Питатели с вращающимся рабочим элементом, общие сведения
Питатели с вращающимся рабочим элементом являются не менее распространённым типом питателей, чем питатели с тяговым органом. К группе вращающихся питателей относятся три основных типа оборудования. К первому типу питателей с вращающимся рабочим органом относятся секторные питатели, ко второму типу относятся винтовые питатели, а к третьему типу относятся питатели тарельчатого типа.
Питатели с вращающимся рабочим элементом с использованием в качестве вращающегося органа винта являются наиболее распространенным типом оборудования из общего спектра питателей с вращающимся рабочим органом. Применяются питатели с вращающимся рабочим органом для осуществления транспортировки хорошо сыпучих грузов, состоящих из мелких частей, а также грузов порошкообразных, сильно пылящихся.
Питатели с вращающимся рабочим элементом не подходят для осуществления отведения сыпучих грузов, состоящих из крупных кусков. Для подобного типа грузов применяются прочие типы питателей, например питатели ленточного типа. Наиболее хорошо зарекомендовали себя питатели с вращающимся рабочим элементом для работы с такими продуктами как зерно, семя подсолнечника, комбикорм, хорошо сыпучие строительные материалы, а также для транспортировки, цемента, муки и прочих подобных грузов. В дальнейшем более подробно рассмотрим все типы питателей.
Питатели с вращающимся рабочим элементом в виде шнека (шнековые питатели, винтовые питатели)
Питатели с вращающимся рабочим элементом, в качестве которого выступает шнек, конструктивно состоят из тех же элементов, что и обычный конвейер винтовой. Изготавливаются питатели шнековые в двух исполнениях. К первому типу относятся питатели шнековые, включающие в состав своей конструкции обечайку в виде желоба. Этот тип питателей с вращающимся рабочим элементом включает в свой состав несколько основных конструктивных узлов. Обечайка представляет собой рассечённый в осевом направлении полуцилиндр в верхней части, оснащённый фланцами для установки крышек.
Крышки предназначаются для закрытия внутреннего пространства транспортёра. Питатели с вращающимся элементом в качестве которого выступает винт, изолируются от внешней среды с целью обеспечения минимизации загрязнения окружающей среды частицами перемещаемого груза, так как возникновение пыли неизбежно при транспортировке таких продуктов как мука, цемент, а также в некоторой степени пыль возникает при транспортировке зерна и прочих подобных продуктов.
Возникновение пыли в зоне эксплуатации оборудования неизбежно приводит к нанесению вреда здоровью обслуживающему конвейерное оборудование персоналу. Внутри обечайки питателя шнекового желобчатого типа располагается винт, который устанавливается в подшипниковые узлы. Питатели с вращающимся элементом в виде шнека по длине варьируются в пределах от 2,5 метров до 15 метров. Выбор длины осуществляется в соответствии с техническим заданием предприятия.
В общем виде питатели с вращающимся элементом в виде шнека с длинами превышающими пять метров изготавливаются из отдельных секций. Длина секций варьируется в пределах от 2 до 3 метров. Изготовление секций в первую очередь необходимо с целью облегчения транспортировки и монтажа питателя с вращающимся элементом. С торцов секции оснащаются фланцами, которые предназначаются для болтового соединения между собой.
Винты, размещённые во внутреннем пространстве обечайки, стыкуются между собой посредством специальных соединений, например шлицевым соединением. Винт, размещённый во внутреннем пространстве питателей с вращающимся элементом, представляет собой трубу на которой закрепляется спираль. Спираль на питателях шнековых в подавляющем большинстве случаев изготавливается сплошного типа, крепление осуществляется посредством сварки непосредственно к трубе без применения в конструкции зазора между спиралью и трубой.
В некоторых случаях, когда точность отведения продукта не столь важна, а продукт склонен к слеживанию и образованию комков спираль питателей шнековых изготавливается специального типа, с применением в конструкции или лопаток, или фасонный тип спирали. В этом случае спираль выполняет не только проталкивающую продукты роль, но и одновременно с этим перемешивает его и разрыхляет. В конечном счете, на выходе продукт выходит более однородный, без включения в свой состав комков.
Питатели с вращающимся рабочим элементом в виде шнека с использованием в качестве обечайки желоба применяются при осуществлении отведения продуктов в горизонтальной плоскости, или же под углом 18-20. Превышение указанного угла наклона способно привести к пересыпанию груза в пространство между спиралью и крышками. Это может вызвать остановку оборудования, или же отрыв спирали винта от оси. Данный тип повреждения, в конечном счете, приведёт к долгосрочному ремонту оборудования.
Применение питателей с вращающимся элементом в качестве, которого выступает шнек желобчатого типа, имеет ряд преимуществ. К основному преимуществу использования данного типа питателей относится доступность к рабочим узлам оборудования вдоль всего конвейера. Простота конструкции позволяет в минимальные сроки ликвидировать подавляющее большинство аварийных ситуаций, например заторы и прочие подобные ситуации.
Ко второму типу винтовых питателей относятся питатели с применением в качестве обечайки трубы. В первую очередь применение питателей шнековых с обечайкой в виде трубы обеспечивает эффективную эксплуатацию при повышенных углах наклона, достигающих 80 горизонту. Конструктивно данный тип питателей представляет собой обечайку в виде трубы, торцы которые оснащаются фланцами, а во внутреннем пространстве в подшипниковых узлах располагается винт.
