Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строи

..pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
18.2 Mб
Скачать

Элеваторы

разделяют: по

скорости

движения

 

ков­

шей — на

тихоходные (ско­

рость до 1 м/с) и быстроход­

ные (скорость до 2 м/с); по

типу тягового

органа — на

цепные

(рис.

72,

а)

и

лен­

точные

(рис.

72,

б);

по рас­

положению ковшей — с рас­

ставленными (рис. 73, о) и

сомкнутыми

(рис.

73,

б)

ковшами.

 

 

 

 

 

Ковши

загружаются,

за­

черпывая

груз из загрузоч­

ного башмака

(рис. 73, а), или при засыпке его в ковши (рис. 73, б).

Практически загрузка осуществляется двумя способами одновременно с преобладанием одного из них. В элеваторах с расставленными ков­ шами, применяемых для транспортирования грубомолотого сырья и цемента, а также мелкокусковатого материала, ковши наполняются при зачерпывании. В элеваторах, применяемых для транспорти­ рования ирупнокусковатого материала, ковши загружаются за­ сыпанием. В таких элеваторах ковши располагают сомкнуто во из­ бежание просыпания материала.

Применение высоких скоростей движения позволяет осущест­ влять центробежную разгрузку ковшей при проходе их через верх­ ний барабан (см. рис. 73, а). В тихоходных элеваторах разгрузка ковшей происходит при самотечном высыпании груза. Попадая при падении на боковую стенку предыдущего ковша, материал изменяет свою траекторию и полностью направляется в разгрузочную течку (см. рис. 73, б).

Для правильной установки разгрузочной течки быстроходного элеватора необходимо подбирать скорость тягового органа и диа­ метр барабана или звездочки так, чтобы материал не начал раз­ гружаться перед верхней течкой (это возможно при слишком боль­ шой центробежной силе) или после перехода этой течки (при слишком малой центробежной силе).

Рекомендуется выбирать следующие соотношения диаметра D барабана и скорости v ленты или цепи: для высокоскоростного эле­ ватора с центробежной разгрузкой D = 0,204и':; для быстроходного

элеватора с

центробежной и

самотечной

(смешанной)

разгрузкой

D — 0,245о'-;

для тихоходного

элеватора

с самотечной

разгрузкой

D — 0,6о2.

 

 

 

 

Тяговым элементом в элеваторах являются прорезиненные ленты или цепи. В ленточных элеваторах это конвейерная резинотканевая лента такого же типа, как. и в ленточных конвейерах. Ширину ее принимают на 40—50 мм меньше ширины ковша. Ковш к лепте кре-

£ис. 74. Ковшовый элеватор

СМЦ-130А

 

пят

несколькими

 

специ­

 

альными

болтами,

распо­

 

ложенными

на

одной ли­

 

нии,

перпендикулярной к

 

оси

ленты.

В

ленточных

 

элеваторах

при

плавном

 

и спокойном

ходе

ленты

 

допускаются сравнительно

 

большие

скорости

движе­

 

ния

ковшей

(до

3,5 м/с),

 

но

в результате

 

сравни­

s)

тельно

малой

прочности

лент не допускаются боль­

 

шие

нагрузки. В

цепных

элеваторах тяговым элементом являются втулоч­

ные, втулочно-роликовые, втулочно-катковые

цепи.

При ковшах шириной до 0,35 м тяговый

орган

состоит из одной цепи, при ковшах

боль­

шей

шириной — из двух. В цепных элеваторах

не допускаются высокие скорости (не более 1

м/с),

но возможны очень большие нагрузки.

