煤泥螺旋输送机输送方向优化设计

摘要

为解决煤泥螺旋输送机因输送方向参数设计不合理导致的输送效率低、功率消耗大、堵塞故障率高等问题，开展了输送方向优化设计研究。首先，分析煤泥螺旋输送机的核心结构与工作原理，明确螺旋旋向、输送机倾斜角度及煤泥物理特性为影响输送方向优化的关键因素；其次，基于力学分析建立轴向力、输送效率及功率消耗的数学模型，构建以最大输送效率、最小功率消耗、最小堵塞故障率为目标的多目标优化模型；最后，采用遗传算法（GA）求解优化模型，并结合CFDDEM耦合仿真与物理实验验证优化方案的有效性。结果表明：针对含水率25%、堆积角32°的煤泥，优化后输送方向参数为右旋螺旋+15°倾斜角度，此时输送效率较原设计提升13%（达85%），功率消耗降低16.7%（降至15 kW），堵塞故障率降低75%（降至0.5%）。研究成果可为煤泥螺旋输送机的工程设计与性能提升提供理论支撑。

关键词

煤泥螺旋输送机 / 输送方向 / 优化设计 / CFD-DEM

基金资助

国家能源集团国神集团上榆泉煤矿科技创新项目（EGCG-SKFW20191101）