Выбор частоты вращения шнекового конвейера для цемента начинается с объёмной потребности, а не с предпочтительной частоты вращения двигателя. Пересчитайте массовый расход по всему достоверному диапазону плотности, выберите диаметр и загрузку, определите проверенную производительность на один оборот и сверьте результат с углом наклона, аэрацией, износом, подшипниками, мощностью и моментом повторного пуска.
Линейка трубчатых шнековых конвейеров для цемента VOGO использует приводы, спроектированные под конкретный проект. Стандартный двигатель не определяет частоту вращения вала шнека; редуктор устанавливает конечную частоту вращения.
Определите режим конвейера или питателя
Этот метод применим к конвейеру с регулируемой подачей. Непрерывно перекрытый загрузочный проём под хранилищем — это шнековый питатель. Частота вращения питателя связана с регулировочным шагом и геометрией загрузочного проёма, что может потребовать увеличения шага или конической геометрии. Руководство по выгрузке из силоса рассматривает этот случай.
Пересчёт массового расхода в объёмный
Объёмный расход (м³/ч) = массовый расход (т/ч) ÷ плотность (т/м³)
Для 20 т/ч и 1,0–1,25 т/м³:
- 20 ÷ 1,25 = 16,0 м³/ч
- 20 ÷ 1,0 = 20,0 м³/ч
Низкая плотность определяет объём; высокая плотность всё ещё важна для мощности и повторного пуска.
Метод выбора частоты вращения шнекового конвейера для цемента
Метод производительности KWS выбирает диаметр и загрузку, затем рассчитывает частоту вращения исходя из производительности при 1 об/мин. ANSI/CEMA 350 предоставляет отраслевую основу.
Частота вращения шнека = требуемая производительность выбора ÷ проверенная производительность на 1 об/мин
Производительность на один оборот изменяется в зависимости от диаметра, вала, шага, геометрии витков и загрузки. Наклонный обратный снос и аэрированный цемент могут снизить подачу.
| Решение | Тенденция к меньшей скорости | Тенденция к большей скорости |
|---|---|---|
| Материал | Меньше перемешивания и износа | Больше перемешивания и пыли |
| Момент | Больше момента при равной мощности | Менее устойчивый момент при равной мощности |
| Подшипники и уплотнения | Ниже скорость поверхностей | Больше риск нагрева и износа |
| Наклон | Может допускать обратный снос | Может улучшать транспортировку только в пределах испытанного диапазона |
| Регулирование | Ограничивает максимальный расход | Добавляет диапазон, но не гарантирует линейность |
Рекомендации KWS по материалам отмечают, что аэрируемые материалы могут переполнять последующее оборудование; более низкая загрузка и более медленная скорость могут помочь. Поэтому повышение частоты вращения не является универсальным решением.
Пример расчёта частоты вращения
Предположим, что требуемый объём выбора составляет 20 м³/ч, а проверенное значение поставщика равно 0,32 м³/ч на 1 об/мин:
20 ÷ 0,32 = 62,5 об/мин
Предполагаемое значение 0,32 не является данными VOGO. Проверьте полученную скорость на соответствие пределам материала и диаметра, пределам промежуточных подшипников, мощности, моменту редуктора, диапазону ЧП, углу наклона и повторному пуску под нагрузкой. Калькулятор KWS может отсеять горизонтальный режим с регулируемой подачей.
Укажите и испытайте диапазон
Определите минимальную, нормальную и максимальную скорость шнека; диапазон регулирования; момент при минимальной скорости; охлаждение двигателя; разгоны/торможения; пороги нулевой скорости и превышения скорости; и метод калибровки. На трёх скоростях зафиксируйте поданную массу, плотность, ток, температуру, шум, утечки и устойчивость последующего процесса. Нелинейность может сигнализировать о неустойчивом потоке на входе, аэрации, обратном сносе или ограничении.
Руководство по углу наклона объясняет, почему угол не может быть сведён к одному множителю об/мин.
Проверьте максимальную скорость по материалу и компонентам
Максимальная рекомендуемая скорость в таблице проектирования — это граница, а не цель. Более крупные шнеки обычно используют более низкие частоты вращения, поскольку скорость кромки витка и динамические силы растут с диаметром. Специальные шаги, отрезные витки, промежуточные подшипники и уплотнения могут устанавливать более низкие пределы.
Рассчитайте скорость кромки витка как проверку обоснованности:
Скорость кромки (м/с) = π × наружный диаметр шнека (м) × об/мин ÷ 60
Шнек диаметром 0,273 м при 63 об/мин имеет скорость кромки около 0,90 м/с. Этот пример не устанавливает допустимое значение. Он делает наглядными сравнения: при той же частоте вращения увеличение диаметра повышает скорость поверхностей, потенциальный износ и динамические эффекты.
Зафиксируйте максимально допустимую частоту вращения для шнека, подшипников, уплотнений, муфты и редуктора. Низший проверенный предел является определяющим.