 

об­

Для

предотвращения самопроизвольного

ратного

вращения ленты или цепи, а также

па­

дения груженой ветви при обрыве тягового

 

эле­

мента элеваторы оборудуют стопорными устрой­ ствами: храповыми или роликовыми остановами или электромагнитными тормозами. Достаточно широкое применение в цементной промышленности

нашел ковшовый элеватор СМЦ-130А (рис. 74, а). Элеватор состоит из башмака 11, вертикальной шахты 5, тягового органа 3, приводной головки 8 и привода. В башмаке, представляющем собой сварную металлическую конструкцию, смонтировано натяжное устройство тяговой цепи, натяжной вал которого свободно перемещается в вер­ тикально установленных направляющих. Для регулирования на­ тяжения цепи применяют балласт. Материал в башмак поступает через течку 2. Для удобства монтажа и демонтажа, а также для про­ ведения ремонтных работ предусмотрены съемные дверки 1. Шахта состоит из металлических секций, соединенных болтами. Герметич­ ность шахты достигается надежной затяжкой болтов и наличием герметика между секциями.

Тяговый орган (рис. 74, б) представляет собой цепь 12 с при­ крепленными к ней с помощью болтов 13 ковшами 4 из листовой стали. Для увеличения срока службы ковшей на их кромки наплав­ ляют твердый сплав. В приводной головке установлен приводн0й вал, вращающийся в подшипниках качения. Через зубчатую муфТу приводной вал соединен с тихоходным валом редуктора 7 Меета

сопряжения приводного вала со стенками головки уплотнены. Привод представляет собой раму 6, на которой смонтированы электродвигатель 9 с редуктором, соединенные втулочно-пальцевой

муфтой с храповым остановом.

Разгрузка материала осуществляется вверху элеватора через разгрузочное устройство приводной головки 10.

Техническая характеристика ковшового элеватора СМЦ-130А приведена ниже.

Производительность,

м3/ч

400

Высота подъема материала, м

32

Шаг ковшей, мм

 

356

Объем ковша, л

 

25

Цепь:

 

Тяговая, пластинчатая

тип

 

шаг, мм

цепи, м/с

178

Скорость движения

1,7

Электродвигатель:

 

75

мощность, кВт

 

частота вращения, об/мин

985

Редуктор:

 

Цилиндрический,

тип

 

передаточное число .

двухступенчатый

25

Основными параметрами ковшей являются ширина Вю ширина А, высота /г и объем. Различают четыре типа ковшей: глубокие, мелкие со скругленным днищем; с бортовыми направляющими с остроуголь­ ным и скругленным днищами.

Выбор типа ковша и его расположения на тяговом органе зависят от характеристики транспортируемого материала. Глубокие ковши применяют для сыпучих, пылевидных, зернистых и мелкокусковых материалов. Мелкие ковши используют для влажных и склонных к слеживанию материалов.

Производительность ленточных элеваторов достигает 80 т/ч при высоте подъема до 50 м, цепных — 450 т/ч при высоте подъема 75 м.

Достоинства ковшовых элеваторов — малые размеры в попереч­

ном сечении, высокая

производительность.

(в т/ч)

Производительность

ковшового элеватора

 

Я = ЗбОО^фриЯ,

(97)

где Vi — объем одного ковша, м3; ф — коэффициент заполнения ковшей; р — на­ сыпная плотность транспортируемого материала, т/м3; v — скорость движения ковшей, м/с; t — расстояние между соседними ковшами, м.

Расстояние (в м) между ковшами для сомкнутого их расположе­ ния / « Л, для расставленного t = (2,5-^3,0) h.

Значения скорости v движения тягового органа элеватора, коэф­ фициента ф заполнения ковшей, форма ковша, а также способы за­ грузки и разгрузки их зависят от характеристики транспортируеемого материала (табл. 35). Основные размеры ковшей приведены в табл. 36.

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

Тип

Коэффи­

Способ

Материал

 

 

 

тяго-

циент

 

 

 

вого

ков­

запол­

загрузки

 

разгрузки

 

 

 

 

 

 

 

органа,

ша

нения

 

 

 

 

 

 

 

 

м/с

 

 

ковша

 

 

 

Пылевидный

сухой — це­

 

0,6—0,8

Г

 

0,85

Зачер­

 

Свободный,

мент, сырьевая

мука, зо­

 

 

 

 

 

пыва­

 

самотечный

ла ТЭЦ

и

мелкокуско-

 

 

 

 

 

нием

 

 

Зернистый

 

 

 

 

