Винтовые шнековые конвейеры

Винтовые шнековые конвейеры для подачи сыпучих материалов

На участке между бункером, силосом, смесителем или другой технологической машиной часто требуется перемещать материал по сравнительно короткой трассе и одновременно ограничить пыление. Для зерна, цемента, извести, песка, гранул и порошков такую задачу можно решить винтовым конвейером: продукт движется внутри трубы или желоба за счет вращения шнека.

Шнековый транспортер удобен там, где оборудование приходится размещать в ограниченном пространстве. Корпус можно расположить горизонтально, под углом, а для отдельных задач - вертикально. Закрытая конструкция позволяет локализовать транспортируемый продукт внутри корпуса, что особенно важно при работе с пылящими материалами.

При этом диаметр шнека сам по себе мало говорит о возможностях оборудования. На производительность влияют шаг витков, частота вращения, степень заполнения корпуса, насыпная плотность и свойства продукта. У наклонной установки добавляется угол подъема: чем он больше, тем сложнее получить тот же поток, что на горизонтальном участке.

«КМЗ» производит шнековые конвейеры различных конструкций и размеров. В каталоге представлены шнеки в трубе и желобе, горизонтальные, наклонные и вертикальные модели, передвижные транспортеры, питатели и самоподаватели. Для отдельных конфигураций производительность может достигать 200 т/ч, однако конкретное значение определяется моделью и рабочими условиями.

Если готовая модель не соответствует компоновке предприятия, существующую конструкцию можно использовать как основу. Диаметр винта, длину, расположение загрузки и выгрузки, привод, корпус и опоры согласуют по техническому заданию.

Виды винтовых конвейеров

Различия между шнеками начинаются с положения трассы. Горизонтальный транспортер работает в наиболее спокойном режиме: материал перемещается вдоль корпуса без необходимости постоянно поднимать его массу. При наклоне условия меняются, а вертикальная подача требует уже другой геометрии рабочего органа и режима вращения.

Горизонтальные винтовые конвейеры используют для прямой подачи материала между технологическими операциями. Корпус может выполняться в виде трубы либо желоба. Желоб удобен там, где требуется доступ к рабочему органу для осмотра и очистки, а трубчатая конструкция дает закрытый канал по всей длине.

При необходимости поднять продукт на другую отметку применяют наклонные шнековые конвейеры. Угол нельзя рассматривать отдельно от материала. С увеличением подъема часть продукта начинает перемещаться внутри корпуса менее равномерно, поэтому производительность горизонтальной версии нельзя автоматически переносить на наклонную.

Вертикальные винтовые конвейеры применяют при дефиците площади и необходимости поднять сыпучий продукт непосредственно вверх. Для модели ВВК, из нашего каталога, предусмотрены винты диаметром от 106 до 400 мм, производительность до 70 м³/ч и работа при угле от 0 до 90°. Высоту и рабочий режим в таком случае определяют расчетом всей системы.

Еще один вариант - самоподаватель. Его рабочая часть может забирать зерно непосредственно из насыпи, после чего продукт поступает к разгрузочной точке. Такая схема подходит для напольного хранения и участков, где стационарный приемный бункер не предусмотрен.

Конструкция шнекового транспортера и параметры расчета

Основные элементы шнекового конвейера - корпус, шнек, привод, опорные и при необходимости промежуточные подшипниковые узлы, загрузочный и разгрузочный патрубки. Для длинных машин корпус собирают из нескольких секций. Дополнительно устанавливают опоры, приемные бункеры, задвижки, датчики и элементы управления.

Шнек состоит из вала и винтовой спирали. Наружный диаметр определяет рабочую зону, а шаг показывает, на какое расстояние вдоль оси приходится один полный виток. При одинаковом диаметре два винта с разным шагом будут по-разному захватывать и перемещать материал.

Для ориентировочного расчета объемной подачи можно использовать зависимость

Qv = 60 × A × P × n × φ

Формула показывает, почему при выборе недостаточно знать только диаметр. Два транспортера с одинаковым корпусом могут иметь разную подачу из-за шага, оборотов или фактического заполнения. Коэффициент заполнения тоже нельзя принимать одинаковым для цемента, зерна, влажного продукта и легких гранул.

