Шнековый питатель пневмотранспортной установки для сыпучих материалов

 

ШНЕКОВЫЙ ПИТАТЕЛЬ ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий приемную и смесительные камеры, соединенные корпусом, в котором размещен приводной щнек, заключенный в броневую гильзу , свободный конец которой сообщен со смесительной камерой, а внутренняя поверхность выполнена со спиральными канавками , направление навивки которых противоположно направлению навивки шнека, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности и надежности, угол между направлением навивки канавок броневой гильзы и направлением навивки щнека выполнен в интервале 64-67°, при этом на свободном конце броневой гильзы навивки выполнены параллельно оси шнека.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зим В 65 G 53(48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

55 "7 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3651651, 27-11 (22) 06.10.83 (46) 30.12.84. Бюл. № 48 (72) В. С. Серяков, В. Н. Богуславский, и С. В. Хрулев (71) Научно-производственное объединение

«Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения» (53) 621.867.8 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 893756, кл. В 65 G 53/48, 1979 (прототип). (54) (57) ШНЕКОВЫЙ ПИТАТЕЛЬ ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ,.SU„„1131798 A

СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий приемную и смесительные камеры, соединенные корпусом, в котором размещен приводной шнек, заключенный в броневую гильзу, свободный конец которой сообщен со смесительной камерой, а внутренняя поверхность выполнена со спиральными канавками, направление навивки которых противоположно направлению навивки шнека, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности, угол между направлением навивки канавок броневой гильзы и направлением навивки шнека выполнен в интервале 64-67, при этом на свободном конце броневой гильзы навивки выполнены параллельно оси шнека.

1131798

Изобретение относится к пневматическому транспорту, а именно к шнековым питателям для транспортирования сыпучих материалов в строительной, пищевой, мукомольной и других отраслях промышленности.

Известен шнековый питатель пневмотранспортной установки для сыпучих материалов, содержащий приемную и смесительные камеры, соединенные корпусом, в котором размещен приводной шнек, заключенный в броневую гильзу, свободный конец которой сообщен со смесительной камерой, а внутренняя поверхность выполнена со спиральными канавками, направление навивки которых проти воположно направлению навивки шнека (1).

Недостатком известного питателя является малый ресурс броневых гильз, а в связи с этим и малая долговечность шнеконапорного механизма и нестабильность работы питателя в целом. Это объясняется тем, что шаг навивки канавок гильзы и витков шнека, а следовательно, и угол .подъема винтовых линий гильзы и шнека равны, и при перемещении материала шнеком частицы груза будут двигаться под углом к канавкам гильзы, что вызовет перерезание гребней материала между валиками и износ самих валиков броневой гильзы, увеличение радиального зазора между витками шнека и внутренней поверхностью гильзы.

А это обусловливает прорыв сжатого воздуха из смесительной камеры в загрузочную, снижение производительности и ухудшение стабильности транспортирования материала.

Наилучшим условием транспортирования материалов в гильзе является совпадением траектории движения материала (равнодействующей силы F) с направлением навивки канавок гильзы или же угол между направлениями навивки канавок гильзы и витков шнека должен быть равен 90 — г.

В этом случае транспортируемый материал движется вдоль канавок броневой гильзы, создавая постоянное уплотнение в зоне напорных витков.

В известном питателе шаг навивки, а следовательно, и угол подъема винтовой линии витков шнека и канавок гильзы равны.

В данном случае совпадение вектора равнодействующей силы F с направлением навивки канавок броневой гильзы возможно только при условии, что углы навивки витков шнека и навивки канавок гильзы равны

45 — у /2. Для наиболее распространенных марок цемента, а также муки и песка угол трения 7=29 . Следовательно, углы навивки канавок гильзы о г и витков шнека огравны 30,5, а угол а„„между направлением навивки шнека и канавок гильзы — 61 .

Однако практика эксплуатации пневмовинтовых питателей показывает, что величина угла подъема винтовой линии сс. лежит в интервале 10-18, а при больших значениях углов с резко снижается КПД питателя, его производительность и возрастают энергозатраты на привод шнека.

В известном решении в интервале применяемых углов подъема винтовой линии шнека равнодействующая сила F со стороны шнека на материал направлена под углом к канавкам броневой гильзы, вызывая повышенный износ валиков и ухудшая герметизацию шнека от прорыва сжатого воздуха из смесительной камеры в загрузочную.