Учтите аэрированный и осевший цемент
Цемент, выходящий из системы пневматического заполнения или аэрации, может иметь более низкую насыпную плотность и вести себя более текуче. Он потребляет больший объём конвейера на тонну и может поступать на вход рывками. Осевший цемент имеет более высокую насыпную плотность и может требовать большего момента. Таким образом, скорость, выбранная по одной лабораторной плотности, может не учесть оба рабочих крайних значения.
Укажите время между заполнением силоса и транспортировкой, состояние аэрации, влажность и любые добавки, такие как зола-унос. Во время пусконаладки отбирайте пробу плотности вблизи входа конвейера, а не подставляйте универсальное значение из справочника.
Повышение скорости не может исправить неустойчивый поток выше по течению. Если регулирующий клапан чередует голодание и переполнение конвейера, исправьте клапан или контур регулирования. Если вход остаётся постоянно переполненным, переклассифицируйте оборудование как питатель и пересмотрите конструкцию отбора.
Согласуйте диаметр, шаг и скорость
Когда расчётная частота вращения слишком высока, не превышайте автоматически предел по материалу. Вернитесь к диаметру, загрузке жёлоба и шагу. Более крупный диаметр может обеспечить требуемый объём при более низкой скорости, но он увеличивает массу шнека и материала и может повысить пусковой момент. Другой шаг изменяет рабочий объём и поведение материала. Каждое изменение должно быть возвращено к расчётам производительности и мощности.
Когда частота вращения очень низкая, убедитесь, что материал продвигается без чрезмерного проскальзывания или обратного сноса, особенно на наклоне. Также подтвердите, что двигатель/ЧП могут обеспечить непрерывный момент и охлаждение при этой скорости.
Таблица причинно-следственных связей регулирования скорости
| Наблюдение | Возможная интерпретация | Следующая проверка |
|---|---|---|
| Расход пропорционален об/мин | Стабильный вход и заполнение в испытанном диапазоне | Подтвердить при крайних плотностях |
| Расход выходит на плато при высоких об/мин | Плохое заполнение, аэрация или обратный снос | Вход, состояние материала и наклон |
| Ток растёт, а расход падает | Ограничение, рециркуляция или переполнение | Выгрузка и состояние кожуха |
| Расход колеблется при постоянных об/мин | Рывок выше по течению или изменение плотности | Подающее устройство и состояние силоса |
| Высокая температура подшипника | Проблема скорости, смазки или соосности | Пределы подшипника и монтаж |
| Срабатывание нулевой скорости при низком уставке | Порог датчика или недостаточный момент | Фактическое движение вала и настройка привода |
Честно укажите точность производительности
Конвейер автоматически не становится прецизионным питателем. Если технологический процесс требует точного дозирования, укажите допустимую погрешность массового расхода, диапазон регулирования, метод калибровки и время отклика. Может потребоваться весовая система или весовой питатель потери. Одна частота ЧП сообщает заданную скорость, а не поданную массу.
Ведите журналы калибровки, привязанные к источнику и состоянию цемента. Повторно калибруйте после замены шнека, шага, зазора, сопротивления уплотнений или диапазона регулирования. Это сохраняет границу между проверенной рабочей кривой и каталожной оценкой.
Данные поставщика, необходимые для утверждения об/мин
Отправьте минимальный, нормальный и пиковый массовый расход; минимальную и максимальную насыпную плотность; источник цемента и состояние аэрации; диаметр шнека, диаметр вала, шаг, угол, длину и загрузку; типы подшипников и уплотнений; данные двигателя и редуктора; и требуемый диапазон регулирования.
Требуйте, чтобы в предложении были указаны номинальная частота вращения, допустимый диапазон, базис производительности, максимальная скорость компонентов, мощность на пределах диапазона и метод калибровки при пусконаладке. Утверждённый чертёж и список параметров ЧП должны совпадать.
Проверка после износа или смены материала
Износ витков увеличивает зазор и может изменить подаваемую производительность при заданных об/мин. Новый источник цемента, изменение влажности или более высокая доля золы-уноса также могут изменить заполнение и плотность. Повторно проверьте кривую скорость-производительность после капитального ремонта шнека или устойчивого изменения технологического процесса.
Не восстанавливайте потерянную производительность только повышением максимальной частоты. Сначала проверьте механическое состояние, фактическую скорость вала и текущие утверждённые пределы компонентов.
Заключение
Выбор частоты вращения шнекового конвейера для цемента начинается с определяющего объёма и проверённого рабочего объёма на оборот, за которым следуют проверки состояния цемента, угла наклона, пределов компонентов, мощности и момента повторного пуска. Не предполагайте, что производительность растёт линейно без ограничений. Предоставьте поставщику диапазон плотности, геометрию, компоновку витков и диапазон ЧП для подтверждения.
