgabe ist, die Kapazität einer großen Müllverbrennungsanlage unter Volllast zu ersetzen. Deshalb ist die richtige Auswahl und Konfiguration des Müllgreifkrans je nach Größe der Müllverbrennungsanlage von großer Bedeutung. Im Allgemeinen hängt die Auswahl des Müllgreifkrans von folgenden Faktoren ab: 

1. Mülltyp; 
2. Müllbehandlungskapazität; 
3. Müllgrube; 
4. Mischen; 
5. Stapeln; 
6. Fütterung; 
7. In die Müllzeit.

Mit der Vergrößerung der Müllverbrennungsanlage können die oben genannten Faktoren allein jedoch nicht mehr die Anforderungen an die Auswahl eines Müllgreiferkrans erfüllen. Bei großen Müllverbrennungsanlagen sollten bei der Auswahl des Müllgreiferkrans auch die Anzahl der Greiferkräne, der Beschickungszyklus, das Greifervolumen und andere Faktoren berücksichtigt werden.

1 Die Anzahl der Müllgreiferkräne in Verbrennungsanlagen 

Bisher richtete sich die Anzahl der Müllgreiferkräne in der Regel nach der Größe der Verbrennungsanlage (siehe Tabelle 1). Mit der Erweiterung der Einzelofengröße der Verbrennungsanlage sollte die Auswahl der Müllgreiferkräne nicht nur die Größe der gesamten Anlage, sondern auch die Anzahl der Verbrennungsstationen und die Anzahl der Kräne im Hinblick auf die Bedienerfreundlichkeit berücksichtigen.

Die Anzahl der Müllgreifkräne sollte sich nach folgenden Grundsätzen richten: 

1. Um die Anforderungen an das Zufuhrvolumen der Verbrennungsanlage zu erfüllen; 
2. Die gleiche Gleisanordnung von nicht mehr als 3 Einheiten; 
3. Die Anzahl der tatsächlichen Inbetriebnahmen überschreitet nicht die Anzahl der Einfülltrichter der Verbrennungsanlage. Es ist wünschenswert, 1 in Bereitschaft zu halten. 
4. 1 Greiferkran entsprechend der Verbrennungsanlage sollte nicht mehr als 3 Einheiten umfassen.

In großen Müllverbrennungsanlagen sollten zwei oder mehr Greiferkräne eingesetzt werden. Bei Verbrennungslinien mit drei oder weniger Kränen wird die Konfiguration von zwei Kränen empfohlen. In der Regel ist einer in Betrieb und einer im Standby-Modus. Jeder Ausgang kann alle Anforderungen an die Zufuhr und die allgemeinen Mischarbeiten der Verbrennungslinie erfüllen.

Wenn auf derselben Strecke mehr als zwei Greiferkräne gleichzeitig in Betrieb sind, wird der Bewegungsraum der Kräne stark eingeschränkt. Um Kollisionen zu vermeiden, sind die Betriebsanforderungen höher. Aufgrund der enormen Größe der Müllverbrennungsanlage wird beim gleichzeitigen Einsatz von mehr als vier Greiferkränen die Anwendung der Müllpool-Trennmethode oder einer doppelstöckigen Gleisanordnung empfohlen. In der Müllverbrennungsanlage Da Shi Nan in Singapur (4.320 t/d) und im Müllverbrennungsprojekt Shenzhen East (5.100 t/d) wird die Müllpool-Pool-Methode verwendet. Es gibt kein Anwendungsbeispiel für eine doppelstöckige Gleisanordnung und es gibt Einschränkungen wie eingeschränkte Sicht und leichte Greiferkollisionen.

2 Fütterungszyklus 

Die Bestimmung des Beschickungszyklus des Müllgreiferkrans hängt nicht nur von der Kapazität der Müllverbrennungsanlage zur Müllverarbeitung ab, sondern auch vom Betriebszyklus des Müllgreiferkrans und der Zeit, die der Greifer mit Beschickungsvorgängen verbracht wird.