Корпус: труба или желоб

Трубчатая конструкция хорошо изолирует продукт от окружающего пространства. Она удобна для цемента, зерна, порошков и других материалов, когда важна закрытая транспортировка. Желоб дает более простой доступ к винту, поэтому его используют там, где требуется периодическая очистка или осмотр рабочей части.

Для модели цементного конвейера из каталога предусмотрены длина до 30 м и диаметры от 160 до 300 мм. Производительность может достигать 30 м³/ч, мощность двигателя - до 11 кВт. В конструкции применяется винтовая спираль толщиной 4 мм, а зазор между ней и трубой не более 4 мм.

Зазор нужен для свободного вращения винта, но его чрезмерное увеличение ухудшает работу. Часть материала начинает оставаться возле стенки и перемещаться менее организованно. Особенно заметно это на мелкодисперсных продуктах и при использовании шнека как питателя.

Длина, промежуточные опоры и привод

С увеличением длины растет сопротивление движению, масса самого винта и требования к жесткости вала. На протяженных транспортерах приходится проверять прогиб и расположение промежуточных опор. Их количество и конструкция зависят от диаметра, длины секций, частоты вращения и характера груза.

Подвесной подшипник находится непосредственно в рабочей зоне, поэтому условия для него заметно тяжелее, чем для наружной опоры. Цементная пыль, песок или другой абразив не должны быстро вывести узел из строя. Одновременно опора не должна создавать чрезмерное препятствие потоку.

Привод подбирают после определения трассы и производительности. Для винта важен не только номинальный режим, но и запуск после остановки с продуктом внутри корпуса. Если материал уплотнился или слежался, пусковой момент может заметно отличаться от работы уже вращающегося механизма.

Как свойства материала влияют на работу шнека

Сухое зерно, цемент и влажная смесь ведут себя внутри одного корпуса по-разному. Сыпучий продукт свободно заполняет пространство между витками. Влажный способен налипать на вал и стенки, а склонный к слеживанию материал уплотняется при длительном нахождении в корпусе.

Для абразива проверяют износ рабочей кромки витка и корпуса. Если наружный диаметр спирали постепенно уменьшается, зазор становится больше и производительность меняется. В таком случае можно заменить отдельные элементы или восстановить винт. Наш завод выполняет изготовление витков шнека по размерам, чертежам и параметрам ремонтируемого оборудования.

Инженерные ошибки при выборе винтового конвейера

• Подбирать шнек только по диаметру. На подачу одновременно влияют шаг, обороты, заполнение и характеристики продукта. Одинаковый диаметр не означает одинаковую производительность.
• Не учитывать угол наклона. При подъеме меняется заполнение рабочего пространства и требуется дополнительное тяговое усилие. Параметры горизонтальной машины нельзя без проверки использовать для наклонной трассы.
• Не сообщать насыпную плотность. Один и тот же объем зерна и минерального сырья создает разную массовую нагрузку на винт, вал, подшипники и привод.
• Игнорировать влажность и слеживаемость. Материал может оставаться на стенках, уплотняться между витками или плохо выходить через разгрузочный патрубок.
• Закладывать слишком длинный цельный вал. С увеличением длины возрастает прогиб. Для протяженных машин конструкцию разбивают на секции и проверяют необходимость промежуточных опор.
• Не проверять режим запуска. После остановки корпус может остаться заполненным. Привод должен иметь достаточный момент для такого состояния, если оно допускается технологией.
• Не учитывать абразивность. Песок, цемент и минеральные материалы изнашивают витки, корпус и опорные элементы. Для таких условий материал и толщину рабочих деталей согласуют отдельно.
• Делать неудобные патрубки. Даже правильно рассчитанный винт работает нестабильно, если продукт плохо поступает в приемную зону или разгрузка ограничивает поток.
• Не оставлять доступа для обслуживания. Привод, концевые опоры, люки и промежуточные узлы должны быть доступны после монтажа оборудования.

Еще одна распространенная проблема - неравномерная подача из бункера. Если на входе периодически возникает большой напор материала, винт заполняется сильнее расчетного. Момент на валу возрастает, а производительность всей линии начинает зависеть уже от того, как продукт выходит из накопительной емкости. Для таких участков заранее прорабатывают форму приемной зоны и регулирующую арматуру.

Практика «КМЗ»: примеры проектов с винтовыми конвейерами

1. Подача зерна, Краснодарский край

Задача: организовать перемещение зерна от приемного участка к оборудованию на расстояние 10 м. Требовался компактный закрытый транспортер с возможностью работы под углом и производительностью порядка 16 т/ч.

