Selección de grúas de agarre para residuos de plantas de incineración: clave para operaciones eficientes

Planta de incineración grúa de recogida de residuos Es el principal responsable de alimentar la incineradora de basura y de realizar las tareas de manipulación, mezcla y paletización de residuos. El entorno de trabajo de toda la máquina es riguroso, la carga de trabajo es elevada, el mantenimiento es complejo y es fácil de averiar. Una falla de la grúa de cuchara para basura provoca la paralización de toda la planta de incineración de residuos. En las plantas de incineración de residuos a gran escala, esto puede causar un caos en todo el sistema de gestión de residuos domésticos urbanos, ya que construir una planta de incineración de residuos a gran escala a nivel local para reemplazar la capacidad de gestión de residuos a plena carga no es tarea fácil. Por lo tanto, según la escala de la planta de incineración de residuos, es fundamental seleccionar y configurar correctamente la grúa de cuchara para basura. En general, la selección de la grúa de cuchara para basura se relaciona con los siguientes factores: 

1. Tipo de basura; 
2. Capacidad de tratamiento de basura; 
3. Pozo de almacenamiento de basura; 
4. Mezclado; 
5. Apilado; 
6. Alimentación; 
7. En el tiempo de la basura.

Sin embargo, con la expansión de la escala de las plantas de incineración de residuos, los factores mencionados por sí solos no satisfacen los requisitos de la selección de la grúa de cuchara para residuos. En plantas de incineración de residuos a gran escala, la selección de la grúa de cuchara para residuos también debe considerar el número de grúas de cuchara, el ciclo de alimentación, el volumen de la cuchara y otros factores.

1 Número de grúas de agarre de residuos de plantas de incineración 

Anteriormente, el número de grúas de cuchara para residuos se ajustaba generalmente al tamaño de la planta de incineración (como se muestra en la Tabla 1). Con la expansión de la escala de horno único de la incineradora, la configuración de las grúas de cuchara para residuos debe considerar no solo el tamaño de toda la planta, sino también el número de estaciones de incineración y el número de grúas para facilitar su operación.

El número de grúas recogedoras de basura deberá respetar los siguientes principios: 

1. Para cumplir con los requisitos del volumen de alimentación del incinerador; 
2. La misma disposición de vías de no más de 3 unidades; 
3. El número de puestas en servicio reales no excede el número de tolvas de alimentación del incinerador, es deseable tener en espera 1; 
4. 1 grúa de cuchara correspondiente al incinerador no debe ser mayor a 3 unidades.

Se recomienda instalar al menos dos grúas de cuchara en plantas de incineración de residuos grandes. En líneas de incineración con al menos tres grúas, se recomienda instalar dos. Generalmente, una grúa está en funcionamiento y otra en espera. Cada grúa puede cubrir todas las necesidades de alimentación de la línea de incineración y las tareas generales de mezcla.

En una misma vía, con más de dos grúas de cuchara operando simultáneamente, el espacio de trabajo se reduce considerablemente y, para evitar colisiones, los requisitos operativos son mayores. Debido a la gran escala de la planta de incineración de residuos, cuando se utilizan más de cuatro grúas de cuchara simultáneamente, se recomienda adoptar el método de separación de residuos en piscinas o una disposición de vías de dos pisos. La planta incineradora Da Shi Nan de Singapur (4320 t/d) y el proyecto de incineración de residuos de Shenzhen Este (5100 t/d) utilizan el método de piscinas de basura. No existe un ejemplo de aplicación de la disposición de vías de dos pisos, y existen limitaciones como la visibilidad restringida y la fácil colisión de las cucharas.

2 Ciclo de alimentación 

La determinación del ciclo de alimentación de la grúa recogedora de basura no solo está relacionada con la capacidad del incinerador de basura para procesar basura, sino también con el ciclo de funcionamiento de la grúa recogedora de basura y la relación del tiempo que la cuchara dedica a las operaciones de alimentación.