Винт питателей с вращающимся шнековым элементом изготавливается только с навивкой сплошного типа. Так же, как и питатели шнековые желобчатого типа, питатели исполнения в трубе изготавливаются из отдельных секций, которые стыкуются между собой через фланцы болтовыми соединениями.
При вращении шнека поступающий из бункера материал удерживается от совместного вращения с винтом силами тяжести и трения о желоб и при этом получает осевое перемещение к выпускному отверстию питателя. Как уже указывалось выше, шнековые питатели рекомендуется использовать для перемещения мелкозернистых, пылеобразных материалов, которые не боятся разрушения.
Применение шнеков для работы с тонкодисперсными материалами обусловлено их конструктивными особенностями, а в частности повышенной способностью к сводообразованию и самопроизвольному истечению. На точность работы питателя в первую очередь влияет заполнение шнека перемещаемым грузом, которая напрямую зависит от диаметра винта шнека, угла наклона винтовой поверхности и типа перемещаемого груза.
Для стабилизации объёмной массы груза, а также для увеличения точности работы питателя необходимо использовать шнеки с переменным шагом, который уменьшается в сторону выгрузки. Соотношение между объёмами первых и последних витков при этом должно соответствовать отношению предельных значений объёмной массы материала. Витки при этом осуществляют уплотнение массы груза и соответственно весовой расход.
Для повышения стабильности расхода можно применять шнековые питатели с переменным диаметром корпуса, а также самого шнека. Форма кривой корпуса зависит от кривой уплотнения материала при приложении к нему внешнего давления. В шнековом питателе такой конструкции происходит уплотнение перемещаемого материала в соответствии с продвижением от загрузки к выгрузке. При этом уплотнение стабилизирует плотность, и также увеличивает точность работы шнекового питателя.
С целью повышения точности и стабильности перемещение груза на валу шнека возможно устанавливать вибратор, который передаёт шнеку колебания в осевом направлении. Осевая вибрация шнека при его вращении способствует более полному и равномерному заполнению материалом впадины витков шнека и также увеличивает точность и стабильность работы шнекового питателя.
Питатели с вращающимся элементом, к которым относятся шнековые питатели, с целью расширения диапазона регулирования количества подаваемого из бункера материала могут быть изготовлены с винтовой поверхностью шнека, выполненной с регулируемым шагом из эластичного материала с применением в конструкции спиральных пружинных элементов на внутренней наружных сторонах.
Для того чтобы полностью исключить закупоривание шнекового питателя и трубопроводов, необходимо применять питатели которые оборудуются предохранителями. Предохранители выполняются в виде второго шнекового нагнетателя, который перемещает материалы из камеры уплотнения обратно в бункер.
Питатели с вращающимся рабочим элементом в виде тарелок и секторов
К питателям с вращающимся рабочим элементом также относятся секторные питатели. Секторные питатели представляют собой вертикальный или же горизонтальный барабан который располагается под выходным отверстием бункера, разделенный радиальными стенками на несколько отсеков — ячеек. Принцип действия питателей секторных основывается на заполнении ячеек оборудования при его вращении под выпускным отверстием бункера и в дальнейшем опорожнении материала из ячеек при прохождении их над выпускным отверстием.
При этом питатель секторный, который располагается под выпускным отверстием бункера и полностью закрывающий его, препятствует самопроизвольному выходу груза из бункера. Эти питатели используются во многих отраслях промышленности для осуществления подачи, а также произведения дозирования различных порошкообразных и сильно пылящихся материалов, которые склонны к самопроизвольному выходу из внутреннего пространства бункера.
Применение секторных питателей в максимальной степени удобно в тех случаях, когда производится загрузка порошкообразных материалов в бункер посредством пневматического транспорта, так как конструкция их полностью исключает высыпания груза при неработающем питателе.
Секторные питатели имеют небольшие габариты и используются в абсолютно различных отраслях промышленности. При этом форма секторных питателей также может быть разной-пилообразной, овальной, трапецеидальной, треугольной. При этом форма ячеек напрямую влияет на равномерность дозирования. Глубокая ячейка может задерживать более или менее значительный объем материала.
С целью увеличения диапазона регулирования производительности секторного питателя, которая в большинстве случаев зависит от изменений частоты вращения ротора, используется питатель, в котором каждая ячейка подвижна. Ротор имеет подвижное дно с выступающим к оси вращения стержнем. При этом объём каждой ячейки регулируется положением дна. Таким образом, одновременно меняется объём всех ячеек ротора, а следовательно и производительность питателя.
С целью увеличения точности дозирования секторных питателей требуется использовать ротор с изолированными друг от друга, а также от корпуса питателя вибрационными ячейками. Производительность секторных питателей напрямую зависит от геометрических параметров, а также от режима эксплуатации оборудования. При этом геометрические параметры характеризуются диаметром ротора, количеством ячеек, размерами этих ячеек и размером входного и входного отверстия корпуса питателя.
Менее распространённым типом питателей являются питатели тарельчатые. Этот тип питателей предназначается для осуществления разгрузки бункера от продуктов помола, мелкозернистых и мелкокусковых продуктов, размеры которых не превышают 100 мм. При этом конструкция питателей предусматривает выдачу сравнительно малого потока материала. В максимальной степени распространены тарельчатые обитатели с диаметром, варьирующимся в пределах от 600 до 1300 мм. Одним из главных преимуществ количество питателей является точность дозирования.
Наше предприятие осуществляет изготовление питателей с вращающимся рабочим элементом двух типов — шнековых питателей и секторных питателей.
