螺旋输送器在高温物料输送中的应用

螺旋输送器在高温物料输送中的应用

螺旋发射器（简称chongroll）主要用于运输各种谷物、史料等材料。在运输过程中，还可以完成搅拌、压缩和搅拌，并可以运输高温材料。结构简单，稳定性好，体积小，紧凑，操作方便，安全可靠，密封好，材料不容易流失，灰尘不容易去除。它可以水平安装，倾斜安装，垂直安装，在很大程度上可以改变。缺点是，由于运输物容易破碎，比其他输送装置的传输能力高50%90%，这需要均匀供应。然而，它仍然是谷物和油厂中最常用的供应装置。螺旋输送器按其安装形式可分水平、倾斜和垂直式,结构基本相似.垂直螺旋输送器下面有水平送料器,上部出口处为了避免阻料而装有卸料板.螺旋方向有右旋和左旋,可根据物料所要求的输送方向来定.1螺旋臂的结构螺旋输送器主要由螺旋轴1,螺旋片2,机壳3,轴承4,端墙板5,上盖板6及卸料板7等零件组成,如图1所示.1.1旋转轴螺旋片固定在上面,用轴承支承,作旋转运动.材料为直径30～35mm,长为2～4m的A4钢管或圆钢制成.1.2旋转片螺旋片是螺旋输送器的主要工件,材料为3～6mm厚的钢带或钢板冲压或轧制而成,然后焊或用螺钉固定在螺旋轴上,常用的种类如图2所示.1.2.1旋转面螺旋面主要用来输送干燥后的粒状、粉状及有粘附性的物料.它推送力大,生产率高,是应用最广的一种.1.2.2这是胶带多用于输送较大粒状、块状和稍带粘性的物料,也可用于两种物料的混合.1.2.3螺钉固定的角度将一片片月牙状的叶片按照输送方向,以一定距离用螺钉固定在螺旋轴上形成螺旋,其角度按物料的推进速度和方向能很方便地加以调节,它具有强烈的搅拌作用,适用于输送潮湿发粘和易于挤压成块的物料.1.2.4锯齿式它适用于输送粘性大和腐蚀性强的物料,如油脚等.它还具有搅动和松散作用.1.3推力轴承.螺旋输送器除了承受径向力外还承受轴向力,故轴承应选向心推力轴承.中间轴承为滑动轴承,它与两边螺叶间隙越小越好,以免物料断流.垂直螺旋输送器两端轴承为推力轴承或向心轴承与角接触球轴承的组合支承,不能安装中间轴承,否则会阻料.1.4g3钢板的制作机壳由槽身、两端墙板、上盖板、进料口和出料口组成.由厚2～5mm的A3钢板制成,有的可用木料,固定的输送槽可用水泥.当螺轴圆周速度小于0.8m/s时可用扩口或U形槽,如图3所示,其尺寸可参考表1.当圆周速度大于0.8m/s时,应在上述两种槽的顶部加上盖板,以免物料抛散.2螺旋分离器的工作流2.1水平或倾斜螺钉输送装置2.1.1螺旋叶片的截面直径输送量与输送器的截面积、输送速度及物料性质、装满程度有关.装满程度与螺旋输送器所处位置有关,水平安装装满程度大于倾斜安装.物流截面积按下式计算:A=πD24ψ⋅C(1)式中:A为螺旋输送器内物料流的截面积;D为螺旋叶片的直径;ψ为装满系数,见表2;C为倾斜输送时的修正系数,如表1所示.输送速度用下式计算:v=t⋅n60(2)式中:v为物料轴向推送速度;t为螺旋叶片的螺距,满面式叶片取t=0.8D,用牙式叶片取t=D;n为螺旋轴的转速.输送量Q按下式计算:Q=3600·A·v·γQ=47D2·ψ·t·n·C·γ(3)式中:γ为物料容重,如表2所示.2.1.2极限转速n螺旋轴的转速是根据其输送量、螺旋直径和被输送物料的特征来确定的,其目的是输送时物料不被抛起而影响输送量,极限转速n1按下式确定:n1=ξ√D(4)式中:ξ为物料综合特性系数,如表3所示.螺旋输送器转速按下式计算:n=Q47D2⋅ψ⋅t⋅γ⋅C(5)2.1.3电机功率的确定功率N0按下式计算:Ν0=Q367(Κ1L+Η)(6)式中:K1为输送物的阻力系数,与物料性质有关,如表4所示;L为输送机的长度;H为倾斜安置高度.所需电机功率Ν=Ν0ηΚ2(7)式中:η为传动装置总效率(查机械设计手册);K2为功率储备系数.