El ciclo de operación de la grúa de cuchara para basura es el tiempo requerido para la operación de alimentación de la grúa. Es decir, desde la recolección de basura, la cuchara se enrolla, se desplaza, se mueve hacia la entrada del incinerador, luego se abre y finalmente se mueve hacia la posición original. Una vez que se determinan la velocidad y la distancia de operación de la grúa, se determina el ciclo de operación de la grúa. La Tabla 2 muestra la velocidad de trabajo comúnmente utilizada de la grúa de cuchara para basura. Según la longitud y la envergadura del depósito de basura, el ciclo de operación de la grúa de cuchara para basura generalmente se selecciona entre 2 y 4 minutos.

El funcionamiento normal de una grúa de cuchara para residuos requiere tiempo suficiente para mezclar, combinar y apilar, además de recoger los residuos para alimentar el incinerador. Además, para reducir la tasa de fallos de la grúa y la intensidad de trabajo del operador, es necesario dejar un cierto tiempo de descanso. Por lo tanto, el tiempo que la cuchara dedica a la alimentación por unidad de tiempo es solo una fracción, y esta relación de tiempo es de 1/2, es decir, una cuchara se utiliza para la alimentación solo unos 30 minutos por hora. Por lo tanto, el ciclo de alimentación por hora es de 8 a 15.

3 Volumen de recogida de basura 

El volumen de la cuchara debe determinarse en función del incinerador al que la grúa presta servicio para manipular la cantidad de basura por hora y el ciclo de trabajo, generalmente calculado según una alimentación de 8 a 15 ciclos por hora. Para reducir la carga de trabajo de la grúa y la tasa de fallos, es conveniente alimentar de 8 a 10 ciclos por hora para calcular la selección.

A través de la capacidad de procesamiento del incinerador de basura se puede calcular por la cantidad de pinzas 1 vez que se alimenta G (t), y luego de acuerdo con la densidad de basura en la pinza D (t/m3) y la alimentación de la pinza de llenado f (utilización del volumen), se calcula el volumen real de la pinza requerida V (m3) = G / (Df). Por lo general, la densidad de basura sin comprimir en el depósito de basura es de 0,30 ~ 0,45 t/m3, la densidad de basura en la pinza es aproximadamente 1 vez más, es decir, la relación de compresión se toma como 2:1, y el valor se toma como 0,7 t/m3, y la plenitud de la pinza es generalmente 0,9, por lo que la densidad de la tolva se toma generalmente como 0,63 t/m3. El parámetro técnico de la pinza de basura se muestra en la Tabla 3.

La capacidad de alimentación de la grúa de cuchara para escombros depende de su volumen. Cuanto mayor sea la cuchara, mayor será la capacidad de alimentación. Sin embargo, para mayor facilidad de operación y flexibilidad, la cuchara debe ser pequeña en lugar de grande. El diámetro máximo del ángulo de tensión de la grúa de cuchara debe ser de 1/5 a 1/4 del ancho del depósito de escombros. Para una cierta cantidad de alimentación por unidad de tiempo, se presentan las ventajas y desventajas del tamaño de la cuchara seleccionada según su volumen (Tabla 4).

El volumen de captura no se puede determinar únicamente en función de la capacidad de alimentación, hay que tener en cuenta el tamaño del depósito de desechos y la comodidad de la operación.

Análisis de configuración de grúas de agarre para basura 4 

Tabla 5 Análisis comparativo de la configuración de las grúas de agarre para residuos para diferentes tamaños de plantas de incineración de residuos a gran escala para el volumen de agarre comúnmente utilizado.

Nota: Hay más ejemplos de aplicación de volumen de agarre de 6, 8, 10 m3; menos ejemplos de aplicación de volumen de agarre de 12 m3; no hay ejemplos de aplicación de volumen de agarre de 14,5 m3.

