粉洗盐生产定量螺旋给料机的设计

粉洗盐生产定量螺旋给料机的设计

1粮食、档案、化行业螺旋旋转机通常被称为绞龙，用于颗粒或粉末材料的运输。由于其结构简单、操作可靠、成本低、环境保护小等特点，广泛应用于粮食产量、化工、冶金、采矿、盐等行业。定量螺旋给料机是根据螺旋输送机的输送原理开发而成,在粉洗盐生产上的应用始于20世纪90年代中后期,我国从西班牙引进成套粉洗精制盐生产线中选用定量螺旋给料机,在调整系统生产能力、控制生产节拍、保证粉洗盐生产线的正常工作等方面起到较好的作用,目前已经在国内的若干条粉洗盐生产上陆续采用。2旋转压缩机的定量操作原理2.1旋轴、料槽的运移特性普通螺旋输送机主要由动力系统、传动系统、料槽(壳体)、螺旋轴等部件组成。动力系统一般选用电动机;传动系统由皮带和减速器组成;螺旋轴由螺旋叶片和转动轴组成;料槽由金属板材制作,有U型和筒型两种。螺旋轴在料槽内旋转,装入料槽的物料在螺旋叶片的推动下,沿料槽向前做轴向运移。由于物料本身重力及其对料槽的摩擦力的作用,物料不随螺旋推杆一起旋转,其工作情况类似于不能旋转的螺母沿螺杆作直线运动一样。实际上,在输送过程中物料颗粒的运动由于受旋转螺旋推杆的影响,并非是单纯的直线运动,而是随着螺杆的转动形成一个空间运动。2.2定量螺旋给料机设计及工作原理普通螺旋输送机生产能力Q由螺旋叶片直径D、螺旋转动轴直径d、螺旋螺距S、螺旋轴的转速n、物料的填充系数φ、物料的堆积密度ρ、给料机倾角系数C决定。事实上在特定的某一台螺旋输送机上,除物料的填充系数φ不固定外,其余均为确定值。若将填充系数φ变为固定值(即螺旋输送机中的物料始终处于充满状态),当转速一定时输送量也为固定值;若改变不同的转速即可得到不同的生产能力,这就是定量螺旋给料机的设计原理。如图1所示为粉洗盐生产用定量螺旋给料机。料仓6安装两个高低料位传感器,以保证螺旋内始终充满物料,当料仓内物料处于高料位时,停止向本料仓加料;当物料处于低料位时开始向本料仓加料。螺旋轴3进料口处采用单线螺旋叶片、出料口增加一条相同导程的螺旋叶片。电机4选用调速电机,也可以安装机械式无极调速器来实现调速。2.3d和螺旋轴的直径和转速n定量螺旋给料机的具体结构如图2所示,其工作原理与普通螺旋输送机的工作原理基本相同。主要设计参数有:螺旋叶片直径D、螺旋转动轴直径d、螺距S、螺旋轴的转速n等。其中螺旋叶片直径D、螺旋轴的转速n按照本系统可能出现的最大生产能力确定,螺距S取直径0.8D,可参照相关设计手册。结构上需要引起注意的是:(1)假设壳体内没有安装螺旋轴时,当充满物料时物料不能自然从出料口排出,即进料口左侧到出料口端面要有足够的距离。显然该距离是由物料的自然堆积角和壳体直径决定。(2)出料口处建议采用双头螺旋叶片,这样在不减少给料量和不降低给料速度的情况下,使螺旋给料机给料均匀,提高给料平稳性和给料精度,克服螺旋输送机输送过程中的“脉动”现象。3旋转压力计的送料精度和效率3.1螺旋给料机的布置影响螺旋给料机给料效率和精度的因素较为复杂,如螺旋轴的结构参数、转速及料槽的布置等,对于一般的螺旋给料机,螺距S可以根据螺旋给料机的布置、物料的特性、以及螺旋直径来选取。对于水平布置的,输送流动性好,对磨琢性小的粉状物料,取S=0.8D。螺距的大小直接影响物料的输送过程,如果充填系数不变,当螺距不同时,则物料运动的滑移亦随之改变。如果改变了充填系数,则必导致物料运动速度分布的变化,所以应考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量间的适当分布关系这两个条件,来确定最合理的螺距尺寸。3.2曲线2:螺旋轴转速n普通螺旋输送机的理论送料量为:Q=15π(D2-d2)SnφρC(1)式中:Q——螺旋给料机的生产能力,t/h;D——螺旋叶片直径,m;d——转动轴直径,m;S——螺距,m;n——螺旋轴的转速,r/min;φ——物料的填充系数;ρ——物料的堆积密度,t/m3;C——给料机倾角系数。由于螺旋给料机在进料仓内安装料位传感器,保证在一定位置范围内使料槽充满物料,且螺旋轴水平放置,公式(1)中取φ=1,取C=1。公式(1)可以简化为:Q=15π(D2-d2)Snρ(2)公式(2)中,D、d、s、ρ均为定值,可见理论送料量Q与螺旋轴的转速n的大小有关。即根据生产需要选好螺旋轴的转速n就能确定粉洗盐的送料量。一般情况下,在保证给料量和给料速度的同时,为了提高送料的精度,一般是将出料口处的一个螺距长做成双螺旋,这样螺旋给料机出料处排出的物料截面积大约相当于加料口处的物料截面积的40%,以此提高送料的精度。3.3计算送料效率定量螺旋给料机的最大缺点就是给料效率较低,在设计定量螺旋给料机时,为了减小功率消耗,应控制其输送效率大于0.5。定量螺旋送料机的送料效率η可根据公式(3)计算。η=∫D2d2r2tanαrdr∫D2d2r2tan(αr+μ)dr∫D2d2r2tanαrdr∫D2d2r2tan(αr+μ)dr(3)式中:αr——螺旋叶片某圆周上的螺旋升角,αr=tan−1S2πrαr=tan-1S2πr;r——螺旋叶片圆周的半径;μ——物料与叶片之间的摩擦角。4料机给料及精度分析通过对粉洗盐定量螺旋给料机设计与研究,并经过长时间生产验证认为:(1)粉洗盐定量螺旋给料机具有结构简单、给料均匀、给料