Der Betriebszyklus eines Müllgreiferkrans entspricht der benötigten Zeit für den Zuführvorgang. Dabei wird der Greifer vom Aufnehmen des Mülls über das Aufrollen und Bewegen bis zum Einlass der Müllverbrennungsanlage gefahren, geöffnet und schließlich wieder zurück in die Ausgangsposition gefahren. Aus der oben genannten Geschwindigkeit und der Reichweite des Müllgreiferkrans ergibt sich sein Betriebszyklus. Tabelle 2 zeigt die üblicherweise verwendete Arbeitsgeschwindigkeit des Müllgreiferkrans. Je nach Länge und Spannweite des Müllbeckens beträgt der Betriebszyklus in der Regel 2–4 Minuten.

Der normale Betrieb eines Müllgreifkrans erfordert ausreichend Zeit zum Mischen, Vermengen und Stapeln sowie zum Aufnehmen des Abfalls für die Müllverbrennungsanlage. Um die Ausfallrate des Müllgreifkrans und die Arbeitsintensität des Bedieners zu reduzieren, ist es außerdem notwendig, eine gewisse Ruhezeit einzuplanen. Daher ist die Zeit, die der Greifer pro Zeiteinheit mit der Beschickung beschäftigt ist, nur ein Bruchteil davon, und dieses Zeitverhältnis beträgt 1/2, d. h. ein Greifer wird nur etwa 30 Minuten pro Stunde zum Beschickung verwendet. Die Beschickungszyklen pro Stunde betragen somit 8 bis 15.

3 Garbage Grab-Volumen 

Das Volumen des Greifers sollte entsprechend der vom Kran bedienten Müllverbrennungsanlage bestimmt werden, um die Müllmenge pro Stunde und den Arbeitszyklus zu bewältigen. Im Allgemeinen wird die Berechnung anhand der stündlichen Fütterung von 8 bis 15 Fütterungszyklen durchgeführt. Um die Arbeitsbelastung des Krans zu reduzieren und die Ausfallrate zu verringern, ist es angebracht, 8 bis 10 Fütterungszyklen pro Stunde zuzuführen, um die Auswahl zu berechnen.

Die Verarbeitungskapazität der Müllverbrennungsanlage lässt sich anhand der Menge G (t), die dem Greifer einmal zugeführt wird, berechnen. Anschließend lässt sich anhand der Mülldichte im Greifer D (t/m³) und der Greiferfüllmenge f (Volumenauslastung) das tatsächliche Volumen des benötigten Greifers berechnen: V (m³) = G / (Df). Normalerweise beträgt die Dichte des unkomprimierten Mülls im Müllpool 0,30–0,45 t/m³, die Mülldichte im Greifer ist etwa 1-mal höher, d. h., das Kompressionsverhältnis wird mit 2:1 angenommen, und der Wert wird mit 0,7 t/m³ angenommen, und die Greiferfüllmenge beträgt im Allgemeinen 0,9, also wird die Dichte des Trichters im Allgemeinen mit 0,63 t/m³ angenommen. Die technischen Parameter des Müllgreifers sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Die Förderleistung des Müllgreiferkrans hängt vom Volumen des Müllgreifers ab. Je größer der Greifer, desto höher die Förderleistung. Im Hinblick auf Bedienkomfort und Flexibilität sollte der Müllgreifer jedoch eher klein als groß sein. Der maximale Spannwinkeldurchmesser des Greiferkrans sollte 1/5 bis 1/4 der Breite des Müllbeckens betragen. Bei einer bestimmten Fördermenge pro Zeiteinheit sind die Vor- und Nachteile der Größe des gewählten Greifervolumens in Tabelle 4 dargestellt.

Das Greifervolumen kann nicht allein auf Grundlage der Zuführkapazität bestimmt werden. Auch die Größe des Abfallbeckens und die Benutzerfreundlichkeit müssen berücksichtigt werden.

4 Müllgreiferkran-Konfigurationsanalyse 

Tabelle 5 Vergleichende Analyse der Konfiguration von Müllgreifkränen für verschiedene Größen von großen Müllverbrennungsanlagen für üblicherweise verwendete Greifervolumina.

Hinweis: Für Greifervolumen von 6, 8 und 10 m3 gibt es mehr Anwendungsbeispiele, für Greifervolumen von 12 m3 weniger Anwendungsbeispiele und für Greifervolumen von 14,5 m3 keine Anwendungsbeispiele.

Nachfolgend sind einige Beispiele für die Konfiguration von Müllgreifkränen aufgeführt:

Müllverbrennungsanlage Shanghai Jiangqiao: 1500 t/d (500 t/d x 3 Einheiten), Müllkran 9 m3 x 2 Einheiten, 1 mit 1 Standby, durchschnittlich 11 Beschickungszyklen pro Stunde.