当L<10m时,K2=1.4;10m≤L≤20m,K2=1.3;L>20m时,K2=1.2.2.2垂直螺旋输送器2.2.1旋转非织造材料的力学性质当螺旋叶片以角速度ω旋转时,位于距轴心为r展开的斜面上,质量为m的物料颗粒受到的离心力FC为FC=mrω2(8)在离心力的作用下,紧靠外壳的物料颗粒产生了较大的摩擦力,其分力大于颗粒与螺旋叶片表面的摩擦力及物料重力分力之和时,物料就被螺叶推动向上输送.当螺叶旋转时其上颗粒的圆周速度为v,它所产生的摩擦力为F1,颗粒沿斜面向上运动速度为v0,它所产生的摩擦力为F2.这时颗粒将以va=v+v0的速度相对于机壳内壁向上运动,而va所产生的摩擦力为F=F1+F2.va与水平方向的夹角为β,螺旋角为α,垂直拉升速度为vt.这时颗粒质量m就受到重力G和力F的合力R的作用,如图4所示.R是作用于颗粒的外力,它取决于力F的大小和方向,也即取决于圆周速度v所产生的离心力.它是物料上升的必要条件,而离心力与转速n有关.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)将(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为重力加速度;φ为物料与叶片(钢、铁)间的摩擦角,如表5所示.为保证螺旋输送器能正常工作,即有较大的离心力,实际转速np为np=kn(11)式中:k为速度系数,一般取k=1.1～1.2,φ小取大值,φ大取小值,当φ>30°时,k=1.2.2.3参数的确定1半径r的确定r=R2(1+√1-ψ)(12)式中:R为输送器外壳半径.21螺旋角确定根据经验与计算,水平安装时α=25°,垂直安装时α=15°,输送效率最高.3角的确定当α=15°时,β角与摩擦角φ及效率η如图5所示,对于某一物料,根据φ,可从图中找到最高效率时的β角,也可参考表5.4d螺母直径d的计算d小,则生产率高,但必须保证轴的刚度,可按下面经验公式计算(L为螺轴的长度):d=(0.01～0.02)L(13)519通过d旋转器体直径或螺旋直径的计算，可以根据q等式的传输量计算6t节距螺旋距离的确定t=(1～0.8)D(14)2.2.4测量模型及计算方法立式螺旋输送器的生产量按下式计算:Q=3600·A·vz·γ·ψ(15)式中:A为螺旋输送器的截面积;γ为输送物容量,见表2;vz为物料平均提升速度.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)将A=πD2/4和式(18)代入(15)得Q=30π2D2nrsinα⋅sinβsin(α+β)⋅γ⋅ψ(19)将式(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为满面型的计算式,若为月牙型,则Q与月牙的数量、位置和安装角度有关,而带式与带宽有关,可近似按(20)式计算,最好由试验确定.2.2.5电机功率下式计算立式螺旋输送器所需功率按下式计算:Ν0=Q⋅Η367η0(21)式中:η0为输送效率,一般取0.4～0.5.电机功率下式计算:Ν=k′Ν0η(22)式中:k′为功率储备系数,取1.2～1.4.3金属表面的强化处理螺旋输送器的寿命取决于螺旋叶片的耐磨性.螺旋叶片磨损最严重的地方是它的顶部.磨损主要是磨粒磨损、氧化磨损和热磨损.提高螺旋叶片的耐磨性,可采取下列措施.1)表层强化处理.表层强化并不仅仅提高表层硬度,还可使金属材料表面具有某种特殊的化学性能.表面强化处理可以采用电弧和火焰方法来提高金属材料表面的硬度.一般来说,硬度高,耐磨性好.2)在靠螺旋叶片上部装上耐磨钢片或覆盖增强高分子耐磨片,磨损后可很快地更换.3)刷涂耐