ظرفیت نوار نقاله پیچ چگونه محاسبه می شود و چه عواملی طراحی مناسب را تعیین می کند؟

الف نوار نقاله پیچ - که نوار نقاله حلزونی یا نوار نقاله حلزونی نیز نامیده می شود - یکی از پرکاربردترین سیستم های انتقال مکانیکی در کارخانه های فرآوری صنعتی، تاسیسات حمل و نقل مواد فله، تصفیه خانه های فاضلاب، کارخانه های سیمان، بالابرهای غلات، کارخانه های شیمیایی و هر عملیاتی است که نیاز به جابجایی مواد پودری، دانه ای یا به صورت پیوسته به صورت توده ای کوچک و مجدد از یک نقطه به صورت توده ای دیگر باشد. طراحی به طرز فریبنده ای ساده به نظر می رسد: یک پیچ مارپیچ چرخان در داخل یک فرورفتگی یا لوله، که مواد را در طول نوار نقاله فشار می دهد. اما یک نوار نقاله پیچی که برای موادی که حمل می کند اندازه نادرست دارد - قطر اشتباه، گام اشتباه، سرعت اشتباه، قدرت اشتباه - یا نمی تواند توان مورد نیاز را حرکت دهد، موتور محرک خود را بیش از حد بارگذاری می کند، مواد منتقل شده را بیش از حد گرم می کند، یا به سرعت در اثر اصطکاک زیاد فرسوده می شود.

برای مهندسان کارخانه، مدیران تدارکات، و تیم‌های پروژه که نوار نقاله‌های پیچی را مشخص می‌کنند، درک اینکه چگونه ظرفیت محاسبه می‌شود و چه پارامترهای طراحی تعیین می‌کنند که این ظرفیت پایه و اساس درست کردن مشخصات در بار اول است. این راهنما رویکرد محاسبه ظرفیت، عوامل کلیدی طراحی، و اشتباهات رایج مشخصاتی را که منجر به تجهیزات کم‌اندازه یا بزرگ‌تر می‌شود، پوشش می‌دهد.

فرمول پایه ظرفیت نوار نقاله پیچ

ظرفیت نوار نقاله پیچ - جرم مواد منتقل شده در واحد زمان - به چهار متغیر اصلی بستگی دارد: قطر پیچ، گام پیچ، سرعت چرخش و چگالی ظاهری مواد، که با ضریب بازده بارگذاری تنظیم می‌شود که میزان پر شدن سطح مقطع فرورفتگی با مواد را در طول عملیات عادی محاسبه می‌کند.

فرمول ظرفیت استاندارد برای نوار نقاله پیچ افقی به شرح زیر است:

س = (π/4) × D² × پ × n × ρ × φ × 60

کجا:

• Q = ظرفیت (تن در ساعت، تن در ساعت)
• D = قطر خارجی پیچ (متر)
• P = گام مارپیچ پیچ (متر) - معمولاً برای گام استاندارد برابر با D است
• n = سرعت چرخش (RPM)
• ρ = چگالی ظاهری مواد (تن بر متر مکعب، t/m³)
• φ = ضریب پر کردن - کسری از سطح مقطع پر شده با مواد (بدون ابعاد، معمولاً 0.25-0.45)

ضریب پر کردن φ ثابت ثابت نیست - به ماهیت ماده ای که منتقل می شود بستگی دارد. مواد با جریان آزاد و غیر ساینده (دانه، ماسه خشک، پودر سبک) را می توان در سطوح پرکننده بالاتر (φ = 0.40-0.45)، در حالی که مواد ساینده، چسبنده یا سنگین در سطوح پرکننده پایین تر (φ = 0.25-0.35) برای کاهش اصطکاک، سایش و تخریب مواد منتقل می شوند. استفاده از مقدار φ اشتباه برای نوع ماده، یک محاسبه ظرفیت تولید می کند که عملکرد واقعی را منعکس نمی کند.

قطر پیچ استاندارد و ترکیبات سرعت

در عمل، طراحی نوار نقاله پیچ شامل انتخاب از قطرهای استاندارد پیچ و سپس محاسبه سرعت مورد نیاز برای دستیابی به ظرفیت هدف در سطح پرکننده مناسب است. جدول زیر محدوده ظرفیت را برای قطرهای استاندارد معمولی پیچ در سرعت های معمولی با گام استاندارد (P = D) نشان می دهد:

* محدوده ظرفیت، چگالی ظاهری 0.6-1.2 تن بر متر مکعب و ضریب پر شدن 0.30-0.40 را فرض می کند. ظرفیت واقعی برای مواد شما نیاز به محاسبه با استفاده از چگالی ظاهری واقعی مواد و ضریب پر شدن مناسب دارد.

