螺旋輸送器在高溫物料輸送中的應用

螺旋輸送器在高溫物料輸送中的應用

螺旋發(fā)射器（簡稱chongroll）主要用于運輸各種谷物、史料等材料。在運輸過程中，還可以完成攪拌、壓縮和攪拌，并可以運輸高溫材料。結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，體積小，緊湊，操作方便，安全可靠，密封好，材料不容易流失，灰塵不容易去除。它可以水平安裝，傾斜安裝，垂直安裝，在很大程度上可以改變。缺點是，由于運輸物容易破碎，比其他輸送裝置的傳輸能力高50%90%，這需要均勻供應。然而，它仍然是谷物和油廠中最常用的供應裝置。螺旋輸送器按其安裝形式可分水平、傾斜和垂直式,結(jié)構(gòu)基本相似.垂直螺旋輸送器下面有水平送料器,上部出口處為了避免阻料而裝有卸料板.螺旋方向有右旋和左旋,可根據(jù)物料所要求的輸送方向來定.1螺旋臂的結(jié)構(gòu)螺旋輸送器主要由螺旋軸1,螺旋片2,機殼3,軸承4,端墻板5,上蓋板6及卸料板7等零件組成,如圖1所示.1.1旋轉(zhuǎn)軸螺旋片固定在上面,用軸承支承,作旋轉(zhuǎn)運動.材料為直徑30～35mm,長為2～4m的A4鋼管或圓鋼制成.1.2旋轉(zhuǎn)片螺旋片是螺旋輸送器的主要工件,材料為3～6mm厚的鋼帶或鋼板沖壓或軋制而成,然后焊或用螺釘固定在螺旋軸上,常用的種類如圖2所示.1.2.1旋轉(zhuǎn)面螺旋面主要用來輸送干燥后的粒狀、粉狀及有粘附性的物料.它推送力大,生產(chǎn)率高,是應用最廣的一種.1.2.2這是膠帶多用于輸送較大粒狀、塊狀和稍帶粘性的物料,也可用于兩種物料的混合.1.2.3螺釘固定的角度將一片片月牙狀的葉片按照輸送方向,以一定距離用螺釘固定在螺旋軸上形成螺旋,其角度按物料的推進速度和方向能很方便地加以調(diào)節(jié),它具有強烈的攪拌作用,適用于輸送潮濕發(fā)粘和易于擠壓成塊的物料.1.2.4鋸齒式它適用于輸送粘性大和腐蝕性強的物料,如油腳等.它還具有攪動和松散作用.1.3推力軸承.螺旋輸送器除了承受徑向力外還承受軸向力,故軸承應選向心推力軸承.中間軸承為滑動軸承,它與兩邊螺葉間隙越小越好,以免物料斷流.垂直螺旋輸送器兩端軸承為推力軸承或向心軸承與角接觸球軸承的組合支承,不能安裝中間軸承,否則會阻料.1.4g3鋼板的制作機殼由槽身、兩端墻板、上蓋板、進料口和出料口組成.由厚2～5mm的A3鋼板制成,有的可用木料,固定的輸送槽可用水泥.當螺軸圓周速度小于0.8m/s時可用擴口或U形槽,如圖3所示,其尺寸可參考表1.當圓周速度大于0.8m/s時,應在上述兩種槽的頂部加上蓋板,以免物料拋散.2螺旋分離器的工作流2.1水平或傾斜螺釘輸送裝置2.1.1螺旋葉片的截面直徑輸送量與輸送器的截面積、輸送速度及物料性質(zhì)、裝滿程度有關(guān).裝滿程度與螺旋輸送器所處位置有關(guān),水平安裝裝滿程度大于傾斜安裝.物流截面積按下式計算:A=πD24ψ?C(1)式中:A為螺旋輸送器內(nèi)物料流的截面積;D為螺旋葉片的直徑;ψ為裝滿系數(shù),見表2;C為傾斜輸送時的修正系數(shù),如表1所示.輸送速度用下式計算:v=t?n60(2)式中:v為物料軸向推送速度;t為螺旋葉片的螺距,滿面式葉片取t=0.8D,用牙式葉片取t=D;n為螺旋軸的轉(zhuǎn)速.輸送量Q按下式計算:Q=3600·A·v·γQ=47D2·ψ·t·n·C·γ(3)式中:γ為物料容重,如表2所示.2.1.2極限轉(zhuǎn)速n螺旋軸的轉(zhuǎn)速是根據(jù)其輸送量、螺旋直徑和被輸送物料的特征來確定的,其目的是輸送時物料不被拋起而影響輸送量,極限轉(zhuǎn)速n1按下式確定:n1=ξ√D(4)式中:ξ為物料綜合特性系數(shù),如表3所示.螺旋輸送器轉(zhuǎn)速按下式計算:n=Q47D2?ψ?t?γ?C(5)2.1.3電機功率的確定功率N0按下式計算:Ν0=Q367(Κ1L+Η)(6)式中:K1為輸送物的阻力系數(shù),與物料性質(zhì)有關(guān),如表4所示;L為輸送機的長度;H為傾斜安置高度.所需電機功率Ν=Ν0ηΚ2(7)式中:η為傳動裝置總效率(查機械設(shè)計手冊);K2為功率儲備系數(shù).