Müllverbrennungsanlage Taipei Muzha: 1500 t/d (375 t/dx4 Einheiten), Müllkran 10 m3x2 Einheiten, kein Standby, durchschnittlicher stündlicher Fütterungszyklus 5.

Müllverbrennungsanlage im Südbezirk Kaohsiung, Taiwan: 1800 t/d (450 t/dx4 Einheiten), 8 m3x3 Müllkräne, 2 mit 1 Standby, durchschnittlicher stündlicher Beschickungszyklus von 8.

Niederlande, Müllverbrennungsanlage Amsterdam: 2880 t/d (720 t/d x 4 Einheiten), Müllkran 12 m3 x 3 Einheiten, 2 mit 1 Ersatz, durchschnittlicher stündlicher Beschickungszyklus 8.

Verbrennungsanlage Taisinan in Singapur: 4320 t/d (720 t/dx6 Einheiten), Müllkran 10 m3x4 Einheiten, kein Backup, durchschnittlicher stündlicher Beschickungszyklus 7.

5 Weitere Faktoren 

5.1 Greiferhydraulik 

Große Müllverbrennungsanlagen verwenden in der Regel hydraulische Greifer mit schneller Greiferschaltung und hoher Greifkraft. Da Hydraulikzentrale, Hydraulikzylinder, Klappen und weitere direkt am Greifer montierte Ausrüstung jedoch leicht beschädigt werden können, ist eine angemessene Wartung erforderlich. Bei der Auswahl sollten folgende Punkte beachtet werden: 

1. Die Motorleistung sollte eher groß als klein sein; 
2. Hydraulikeinheiten mit variablem Durchfluss sind gegenüber Hydraulikeinheiten mit festem Durchfluss vorzuziehen. 
3. Die Hydraulikleitung muss über mehr als zwei Druckschutzkanäle verfügen, einer davon vor dem Ausgang der Hydraulikmaschine und ein Satz Steuerventile vor der Gruppe. 
4. Interne Hydraulikschläuche sollten so weit wie möglich gekürzt werden, um Vibrationsverschleiß und die Gefahr von Rohrbrüchen zu verringern. 
5. Um die Betriebstemperatur zu senken, sollte der hydraulische Widerstand möglichst gering sein.

5.2 Elektrische Anlage 

Bei elektrohydraulischen Greifern kann es aufgrund hoher Hubgeschwindigkeiten und -höhen leicht zu Kabelrissen und Ausfällen kommen. In der aktuellen Ingenieurpraxis gibt es hierfür erfolgreiche Lösungen: Eine besteht darin, den Antriebsmotor der Kabeltrommel zu entfernen und die Synchronisierung von Kabeltrommel und Drahtseiltrommel über eine Kette zu erreichen; die zweite besteht darin, jedes Kabel mit einem etwas kürzeren Synchronseil zu konfigurieren. Zwei Möglichkeiten stellen sicher, dass das Kabel beim Heben und Senken nur sein Eigengewicht trägt, um die Lebensdauer des Kabels zu verlängern. Qualität erhöht die Lebensdauer des Kabels. Bei der Konfiguration der elektrischen Geräte wird ein Kühlkörper verwendet, der überschüssige Leistung verbraucht. Aufgrund der enormen Wärmeentwicklung sollte er in einem anderen Raum als der elektrische Plattenraum aufgestellt und mit einem Kühlsystem ausgestattet werden, um einen stabilen Betrieb des Steuerkreises zu gewährleisten.

6 Fazit 

Mit der Vergrößerung der Müllverbrennungsanlage, insbesondere der Vergrößerung der Verbrennungsanlage auf einen einzelnen Ofen, muss bei der Auswahl des Müllgreifkrans nicht nur darauf geachtet werden, die Anforderungen der Zufuhr zu erfüllen, sondern es müssen auch die Anzahl der Greifkräne, der Zufuhrzyklus und das Greifvolumen umfassend berücksichtigt werden, um die Benutzerfreundlichkeit und Betriebszuverlässigkeit sicherzustellen.

Referenzquelle: https://www.nstl.gov.cn/paper_detail.html?id=a8d6a31c78960cfce832a1a6b861d32b

krystal

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