چرا سرعت عملیاتی باید با نوع ماده مطابقت داشته باشد

سرعت کار نوار نقاله پیچ صرفاً تابعی از ظرفیت نیست - مستقیماً بر تخریب مواد، مصرف برق و سایش تجهیزات تأثیر می گذارد. اجرای یک نوار نقاله پیچی سریعتر از حد مناسب برای نوع مواد افزایش می یابد:

تخریب مواد: مواد شکننده - دانه‌های غذایی، محصولات گلوله‌شده، مواد معدنی شکننده - به دلیل افزایش نیروی گریز از مرکز و ضربه بیشتر به دیواره فرورفتگی، شکستگی ذرات بیشتری را در سرعت‌های بالاتر پیچ تجربه می‌کنند. در فرآوری مواد غذایی و کاربردهای دارویی، سرعت بیش از حد پیچ ​​یک مسئله کنترل کیفیت است، نه صرفاً یک مشکل سایش تجهیزات.

میزان سایش: الفbrasive materials — sand, cement clinker, mineral ores — wear the screw flights and trough lining at a rate proportional to screw peripheral velocity. A screw with too high a peripheral velocity on an abrasive material will have its flights and trough worn through far faster than a correctly specified, slower-running, larger-diameter screw delivering the same capacity. The correct approach for abrasive materials is a larger diameter at a lower speed, not a smaller diameter running fast.

مصرف برق: سرعت بالاتر اثر گریز از مرکز را افزایش می‌دهد که مواد را به سمت بیرون در برابر دیواره فرورفتگی مجبور می‌کند، نیروی اصطکاک را افزایش می‌دهد و در نتیجه مصرف انرژی فراتر از آن چیزی است که افزایش ظرفیت به تنهایی پیش‌بینی می‌کند. راندمان توان یک نوار نقاله پیچی معمولاً در سرعت های متوسط ​​- در محدوده مواد و قطر - بالاتر است و در حداکثر دامنه سرعت بدتر می شود.

حداکثر سرعت های محیطی توصیه شده بر اساس دسته مواد: جریان آزاد، غیر ساینده (دانه، پودر سبک) - تا 2.0 متر بر ثانیه. ساینده ملایم یا نسبتاً چسبنده (زغال سنگ، معدنی سبک) - تا 1.5 متر در ثانیه. به شدت ساینده (ماسه، کلینکر، سنگ معدنی سنگین) - تا 1.0 متر در ثانیه. سرعت محیطی بر حسب m/s = (π × D × n) / 60، که در آن D قطر پیچ بر حسب متر و n دور در دقیقه است.

چگونه شیب بر ظرفیت نوار نقاله پیچ تأثیر می گذارد

الفll the capacity figures and formulas above apply to horizontal screw conveyors. When a screw conveyor is inclined — used to elevate material as it conveys — capacity decreases significantly because the material tends to slide back down the incline as the screw rotates, reducing the effective conveying action.

ضریب کاهش ظرفیت برای نوار نقاله های پیچ شیبدار از یک رابطه غیر خطی با زاویه پیروی می کند. ظرفیت تقریبی به عنوان درصد ظرفیت افقی در همان سرعت و قطر:

برای کاربردهای شیبدار که ظرفیت باید حفظ شود، راه حل طراحی افزایش قطر پیچ برای جبران کاهش ظرفیت است - نه افزایش سرعت، که با افزایش اثرات گریز از مرکز، مشکل جریان برگشتی مواد را تشدید می‌کند. اگر شیب بیش از 20 درجه باشد، یک نوار نقاله پیچ عمودی با طراحی متفاوت (محفظه لوله ای محصور، گزینه های گام بالاتر، سرعت بالاتر) یا یک نوع نوار نقاله جایگزین باید ارزیابی شود.