Решение: за основу принята модель ТШ-150. Диаметр винта составляет 150 мм, частота вращения - 330 об/мин. Для моделей ТШ-150 в каталоге указана производительность 16 т/ч и длина от 3 до 12 м. Допустимый угол наклона - до 45°.

Результат: зерно перемещается внутри закрытой трубы без устройства открытого транспортного участка. Длина и расположение загрузки были привязаны к существующей компоновке, а параметры машины остались в пределах характеристик базовой модели.

2. Цементный участок бетонного производства, Московская область

Задача: передавать цемент от силосного хранения к смесителю, ограничив распространение пыли в рабочей зоне. Компоновка требовала закрытого корпуса и возможности подобрать длину под фактическое расстояние между оборудованием.

Решение: использован трубчатый шнековый конвейер для цемента. Для этой конструкции «КМЗ» предусматривает диаметр от 160 до 300 мм и длину до 30 м. Максимальная производительность - до 30 м³/ч, привод комплектуется двигателем мощностью до 11 кВт. Винтовая спираль имеет толщину 4 мм.

Результат: подача цемента организована по закрытому каналу непосредственно к смесительному оборудованию. Параметры корпуса и привода выбраны с учетом требуемого расхода и фактической длины линии.

3. Подача сыпучего сырья в бункер, Челябинская область

Задача: поднять сыпучий материал на верхнюю отметку при недостатке площади для длинного наклонного транспортера. Требовалась вертикальная компоновка с производительностью до 70 м³/ч.

Решение: в качестве основы использована система ВВК. Для нее предусмотрены винты диаметром от 106 до 400 мм и рабочий угол от 0 до 90°. Установленная мощность по характеристикам модели - не более 9,5 кВт, номинальный крутящий момент - до 469 Н·м.

Результат: транспортный участок размещен в пределах ограниченной производственной зоны, а выгрузка выведена непосредственно к верхней приемной точке. Диаметр винта и фактическая производительность определены по свойствам перемещаемого материала.

Что нужно для расчета и заказа шнекового транспортера

Исходные данные для винтового транспортера начинаются с самого материала. Названия "зерно" или "песок" недостаточно, если требуется точный расчет. Желательно знать насыпную плотность, влажность, размер фракции и склонность продукта к налипанию или слеживанию. Для горячих материалов дополнительно указывают рабочую температуру.

Для предварительного расчета желательно прислать:

• наименование транспортируемого материала;
• насыпную плотность и характерную фракцию;
• влажность и особенности сыпучести;
• требуемую производительность в т/ч или м³/ч;
• длину транспортирования;
• высоту между точками загрузки и выгрузки;
• угол установки, если он уже задан площадкой;
• режим работы в течение смены;
• температуру материала;
• наличие абразивных или коррозионно-активных компонентов;
• размеры и расположение загрузочного и разгрузочного патрубков;
• условия размещения и доступное место для обслуживания.

По этим параметрам определяют тип корпуса, диаметр и шаг винта, частоту вращения, привод, количество секций и опор. Для наклонной или вертикальной трассы отдельно проверяют изменение производительности при подъеме. Если конвейер должен работать как питатель, учитывают требуемый диапазон расхода и возможность регулировки оборотов.

На основе моделей из каталога завода можно изготовить винтовой конвейер под конкретную задачу. Меняются длина и компоновка, диаметр рабочего органа, точки загрузки и выгрузки, конструкция корпуса, опоры и состав дополнительного оборудования. Перед изготовлением параметры согласуются по техническому заданию или компоновочному чертежу.

Для расчета шнекового транспортера отправьте характеристики материала, требуемую производительность, длину трассы и высотные отметки. Если оборудование встраивается в действующую линию, приложите план участка или чертеж соседних машин. Инженеры «КМЗ» проверят исходные данные и предложат конструкцию под фактические условия эксплуатации.

Перед заказом рекомендуем получить консультацию нашего инженера:

Пишите нам на 2467703@mail.ru или звоните +7 938 536 51 52 - подберем оптимальные параметры и конфигурацию шнекового транспортера под ваши задачи и условия эксплуатации, а также предоставим полную информацию по его обслуживанию и эффективному использованию.