Корисний переріз витка шнека

S= (/4)(D²-d²)

де D — зовнішній діаметр лопатей шне­ка; d — зовнішній діаметр труби шнека (маточина).

Потужність електродвигуна вертикаль­ного шнека витрачається на піднімання вантажу (P₁), подолання опорів при терті гіпсу об лопаті та трубу (Р₂), подолання опорів у передачі. Потужність, що витра­чається на піднімання вантажу:

Р₁ =m_прgН/3600,

де m_пр — маса порошку, переміщувано­го за 1 год; g — прискорення вільного падіння; Н — висота підйому.

Потужність Р₂ визначають з того, що відцентрова сила, яка притискує гіпсовий порошок при обертанні шнека до внутріш­ньої поверхні труби,

F = m²R_ср.

де m — маса порошку, m=VpН = 0,25(D²-d²)pH;  — кутова швидкість;

R_cp— середній радіус шнека.

Сила тертя, що перешкоджає підніман­ню гіпсового порошку,

T=Ff

де f— коефіцієнт тертя сирого гіпсового порошку об трубу.

Потужність, потрібна для подолання опору тертя,

Р₂ =Тv = ТSn/60,

де v — швидкість вертикального пере­міщення порошку.

Потужність на валу шнека

P_сум=(P₁+P₂)/_шн ,

де _шн - ККД шнека, _шн = tg/(tg + ) (  — кут підйому гвинтової лінії;  - кут тертя),

tg=h/(2R_cp);

тут h — крок шнека.

При визначенні  враховують умову tg = f.

Потужність па валу електродвигуна

P_дв=(Р_сумk)/,

де k — коефіцієнт запасу потужності, що враховує перевантаження двигуна в мо­мент пуску;  — ККД передачі.

Рис. 6.5. Обертовий самозапарник

Рис. 6.6. Барабан обертового самозапарника

Приклад. Розглянемо гіпсоварильний котел робочим об'ємом 4,4 м³. Вихідні дані для визначення продуктивності котла і потужності електроприводу його шнека: n = 180об/хв; =0,65; р = 1380 кг/м³; t = 0,15 м; D = 0,48 м; d = 0,14 м; H = 1.55 м; f = 0,25; h = 0,3 м; k = 1,7;  = 0,9; S = 0,15м;  = 18,8рад/с; R = 0,155 м.

ІІродуктивність вертикального шнека

П = (/4) 60 (0,48² –0.14²) 0,15*0,65*180*1380 = 240 000 кг/год.

Потужність, що витрачається на піднімання гіпсового порошку,

P₁ =240000*9,8*1.55/3600 = 1013 Вт = = 1013 кВт.

Маса порошку в трубі

m = (/4)0,21*0.65*1380*1,55 = 229 кг.

Відцентрова сила, що притискує порошок до поверхні труби,

F = 229*18,8² *0,155 = 12545 II.

Сила тертя, що перешкоджає підніманню по­рошку,

Т= 12545*0.25 = 3136 Н.

Потужність, потрібна для подолання опору тертя порошку об поверхню труби,

P₂ =3536*0,15*180/60 = 1411 Вт = 1,411 кВт.

Кут підйому гвинтової лінії шнека =17, оскільки tg = 0,3/( 0,31) = 0,308.

Кут тертя =14, оскільки tg  = 0,25. ККД шнека

_шн=0,308/tg(17°+14°) = 0,308/0,6 = 0,5.

Сумарна потужність на валу шнека

P_сум ={1.013 + 1,411)/0,5 = 4,85 кВт.

Потужність на валу електродвигуна

Р_дв =(4,85*1,7)/0,9 =9,16 кВт.

Потужність установленого електродвигуна становить 10 кВт.

Обертовий самозапарник (рис.6.5) призначений для виробництва висо­коміцного гіпсу. Самозапарник складаєть­ся з барабана 1, двох нерухомих вогне­вих камер 5 і 11 та приводу. Барабан має два люки 3, призначені для заван­таження гіпсовим щебенем і вивантажен­ня готового борошна із барабана. Бара­бан — це дві дискові камери, в отворах яких заварені труби, призначені для про­пускання гарячих газів із камери 5 у ка­меру центрі барабана вварено тру­бу 1 (рис. 6.6), що має кілька дискових камер 2. Одну зі стінок 3 кожної каме­ри виготовляють із щілинами-отворами 1,5 х 50 мм. Ці щілини призначені для відведення із внутрішньої порожнини ба­рабана пари.

На зварній рамі 8 (див. рис. 6.5) за­кріплені привід і опорні котки 9, на які барабан спирається бандажами 4. Привід здійснюється від електродвигуна 12 че­рез клинопасову передачу 6, редуктор 7, зрівняльну муфту, пару циліндричних зубчастих коліс і шестірню 10, що зачіп­люється із зубчастим вінцем 2 барабана. Вогнева камера 5 призначена для підве­дення гарячих газів до труб барабана, а вогнева камера 11 — для приймання і відведення їх. Кожна вогнева камера має манжети, що ущільнюють зазор між газо­проводом і патрубком вогневої камери.

Корисний об'єм барабана 7 м³ при коефіцієнті заповнення 0,75. Температура середовища в барабані 393...423 К, тиск до 0,15 МПа, загальна тривалість циклу 12,5...15,5 год, частота обертання 0,6 об/хв.