Snižování hlučnosti Dálkové Pásové Dopravy

Úvod

Povrchový způsob těžby hnědého uhlí patří k činnostem, které mohou významným způsobem ovlivňovat všechny složky životního prostředí. Okolí povrchových hnědouhelných dolů je zpravidla vystaveno masivnímu nasazení těžební techniky a při transportu také dálkové pásové dopravy, a s obojím je spojen především hluk. S tím souvisí v této „ekologické" době možnosti a způsoby jeho snížení. Na tento rizikový faktor se zaměřili konstruktéři společnosti PRODECO a.s. při navrhování nového pásového dopravníku pro Doly Bílina.

Pásový dopravník je kontinuálně pracující zařízení pro přepravu sypkých hmot, v tomto případě je délka 333 metrů, převýšení 17 metrů, šíře dopravního pásu 1600 mm, nominální dopravní výkon 3000 m3.h-1, nominální rychlost pásu 3,25 m.s-1, potřebný výkon pohonu dopravníku 373 kW. Jsou použity dva pohony.

Konvenční pohon

Významným zdrojem hluku na dnes „běžné" poháněcí stanici je její pohon. Běžný „konvenční" pohon, který je na Dolech Bílina obvykle sestaven z elektromotoru (250 kW), zakrytované spojky a brzdy (rychlé strany) a kuželočelní převodovky, a toto vše je uloženo na pomocném ocelovém rámu. Zdrojem hluku u těchto pohonů je elektromotor, s nuceným chlazením ventilátorem, a hlavně převodovka s hlučností 85 dB (měřeno ve vzdálenosti 1 m, výška 1,6 m dle NV176/2008 Sb.).

Pomaloběžný bezpřevodovkový pohon

Nejvyšší přínos ke snížení hlučnosti je instalace nově vyvinutého bezpřevodovkového pohonu, který byl navržen a realizován ve spolupráci se společností ABB.

Středně výkonné bezpřevodovkové pohony značky ABB jsou založeny na elektromotoru s permanentními magnety, které jsou optimalizovány pro podmínky celoročního použití v náročných těžebních podmínkách. Nízká hmotnost, kompaktní rozměry, vysoký stupeň IP ochrany, odolnost vůči vibracím a rázům, to jsou hlavní vlastnosti tohoto řešení. S tímto typem pomaloběžných motoru je možné vytvořit jakýkoliv dopravníkový pohonný systém.

Nová hnací jednotka je sestavena z pomaloběžného patkového elektromotoru a podpěrného rámu se záchytem reakce. Na hřídeli hnacího bubnu je na náboji nasazen brzdový kotouč (průměr 1100 mm), a na těle motoru jsou umístěny dva brzdové třmeny Svendborg (200 kg každý). Běžné provozní brzdění obstarává frekvenční měnič. Mechanické brzdy jsou prvotně určeny pro parkovací, ale jsou dimenzovány i na nouzové zastavení plně jedoucího pásu. V podpěrném rámu je na samostatné stoličce umístěna chladicí jednotka (300 kg).

Tato hnací jednotka je mechanicky unifikovaná připojovacími rozměry s původním konvenčním pohonem, a lze ji použít jako plnohodnotnou náhradu za stávající konvenční pohony. Samozřejmě s nutností úprav elektro výzbroje (frekvenční měniče atd.).

Technické parametry pohonu:

• Hmotnost motoru 5 900 kg. Hmotnost hnací jednotky 7 200 kg.
• Otáčky bubnu: 48 min-1.
• Jmenovitý výkon motoru: 250 kW, Kroutící moment nominální: 50 kNm.
• Doba rozběhu: 15 – 45 sekund.
• Pohon je kapalinou chlazený s potřebným tepelným ztrátovým výkonem 22 kW.
• Hlučnost méně než 73 dB.
• Uchycení motoru (dutá hřídel) na hřídel bubnu je pomocí svěrných kroužků Ringfeder.
• Pro brzdění motorem je využito aktivního usměrňovače s bipolárními tranzistory s izolovaným hradlem (IGBT). Brzdný moment / doba: 3 500 Nm; 4 sekundy.
• Pro nouzové nebo parkovací brzdění: Brzdové třmeny (2x) na každém motoru a brzdový kotouč (průměr 1100 mm) na hřídeli bubnu s max. brzdným kroutícím momentem 70 kNm.
• Řízení motorů obstarává sada dvou frekvenčních měničů, každý z nich je vzduchem chlazený měnič řady ACS880. Měniče mají aktivní regenerativní IGBT usměrňovače. Měniče jsou řízeny z nadřazeného kontroléru a měniče mezi sebou komunikují pomocí D2D (drive-to-drive) sběrnice (RS-485) pro přesné řízení rozdělení zátěže.

Závěr

Nový pomaloběžný pohon řízený frekvenčním měničem, který vyniká dle současných požadavků extra nízkou hladinu hluku je nyní ideálním pohonným zdrojem, kde se spojila nová technologie se zkušenostmi z těžkého důlního provozu.

Výhodou použití tohoto pohonu je odstranění mechanických převodů, které s sebou přinášejí opotřebení, a tím úměrně k době používání i možnost poruchy. Díky eliminaci převodovky z konvenčního pohonu se v novém pojetí hnací jednotky stalo zařízení s nízkým rizikem poruchovosti (pouze ložiska motoru, a chladicí kapalina), minimálními nároky na údržbu (domazávání ložisek 1x ročně, kontrola množství chladicí kapaliny 1x měsíčně) a mnohem nižšími hodnotami okolní hlučnosti.

Kontrolní akreditované měření hlučnosti při provozu dopravního zařízení s novým poháněcím ústrojím ověřilo očekávaný přínos, přičemž oficiálně naměřené hodnoty 70,9 dB jsou ještě nižší než oficiálně deklarované hodnoty (73 dB) uváděné výrobcem pohonu.

Text: Ing. Petr Kunz
Autor článku je autorem všech obrázků i fotografií použitých v článku
Prodeco, a.s., Bílina; Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.