
導語
螺桿輸送機用于連續輸送散狀物料,它是由一組或多組螺旋葉片固定在管軸上所形成的螺旋體和一固定的料槽組成。螺旋體在固定的料槽內旋轉。
送入料槽內的散狀物料與螺旋葉片在料槽內一起轉動,受到槽壁上的摩擦力阻止,在運轉中,螺旋葉片推動散狀物料做軸向運動。散狀物料可以從槽底合適的開口處落下或從料槽的端部輸出。
輸送機計算原則:
一臺輸送機所需驅動功率與它所能達到的輸送能力是相關聯的,但也與工作條件和被輸送物料的性質、結構以及計算參數等有關。
符號和單位:
A:螺旋的軸向投影面積,單位為平方米(m2);
D:輸送機的螺旋公稱直徑,單位為米(m);
FH:物料運行阻力(主要阻力),單位為牛(N);
FN:空載運轉阻力(附加阻力),單位為牛(N):
Fst:傾斜阻力,單位為牛(N);
g:重力加速度,單位為米每平方秒(m/s2);
H:提升高度,單位為米(m);
Im:質量輸送量,單位為噸每小時(t/h);
Iv:容積輸送量,單位為立方米每小時(m3/h);
L:輸送機長度,單位為米(m);
n:輸送機轉速,單位為轉每分(r/min);
P:輸送機軸端總驅動功率,單位為千瓦(kW);
PH:物料運行時所需功率,單位為千瓦(kW);
PN:輸送機空載運轉時的驅動功率,單位為千瓦(kW);
Pst:傾斜功率,單位為千瓦(kW);
S:螺矩,單位為米(m);
ⅴ:輸送機的輸送速度,單位為米每秒(m/s);
λ:運行阻力系數;
Φ:充填系數;
ρ:堆積密度,單位為噸每立方米(t/m3);
N:電機功率;
ξ:電機功率儲備系數;
η:電動機傳動效率。
輸送量:
計算輸送機的容積輸送量和質量輸送量的初始數據為輸送機的螺旋軸向投影面積A、輸送速度ⅴ和輸送機料槽的充填系數Φ。
其中質量輸送量Im為輸送機在額定工況下完成的質量通過量的最大值。該通過量取決于充填系數Φ的大小。充填系數取決于被輸送物料的磨擦性及其黏附性、螺距和輸送機軸線的傾角。充填系數一般取為:
a. 對易流動的幾乎沒有磨損性的物料(如面粉、谷類),取Φ=0.45;
b. 對輕度磨損性且為顆粒狀至小塊狀的散狀物料(如鹽、砂、煤),取Φ=0.33;
c. 對磨損性和侵蝕性都很大的且堆積密度大的散狀物料(如礦渣、礫石、礦石),取Φ=0.15。
在下列情況時Φ值應予降低:
a. 當螺距特別大時,Φ值降低10%;
b. 輸送機軸線每傾斜1°,Φ值約降低2%;
c. 如果必須要求在中間支承處裝料,Φ值降低10%。
輸送機的圓周速度不允許過大,否則被輸送的物料因離心力作用,使輸送過程受到影響。因此,最大轉速nmax取決于螺旋公稱直徑D。
所需輸送機最小螺旋公稱直徑取決于所要求的輸送物料的生產率及散狀物料粒度的大小。對塊狀物料,螺旋公稱直徑D至少應為顆粒最大邊長amax的10倍。如果大顆粒的含量少,也允許選用較小的螺旋公稱直徑,但至少D≥4amax。
螺旋輸送的運動阻力:
輸送螺旋的轉動和物料向前的運動須克服的阻力包括:
a. 物料運行阻力FH;
b. 空載運轉阻力FN;
c. 傾斜阻力Fst
以上三種阻力就是輸送機驅動裝置為了使物料在裝料處產生運動而必須克服的與摩擦、傾斜相關所有阻力。
傾斜阻力并非在所有裝置中都存在,它是線路傾斜的一個函數。在所有阻力中只有傾斜阻力可以精確地計算。
輸送機軸端總驅動功率:
輸送機軸端總驅動功率的計算輸送機軸端總驅動功率按下述公式計算。
P=PH+PN+Pst
① 物料運行時所需功率PH
運行阻力系數λ取決于輸送機所輸送的物料,通常義為2?4,對于輸送機經常輸送的不同散狀物料,λ值可參照下表選取。
電機功率N
螺旋輸送機設計問題及建議:
多數廠家在螺旋輸送機的選型和設計方面存在問題,造成輸送設備在使用過程中堵塞、快速磨損和設備效率低下等問題。很多制造廠家對螺旋輸送機中物料的流動性和細節缺乏基本的了解,認為物料運動過程很簡單,不需要豐富的理論知識就能設計生產出高效的螺旋輸送機,這是導致螺旋輸送機最終不能滿足使用需求的根本原因。
在設計螺旋輸送機之前,設計人員需要掌握物料的一些性質,這些物性參數將決定物料在輸送機中的傳輸效率。物性參數包括物料黏性、顆粒大小、物料腐蝕性、物料是否在輸送過程中存在粘結和硬化、燃燒性、爆炸性、是否產生靜電、物料流動性??梢允褂煤唵蔚姆椒y試流動性,把物料放在不銹鋼板上,然后嘗試推動物料前進,通過判斷物料是否容易運行、是否存在粘結,初步測試物料的流動性和黏性。只有基本掌握這些物性參數,才能保證生產出的輸送機能夠高效可靠地輸送物料。
(炭黑導電劑)
(石粉)
通過用戶提供的質量輸送量,計算出每小時需要的體積輸送量,采用輸送機選擇推薦的填充率,選擇正確的螺旋直徑,并確定輸送機額定轉速。最大輸送量通常與每個螺旋的直徑有關,也受螺距的類型、尺寸以及被運輸的物料性質影響。
物料顆粒直徑決定了螺旋輸送機的直徑,因為物料顆粒必須能夠通過葉片與料槽,較大的顆粒需要較大的螺旋輸送機直徑,較小的顆??梢圆捎弥睆捷^小的螺旋輸送機。顆粒大小是由被輸送物料中最大的塊或片的最大尺寸決定的。測量粒度時,找到最大的塊或者片,測量最大輪廓尺寸。如果顆粒的形狀不規則(比如一邊比另一邊大),測量時選擇兩個中較大的。
物料的特性也必須考慮。有些物料有硬塊,在輸送時不會破碎。有些物料有相當硬的部件,但在輸送時就會粉碎。了解這一點有助于設計人員更好地確定螺旋的尺寸。
輸送物料的密度主要用來確定螺旋輸送機的輸送能力。螺旋輸送機的輸送量以m3/h的體積量計算。多數用戶需要的輸送量是質量輸送量,設計人員需要的是體積輸送量,所以設計人員需要把質量輸送量轉化為體積輸送量,因此準確的密度對確定螺旋輸送機的輸送量至關重要。設計人員還需要知道物料的移動距離,以確定螺旋的長度和形式。
除上述因素外,還有一些其他因素,包括螺旋輸送機的排料位置、物料出口是否需要安裝溜槽或者導流閥、料斗型式、蓋板形式、絕緣要求、采用有軸還是無軸設計、是否需要加熱或冷卻夾套等,這些問題在設計之前都需要考慮,以便能設計一個運行良好的螺旋輸送機。
經過長期的技術積累、工藝沉淀及人才集聚,我司對螺旋輸送機的研發和設計已具備了扎實的理論知識和豐富的實踐經驗。