 

 

 

 

вый, абразивный:

 

 

 

0,4—0,65

О,

с

0,8

То же

 

Самотечный,

известняк,

клинкер,

 

 

шлаки

 

 

 

из­

 

0,8—1

г

 

0,8

 

направленный

предварительно

 

 

 

 

 

Свободный,

мельченные

 

 

 

 

0,4—0,6

О,

с

0,6—0,8

Засыпа­

 

самотечный

Средне- и

крупнокусковый

 

 

Самотечный,

абразивный — сырьевые

 

 

 

 

 

нием

направленный

материалы и добавки

ме­

 

0,5—0,6

г

 

0,6—0,7

Зачер­

 

Центробеж­

Жидкие — глиняная

и

 

 

 

ловая пульпа,

шламы

 

 

 

 

 

пыва­

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нием

 

 

Приме чание .

 

Г — глубокий ковш; О —остроугольный ковш с бортовыми

правляющими;

С —ковш

со

скругленным дном

и бортовыми направляющими.

Т а б л и ц а

36.

Основные размеры ковшей элеваторов

 

 

 

1

Шаг ковшей, мм

 

 

 

 

Объем ковшей, м3

 

 

Ширина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с бортовыми

расстав­

сомкну­

 

 

 

 

направляющими

ковша,

 

 

 

 

 

 

 

мм

ленных

 

тых

 

глубоких

 

 

 

с остро­

 

со скруг­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угольным

 

ленным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

днищем

 

днищем

100

200

 

 

 

 

0,2-10_3

 

о .ы о -3

 

 

 

125

320

 

 

 

0,4-1(Г3

 

0,2-10"3

 

160

 

320

 

 

160

 

0,6-10-3

0,35КГ3

0,65-1(Г3'

200

 

400

 

 

200

 

1,3- 1<Г3

0,75- 1(Г3

1,3-1(Г3

 

250

 

400

 

 

200

 

2 -10-3

 

1,4-10~3

2-КГ3

 

320

 

500

 

 

250

 

4 -10_3

 

2,7-1(Г3

4-КГ3

 

6,4-10_3

400

 

500

 

 

320

 

6,3- Ю'3

 

4,2-1О"3

8- 1(Г3

 

14- 1(Г3

500

 

630

 

 

400

 

12- 1<Г3

 

7,8-10_3

 

28-10_3

650

 

630

 

 

500

 

18- 1<Г3

 

 

60-10'3

800

 

800

 

 

630

 

32-10_3

 

 

118-10-3

1000

 

800

 

 

630

 

45-1(Г3

 

 

148-1<Г3

Приме ча ние . Ковши сбортовыми направляющими применяюттолько при сомкну­ том их расположении на тяговом органе.

Выбранные ковши проверяют по наибольшему размеру куска материала dmax. Вылет ковша (в мм)

А

К^тах»

(98)

где К — коэффициент, для рядовых материалов К = 2-г-2,5, для сортированных материалов К = 4-:-5.

Тяговое усилие (в Н), необходимое для преодоления сопротив­ лений, возникающих при работе элеватора, определяют методом расчета по точкам или приближенно по формуле

 

Р = KLg

[(q + q0) со cos р ± q sin

(3 ]

+ Р3,

(99)

где К — коэффициент,

учитывающий сопротивление

на

приводном

и натяжном

барабанах

или звездочках, К =

1,1-?-1,15; L — высота элеватора; g

— ускорение

свободного

падения; q — масса

транспортируемого материала, приходящаяся на

1 м тягового органа, кг/м; q0 — масса ковшей и транспортируемого в них материала, приходящаяся на 1 м тягового органа, кг/м; со — коэффициент сопротивления дви­

жению; со = 0,15н-0,2;

— усилие, затрачиваемое на преодоление сопротивле­

ния, возникающего при

загрузке ковшей зачерпыванием.