Известное выражение, которое можно применить для определения угла между направлением навивки канавок гильзы и витков шнека а „=90 — g, учитывает лишь трение транспортируемого материала о поверхность витка шнека, однако частицы материала, захватываемые шнеком, соприкасаются с внутренней поверхностью гильзы и возникающие при этом силы трения препятствуют вращению материала со шнеком.

В результате этого угол О(;,,между канавками гильзы и периферийной частью витков шнека должен быть несколько большим чем расчетный. С целью проверки данного предположения экспериментальным путем было определено оптимальное значение углассг щс учетом трения материала о гильзу, для чего был ориентировочно принят угол сс -ю =

90 — г = 61 (без учета трения цемента о гильзу) и проведен экспериментальный поиск. Для проведения исследований была изготовлена гильза с углом навивки канавок аг =

51 и шнеки с углом подъема винтовой линии аи 10; 10,7, 12,8 ; 13,2, 14,7, 15,7, 16,8, 17 . Соответственно уголь щ принимал значения:61, 61,7, 63,8, 64,2, 65,7, 66,7, 67,8, 68 . Результаты эксперимента, приведенные на графике, подтверждают правомерность вывода о влиянии трения материала о гильзу на величину угла ы и определяют интервал рациональных значений угла и.= 64-67, Цель изобретения — повышение производительности и надежности шнекового питателя.

Поставленная цель достигается тем, что в шнековом питателе пневмотранспортной установки для сыпучих материалов, содержащем приемную и смесительную камеры, соединенные корпусом, в котором размещен приводной шнек, заключенный в броневую гильзу, свободный конец которой сообщен со смесительной камерой, а внутренняя поверхность выполнена со спиральными канавками, направление навивки которых IIpoтивоположно направлению навивки шнека, 1131798 угол между направлением навивки канавок броневой гильзы и направлением навивки шнека выполнен в интервале 64-67, при этом на свободном конце броневой гильзы канавки выполнены параллельные оси шнека.

На фиг. 1 схематически изображен шнековый питатель, общий вид; на фиг. 2 броневая гильза с расположенным в ней шнеком; на фиг. 3 — график зависимости производительности питателя от угла между направлением навивки канавок броневой гильзы и направлением навивки шнека.

Шнековый питатель содержит привод 1, загрузочную камеру 2, шнек 3, опорное устройство 4, броневую гильзу 5, смесительную камеру 6 с обратным клапаном 7. Броневая гильза 5 имеет канавки 8, выполненные по спирали на внутренней поверхности с направлением навивки, составляющим с направлением навивки периферийной части витков шнека угол, лежащий в интервале

64-67 . Причем канавки имеют спиралевидную форму только в зоне работы шнека 3.

При этом на свободном конце броневой гильзы в зоне пылевой пробки канавки направлены параллельно оси шнека.

Материал поступает в загрузочную камеру 2, откуда захватывается шнеком 3, установленным консольно в подшипниковых опорах 4, и подается внутрь броневых гильз

5 к смесительной камере 6. Частицы материала, расположенные по периферийной части витков, под действием напорного усилия со стороны шнека, сил трения материала о витки шнека и броневую гильзу совершают движение по сложной пространственной траектории (поступательное вдольно оси шнека и вращательное вокруг оси). Направление движения материала по спиралевидной траектории совпадает с направлением навивки канавок броневой гильзы. Такая конструкция гильзы позволяет транспортировать материал вдоль по канавкам, образованным двумя соседними валиками, со давая дополнительную герметизацию шнеконепорного механизма от прорыва сжатого воздуха из смесительной камеры и снижает износ валиков броневой гильзы.

Между торцом шнека 3 и обратным клапаном 7 в пневмовинтовых насосах существует зазор, так называемая пылевая пробка. В зоне соприкосновения торца шнека с массивом пылевой пробки материал за счет сил трения о поверхность витка увлекается во вращательное движение. Однако основная масса пылевой пробки за счет сил трения о броневую гильзу и отсутствия контакта с вращающимся шнеком совершает движение, параллельное оси шнека. Таким образом, на участке пылевой пробки спиралевидное движение материала сменяется поступательным. С целью уменьшения износа валиков гильзы и снижения сопротивления движению материала направление канавок в зоне пылевой пробки. также должно быть параллельным оси шнека.

Технико-экономический эффект заключается в повышении производительности и надежности.

1131798

С(г у, йУ

Составитель Е. Гучкова

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам . изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Митейко

Заказ 9356/16