Рекомендации по проектированию эффективного объемного шнекового питателя

Том Пиконе, директор по развитию бизнеса Vibra Screw Inc. | 07 июля 2023 г.

Объемный шнековый питатель является важнейшим компонентом во многих отраслях промышленности, где требуется точная и равномерная подача сухих сыпучих материалов. Разработка оптимальной конструкции (объемного шнекового) питателя имеет важное значение для обеспечения точной и надежной подачи материала в процесс. В этой статье будут рассмотрены различные конструктивные соображения и рекомендации по разработке эффективного объемного шнекового питателя, отвечающего конкретным требованиям применения. От геометрии шнека до конструкции бункера и систем управления — каждый аспект играет жизненно важную роль в достижении точной объемной подачи.

Геометрия шнека является фундаментальным аспектом конструкции объемного шнекового питателя. Шнек с постоянным шагом и диаметром по всей длине обеспечивает равномерную подачу материала. Используя одиночный подающий шнек с переменным шагом, конструкторы могут оптимизировать процесс подачи. Эта конфигурация позволяет контролировать скорость потока материала, регулируя шаг по длине шнека. Выбор подходящего изменения шага зависит от характеристик потока материала и желаемой скорости подачи. При определении оптимальной геометрии шнека крайне важно учитывать такие факторы, как сцепление материала, угол естественного откоса и вероятность затопления или промывки.

Длина и диаметр подающего шнека являются важными факторами для достижения точной объемной подачи. Длина шнека по отношению к желобу питателя влияет на время пребывания материала в питателе, что может повлиять на точность подачи. Более длинный шнек обеспечивает больше времени для транспортировки материала, что приводит к повышению точности. Минимум три полета в кормушке дают наилучшие результаты. Диаметр шнека следует выбирать в зависимости от требуемой скорости подачи и характеристик материала, чтобы предотвратить перегрузку или недоподачу. Шнеки слишком большого или недостаточного размера могут привести к нестабильному потоку (пульсация при вращении лопастей шнека при разгрузке), а винт меньшего размера просто не обеспечит требуемую скорость подачи. Правильный выбор длины и диаметра подающего шнека гарантирует, что объемный шнековый питатель сможет обрабатывать необходимый поток материала, сохраняя при этом точность.

Базовая конструкция подающего шнека

Конфигурация витка винта относится к форме и расположению витков по его длине. Различные конфигурации витков, такие как полный шаг, короткий шаг, конус или разрез, можно использовать для управления скоростью подачи и повышения точности. Например, витки с полным шагом обеспечивают более высокую объемную емкость, а витки с коротким шагом обеспечивают больший контроль над скоростью подачи. Конические лопасти могут помочь в сжатии материала и контроле потока, а обрезанные лопасти могут минимизировать обратный поток материала. Выбор подходящей конфигурации рейки зависит от конкретных характеристик материала, требуемой скорости подачи и желаемой точности подачи. Правильное понимание этих факторов позволяет конструкторам оптимизировать процесс объемной подачи.

Различные типы подающих винтов

Скорость вращения шнека напрямую влияет на скорость подачи объемного шнекового питателя. Крайне важно выбрать подходящую скорость в зависимости от характеристик потока материала и желаемой скорости подачи. Различные материалы имеют разные когезионные свойства, угол естественного откоса и склонность к затоплению или вымыванию, что необходимо учитывать. Обратите внимание, что скорость шнека и выходная мощность обычно не являются линейными (т.е. по мере увеличения скорости шнека выходная скорость увеличивается пропорционально во всем диапазоне скорости шнека). В зависимости от характеристик обработки загружаемого материала при увеличении скорости шнека более 100 об/мин (на одношнековом питателе) выходная скорость подачи снижается. Материалы с различной объемной плотностью, размером частиц или характеристиками текучести могут проявлять нелинейное поведение.

Всестороннее понимание поведения материала необходимо для определения оптимальной скорости шнека, которая предотвращает уплотнение, сегрегацию или неустойчивый поток материала. Для точной настройки скорости вращения для достижения оптимальной производительности могут потребоваться испытания и эксперименты.