當L<10m時,K2=1.4;10m≤L≤20m,K2=1.3;L>20m時,K2=1.2.2.2垂直螺旋輸送器2.2.1旋轉(zhuǎn)非織造材料的力學性質(zhì)當螺旋葉片以角速度ω旋轉(zhuǎn)時,位于距軸心為r展開的斜面上,質(zhì)量為m的物料顆粒受到的離心力FC為FC=mrω2(8)在離心力的作用下,緊靠外殼的物料顆粒產(chǎn)生了較大的摩擦力,其分力大于顆粒與螺旋葉片表面的摩擦力及物料重力分力之和時,物料就被螺葉推動向上輸送.當螺葉旋轉(zhuǎn)時其上顆粒的圓周速度為v,它所產(chǎn)生的摩擦力為F1,顆粒沿斜面向上運動速度為v0,它所產(chǎn)生的摩擦力為F2.這時顆粒將以va=v+v0的速度相對于機殼內(nèi)壁向上運動,而va所產(chǎn)生的摩擦力為F=F1+F2.va與水平方向的夾角為β,螺旋角為α,垂直拉升速度為vt.這時顆粒質(zhì)量m就受到重力G和力F的合力R的作用,如圖4所示.R是作用于顆粒的外力,它取決于力F的大小和方向,也即取決于圓周速度v所產(chǎn)生的離心力.它是物料上升的必要條件,而離心力與轉(zhuǎn)速n有關(guān).2.2.2重力加速度n,n-FG=sin(α+φ)sin[90°-(α+β+φ)]=sin(α+φ)cos(α+β+φ)(9)F=fFC=fmrω2=mrπ2n2900tanφ(a)G=mg(b)將(a),(b)式代入(9)式得n=30π√gsin(α+φ)rtanφ?cos(α+β+φ)=30√sin(α+φ)rtanφcos(α+β+φ)(10)式中:g為重力加速度;φ為物料與葉片(鋼、鐵)間的摩擦角,如表5所示.為保證螺旋輸送器能正常工作,即有較大的離心力,實際轉(zhuǎn)速np為np=kn(11)式中:k為速度系數(shù),一般取k=1.1～1.2,φ小取大值,φ大取小值,當φ>30°時,k=1.2.2.3參數(shù)的確定1半徑r的確定r=R2(1+√1-ψ)(12)式中:R為輸送器外殼半徑.21螺旋角確定根據(jù)經(jīng)驗與計算,水平安裝時α=25°,垂直安裝時α=15°,輸送效率最高.3角的確定當α=15°時,β角與摩擦角φ及效率η如圖5所示,對于某一物料,根據(jù)φ,可從圖中找到最高效率時的β角,也可參考表5.4d螺母直徑d的計算d小,則生產(chǎn)率高,但必須保證軸的剛度,可按下面經(jīng)驗公式計算(L為螺軸的長度):d=(0.01～0.02)L(13)519通過d旋轉(zhuǎn)器體直徑或螺旋直徑的計算，可以根據(jù)q等式的傳輸量計算6t節(jié)距螺旋距離的確定t=(1～0.8)D(14)2.2.4測量模型及計算方法立式螺旋輸送器的生產(chǎn)量按下式計算:Q=3600·A·vz·γ·ψ(15)式中:A為螺旋輸送器的截面積;γ為輸送物容量,見表2;vz為物料平均提升速度.vz=νasinβ(16)vav=sinαsin[180°-(α+β)]=sinαsin(α+β)(17)由式(16),(17)得vz=vsinαsin(α+β)?sinβ=πnrsinαsinβ30sin(α+β)(18)將A=πD2/4和式(18)代入(15)得Q=30π2D2nrsinα?sinβsin(α+β)?γ?ψ(19)將式(12)代入(19)式整理后得Q=74ψ(1+√1-ψ)sinα?sinβsin(α+β)?n?D3?γ(20)上述Q為滿面型的計算式,若為月牙型,則Q與月牙的數(shù)量、位置和安裝角度有關(guān),而帶式與帶寬有關(guān),可近似按(20)式計算,最好由試驗確定.2.2.5電機功率下式計算立式螺旋輸送器所需功率按下式計算:Ν0=Q?Η367η0(21)式中:η0為輸送效率,一般取0.4～0.5.電機功率下式計算:Ν=k′Ν0η(22)式中:k′為功率儲備系數(shù),取1.2～1.4.3金屬表面的強化處理螺旋輸送器的壽命取決于螺旋葉片的耐磨性.螺旋葉片磨損最嚴重的地方是它的頂部.磨損主要是磨粒磨損、氧化磨損和熱磨損.提高螺旋葉片的耐磨性,可采取下列措施.1)表層強化處理.表層強化并不僅僅提高表層硬度,還可使金屬材料表面具有某種特殊的化學性能.表面強化處理可以采用電弧和火焰方法來提高金屬材料表面的硬度.一般來說,硬度高,耐磨性好.2)在靠螺旋葉片上部裝上耐磨鋼片或覆蓋增強高分子耐磨片,磨損后可很快地更換.3)刷涂耐