پارامترهای کلیدی طراحی فراتر از ظرفیت: چه چیز دیگری انتخاب نوار نقاله پیچ را تعیین می کند؟

ظرفیت نقطه شروع است، اما مشخصات کامل نوار نقاله پیچ باید پارامترهای زیر را نیز رعایت کند:

نوع فرورفتگی - U-trough در مقابل لوله ای: شیار باز U-شکل پیکربندی استاندارد برای اکثر کاربردهای جابجایی مواد فله است - اجازه می دهد سطح مواد به صورت بصری نظارت شود، دسترسی آسان را برای تمیز کردن و نگهداری فراهم می کند و چندین نقطه ورودی و خروجی را در طول طول در خود جای می دهد. پیکربندی لوله‌ای (لوله محصور) در مواردی استفاده می‌شود که مواد باید از قرار گرفتن در معرض جو (رطوبت، اکسیژن، آلودگی) محافظت شود، جایی که نوار نقاله باید فشار یا خلاء جزئی را تحمل کند، یا جایی که مواد خطرناک است و نیاز به مهار است. نوار نقاله های پیچ تخلیه سیستم جمع آوری غبار اغلب لوله ای برای مهار گرد و غبار هستند.

تنوع گام پیچ - استاندارد، کوتاه، نیمه: گام استاندارد (P = D) رایج ترین است و برای اکثر مواد با جریان آزاد و با چسبندگی متوسط در نوار نقاله های افقی و کمی شیب مناسب است. گام کوتاه (P = 0.67D) عملکرد انتقال بهتری را برای کاربردهای شیبدار و مواد چسبنده فراهم می کند زیرا تمایل مواد به عقب رانده شدن را کاهش می دهد. نیمه گام (P = 0.5D) برای مواد بسیار چسبناک و چسبناک و برای کاربردهای انتقال عمودی که در آن گام استاندارد باعث جریان برگشتی بیش از حد مواد می شود استفاده می شود.

ضخامت پرواز (تیغه) و مواد: تیغه مارپیچ (پرواز) باید به اندازه کافی ضخیم باشد که تحت فشار ترکیبی گشتاور و فشار مواد در طول کامل نوار نقاله منحرف یا خسته نشود. پروازهای استاندارد فولاد کربنی برای مواد غیر ساینده در دمای محیط مناسب هستند. برای دستیابی به عمر مفید مواد ساینده، پروازهای فولادی سخت شده یا صفحه سایش لازم است. پروازهای فولاد ضد زنگ برای کاربردهای مواد غذایی، دارویی و شیمیایی خورنده مورد نیاز است. تعیین صحیح مواد پرواز برای محصول و محیط انتقال یافته، فاصله نگهداری و هزینه تعویض را در طول عمر نوار نقاله تعیین می کند.

طول نوار نقاله و آویزهای میانی: نوار نقاله های پیچ بلند - معمولاً آنهایی که بیش از 4 تا 5 متر بین یاتاقان های انتهایی دارند - به یاتاقان های آویز میانی نیاز دارند تا محور پیچ را در برابر انحراف تحت وزن خود و بار مواد پشتیبانی کنند. بلبرینگ های آویز یک نقطه تعمیر و نگهداری حیاتی هستند زیرا در مسیر جریان مواد قرار دارند و نمی توانند به طور موثر آب بندی شوند - آنها به صورت دوره ای روغن کاری می شوند و با فرسودگی تعویض می شوند. به حداقل رساندن تعداد آویزهای میانی با انتخاب قطر محور محافظه‌کارانه‌تر برای طول، یا با تقسیم‌بندی یک نوار نقاله بلند به چندین بخش کوتاه‌تر، می‌تواند به میزان قابل توجهی نیازهای تعمیر و نگهداری را در خدمات ساینده کاهش دهد.

سوالات متداول

حداکثر طول یک نوار نقاله تک پیچ چقدر است؟

حداکثر طول مطلق وجود ندارد، اما محدودیت‌های عملی بر اساس استحکام پیچشی محور پیچ و تعداد یاتاقان‌های آویز میانی که می‌توان در آن قرار داد وجود دارد. برای نوار نقاله های پیچی صنعتی استاندارد، بخش های منفرد تا 12 تا 15 متر رایج است. فراتر از این، گشتاور درایو مورد نیاز برای چرخاندن پیچ کاملاً بارگذاری شده در طول کل ممکن است از امتیاز گشتاور عملی برای اندازه شفت بیشتر شود و تعداد آویزهای میانی نیاز به تعمیر و نگهداری دارد. مسیرهای انتقال طولانی معمولاً توسط چندین بخش نوار نقاله به صورت سری، که هر یک محرک خاص خود را دارند، بهتر از یک نوار نقاله فوق طولانی که به شفت بسیار بزرگ و یاتاقان های میانی زیادی نیاز دارد، انجام می شود.

