При проектировании трубчатого конвейера наиболее важным фактором является угол наклона трубчатого конвейера. Этот угол обычно определяется материалом, используемым в конвейерной ленте, свойствами перевозимого материала, а также конструкцией оборудования. Некоторые источники утверждают, что максимальный угол трубчатого конвейера для транспортировки угля может достигать 30 градусов, но в реальных условиях это встречается крайне редко. Согласно стандарту DLT 5187.1-2016 "Система проектирования угольных конвейеров для тепловых электростанций", угол наклона трубной части конвейера не должен превышать 27°. В случае с переходными частями в головной и хвостовой секциях угол этих участков должен быть спроектирован в соответствии с общими правилами для лентовых конвейеров.
Трубчатые конвейеры, благодаря своей конструкции, могут работать на более крутых склонах, чем обычные лентовые конвейеры. Однако, если угол наклона слишком крутой, материал может скользить или скапливаться, что может привести к снижению эффективности или увеличению рисков. Поэтому в практическом проектировании угол наклона должен быть как можно больше, при этом обеспечивая эффективную транспортировку материалов, с учетом спецификаций места установки и стоимости.
Тип материала, используемого в ленте, в значительной степени определяет максимальный угол, под которым может работать трубчатый конвейер. Наиболее часто используемые виды лентовых материалов — это резина, ПВХ и стальная проволока. Эти материалы имеют разные характеристики, такие как коэффициент трения, износостойкость и долговечность, которые определяют, насколько эффективно они могут работать при различных углах наклона.
Резиновая лента часто используется в случаях, когда требуется более крутой угол наклона, благодаря высокому коэффициенту трения. Однако для транспортировки мелких частиц или порошков угля может быть более эффективно использовать ПВХ-ленты, так как они снижают вероятность утечек и скольжения материала. Стальные проволочные ленты, благодаря своей высокой прочности на растяжение и износостойкости, подходят для применений с большими расстояниями и высокими нагрузками.
Угол наклона угольного конвейера важен не только для определения стабильности материала, но и для потока материалов. Обычно, чем круче угол наклона, тем больше вероятность, что материал соскользнет с ленты, что приводит к снижению эффективности. Таким образом, возникает вопрос, на сколько можно увеличить угол наклона в зависимости от упаковочного коэффициента, чтобы добиться максимальной эффективности транспортировки без ущерба для последнего.
Например, когда угол канала роликов увеличен, угол наклона может быть увеличен без беспокойства о стабильности материала на ленте. Кроме того, можно повысить эффективность конвейера, изменяя натяжение ленты, используя более широкие ленты или добавляя дополнительные этапы транспортировки.
В транспортировке угля на шахтах, в портах и на электростанциях трубчатые конвейеры активно используются по всему миру. Например, в нескольких проектах трубчатых угольных конвейеров компании Zoomry, 13 из 20 проектов достигли максимальных углов наклона от 23° до 30°, из которых самый крутой угол в 30° был успешно установлен и работает без сбоев.
С помощью разумного проектирования и оптимизации технологий трубчатые конвейеры могут работать при углах наклона, превышающих традиционные 27°. Успешное применение этих проектов имеет важное значение для будущих проектов по проектированию углов трубчатых конвейеров.
Для повышения угла наклона трубчатых конвейеров инженеры Zoomry использовали следующие методы. Например, увеличив коэффициент заполнения конвейерной ленты или добавив разделители в ленту, удалось увеличить угол наклона конвейера.
Кроме того, в одном проекте другой компании был реализован "конвейер с большим углом наклона и переменным диаметром трубы", который обеспечил транспортировку материала с большим углом наклона на горизонтальном участке длиной 24 м и максимальным наклоном 76,5°. Это не только решило проблему ограничений по пространству, но и значительно повысило эффективность транспортировки.
Тем не менее, углы наклона трубчатых конвейеров продолжают развиваться, особенно для крупных диаметров и высокоемких материалов, при этом требования к лентам и перегородкам очень высоки. Это по-прежнему остается проблемой для большинства промышленных приложений по транспортировке тяжелых материалов, что, в свою очередь, требует дальнейших усовершенствований в технологическом развитии транспортного оборудования.