Los siguientes son algunos ejemplos de ingeniería de configuración de grúas de agarre de basura:

Planta de incineración de residuos domésticos de Shanghai Jiangqiao: 1500 t/d (500 t/d x 3 unidades), grúa para basura de 9 m3 x 2 unidades, 1 con 1 en espera, un promedio de 11 ciclos de alimentación por hora.

Planta de incineración de residuos de Taipei Muzha: 1500 t/d (375 t/d x 4 unidades), grúa para basura de 10 m3 x 2 unidades, sin modo de espera, ciclo de alimentación horario promedio de 5.

Planta de incineración de residuos del distrito sur de Kaohsiung, Taiwán: 1800 t/d (450 t/d x 4 unidades), grúas de basura de 8 m3 x 3 m, 2 con 1 de reserva, ciclo de alimentación promedio por hora de 8.

Planta de incineración de residuos de Ámsterdam, Países Bajos: 2880 t/d (720 t/dx4 unidades), grúa para basura de 12 m3x3 unidades, 2 con 1 de repuesto, ciclo de alimentación horario promedio 8.

Planta incineradora de Taisinan en Singapur: 4320 t/d (720 t/d x 6 unidades), grúa para basura de 10 m3 x 4 unidades, sin respaldo, ciclo de alimentación horario promedio de 7.

5 Otros factores 

5.1 Sistema hidráulico de agarre 

Las grandes plantas de incineración de residuos suelen utilizar cucharas hidráulicas, que se accionan rápidamente y tienen una gran fuerza de agarre. Sin embargo, dado que el centro hidráulico, los cilindros hidráulicos, las aletas y otros equipos instalados directamente en la cuchara son fáciles de dañar, el mantenimiento del sistema hidráulico debe ser adecuado. Al seleccionarlas, se deben considerar los siguientes puntos: 

1. La potencia del motor debe ser grande y no pequeña; 
2. Se prefiere la unidad hidráulica que utiliza tipo de flujo variable al tipo de flujo fijo; 
3. En la tubería hidráulica se deben instalar más de 2 canales de protección de presión, uno ubicado frente a la salida de la máquina hidráulica y un conjunto de válvulas de control frente al grupo; 
4. Las mangueras hidráulicas internas deben acortarse lo más posible para reducir el desgaste por vibración y las posibilidades de rotura de tuberías; 
5. La resistencia hidráulica debe ser lo más pequeña posible para reducir la temperatura de funcionamiento.

5.2 Sistema eléctrico 

Debido a la alta velocidad de elevación, la altura y otras razones, el cable es propenso a fallas debido a la tracción. Las soluciones de ingeniería actuales son exitosas: una es desconectar el motor de accionamiento del carrete de cable, sincronizar el carrete de cable y el carrete de cable mediante una conexión de cadena; la segunda es configurar cada cable con una cuerda síncrona ligeramente más corta. Hay dos maneras de asegurar que el cable, durante la elevación y el descenso, soporte su propia masa para aumentar su vida útil. La calidad aumenta la vida útil del cable. En la configuración del equipo eléctrico, el disipador de calor de la resistencia que consume energía excedente, debido a la alta generación de calor, debe ubicarse en una habitación separada de la sala de discos eléctricos e instalar un sistema de refrigeración para asegurar el funcionamiento estable del circuito de control.

6 Conclusión 

Con la expansión de la escala de la planta de incineración de residuos, especialmente la expansión de la escala de horno único del incinerador, la selección de la grúa de cuchara para basura no solo debe considerarse para cumplir con los requisitos de la alimentación, sino también considerar de manera integral la cantidad de grúas de cuchara, el ciclo de alimentación, el volumen de cuchara, para garantizar la conveniencia de la operación y la confiabilidad de la operación.

Fuente de referencia: https://www.nstl.gov.cn/paper_detail.html?id=a8d6a31c78960cfce832a1a6b861d32b

cristal

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