چگونه یک نوار نقاله پیچ را به جمع کننده گرد و غبار فیلتر کیسه ای وصل کنم؟

جمع کننده های گرد و غبار فیلتر کیسه ای - به ویژه سیستم های فیلتر کیسه ای پالس جت - گرد و غبار فیلتر شده را در یک قیف در پایین جمع کننده جمع آوری می کنند. نوار نقاله پیچ معمولاً مستقیماً در زیر خروجی تخلیه قیف نصب می شود تا به طور مداوم گرد و غبار انباشته شده را حذف کند و آن را به سطل جمع آوری، ایستگاه بزرگ کیسه یا نقطه پردازش بیشتر منتقل کند. اتصال بین خروجی قیف و ورودی نوار نقاله پیچ باید در برابر گرد و غبار باشد - یک اتصال فلنجی با یک واشر آب بندی و در بسیاری از تاسیسات، یک شیر دوار (قفل هوا) بین قیف و پیچ برای جلوگیری از نشت هوا به داخل محفظه جمع کننده غبار تحت فشار یا فشار منفی. نوار نقاله پیچ باید برای نوع گرد و غبار (پودر ریز معمولاً 0.30-0.35 = φ = 0.30-0.35)، حداکثر نرخ تجمع گرد و غبار مورد انتظار، و هر شیب در صورتی که نقطه جمع آوری در همان سطح تخلیه نوار نقاله نباشد، اندازه شود.

چه موادی را نمی توان با نوار نقاله پیچ حمل کرد؟

نوار نقاله های مارپیچ برای مواد بسیار فیبری که به دور محور پیچ می پیچند (الیاف بلند، رشته ها، کهنه ها)، مواد توده ای بزرگ که از حدود یک سوم قطر پیچ در بزرگترین ابعادشان بیشتر است، مواد بسیار ساینده در ظرفیت های بالا که در آن نوار نقاله های جایگزین می توانند عمر مفید بیشتری تولید کنند (نقاله های تسمه برای مواد ساینده در فواصل طولانی) مناسب نیستند. افزایش غیر قابل قبول دما برای مواد خارج از محدوده مناسب یک نوار نقاله پیچ استاندارد، جایگزین هایی از جمله نوار نقاله ها، آسانسورهای سطلی، نقاله های پنوماتیکی، یا نوار نقاله های زنجیره ای دراگ باید بر اساس ویژگی های مواد، توان عملیاتی و فاصله ارزیابی شوند.

نوار نقاله های پیچ صنعتی از ماشین آلات حفاظت از محیط زیست ZhongXing

ZhongXing Environmental Protection Machinery Co., Ltd. ، پارک صنعتی دریاچه تیانمو، لیانگ، جیانگ سو، نوار نقاله های پیچی صنعتی را برای جابجایی پودر فله و مواد دانه ای، از جمله خدمات تخلیه گرد و غبار زیر مجموعه های گرد و غبار فیلتر کیسه ای، فرآوری سیمان و مواد معدنی و انتقال کلی مواد تولید می کند. نوار نقاله های پیچی در قطرهای استاندارد از 150 میلی متر تا 630 میلی متر، در پیکربندی های U-trough و لوله ای، در ساختار فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ برای خدمات غذایی و خورنده در دسترس هستند. دارای گواهینامه ISO9001:2015 و CE. نوار نقاله های پیچی به صورت جداگانه یا به عنوان بخشی از سیستم های جمع آوری گرد و غبار یکپارچه با فیلترهای کیسه ای و فن های گریز از مرکز در دسترس هستند.

برای دریافت پیشنهاد و پیشنهاد طراحی با ما در مورد نوع مواد، چگالی ظاهری، ظرفیت مورد نیاز، طول نوار نقاله و تمایل خود با ما تماس بگیرید.

محصولات مرتبط: نوار نقاله پیچ | کیسه فیلتر گرد و غبار جمع کن | فن سانتریفیوژ | الفxial Fan