Усилие,

затрачиваемое

на

преодоление

сопротивления

(в Н)

 

 

 

 

р,

= Кт,

 

 

 

(юо)

где' /Ci— коэффициент зачерпывания при v = 1-М,25 м/с; для

порошкообразного

и мелкокускового материла К \ =

1,25-^ 2,5, для

среднекускового материала

К ± =

= 2-т-4; при больших размерах

кусков значения

К \

принимают большими.

 

 

Масса транспортируемого материала, приходящаяся на 1 м

тягового

органа (в кг/м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q = ЮООУ^р//.

 

 

 

(101)

Масса ковшей и транспортируемого в них материала, приходя­

щаяся

на

1

м тягового органа

(в кг/м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чо =

тэЯ>

 

 

 

 

О

0 2 )

где т э — эмпирический коэффициент,

характеризующий

производительность

эле­

ватора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ниже приведены значения коэффициента тэ.

 

 

 

Производительность, т/ч

 

10—25

25—50

50—100 более

Цепной элеватор:

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

1

0,8

0,6

ковши

со скругленным днищем

1,2

 

ковши

с остроугольным днищем

0,5

 

1,1

0,9

Ленточный элеватор

 

 

0,45

0,4

0,35

Тяговый орган (цепь или ленту) на прочность рассчитывают по

наибольшему статическому натяжению (в Н):

 

 

 

 

для

ленточных элеваторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Smax = Pe’a/{ef« -

1);

 

 

 

(103)

для

цепных элеваторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^шах =

Р + ‘Smin»

 

 

 

(1 0 4 )

где е^а — тяговый фактор, (табл. 37); S min — наименьшее натяжение цепей, 5 mtn = = 3000^-5000 Н.

Коэффициент запаса прочности для цепей принимают равным 5 и для ленты 10—12,

Т а б л и ц а

37 Значение е^а для

резинотканевой ленты

при угле обхвата

ленты приводного барабана а = 180°

 

 

 

 

 

 

 

Барабан

 

 

 

 

 

 

 

с глад­

с шеврон­

Показатель

 

 

 

кой ре­

чугунный или стальной

ной рези­

 

 

зиновой

новой фу­

 

 

 

 

 

футе­

теровкой

 

 

 

 

 

ровкой

 

 

 

 

 

 

Атмосфера

 

Очень

Влажная

Сухая

Сухая

Сухая

Значение

коэффи­

влажная

0,2

0,3

0,35

0,4

0,1

циента /а

 

 

1,87

2,56

 

3,51

Значение е^а

 

1,37

3

 

 

 

 

 

1

Мощность электродвигателя

привода элеватора

(в кВт)

 

 

 

N =

K 2P V / ( 1 0 0 (h )),

 

( 1 0 5 )

где Кг — коэффициент,

учитывающий

неравномерность в

питании элеватора,

пуск

и другие неучтенные потери

мощности, К г 1>2-5-1,25; г\ — КПД

привода,

ц =

0,8.

 

 

 

 

 

Пример 26. Рассчитать цепной элеватор для вертикальной подачи сырьевой

крупки из-под мельницы

в систему центробежных сепараторов на высоту 18 м.

Производительность мельницы по крупке 200 т/ч, влажность крупки до 1 %,

средняя

насыпная плотность 1,4 т/м3.

неравномерности производительности

сырьевой

Решение. С учетом возможной

мельницы /7М> а также требований к транспортирующему оборудованию принимаем запас производительности элеватора К 3 1,1-** 1,2.

Тогда необходимая производительность элеватора

П = П МК 3 = 200-1,2 = 240 т/ч.

С учетом характеристики транспортируемого материала по табл. 35 выбираем для элеватора глубокие ковши с расставленным шагом, с их загрузкой зачерпыва­ нием и разгрузкой свободным самотечным способом при скорости движения тягового органа v = 1 м/с и коэффициенте заполнения ковшей ф = 0,8.

При заданной производительности элеватора по формуле (97) находим соотно­ шение между объемом и шагом ковшей:

 

=

77

240

=

0 0595

 

/

3600#t>

3600-0,8-1,4-1

 

'

При данном соотношении из

табл. 36 определяем

параметры ковшей: Vx =

= 45-10"3 м3; / =

0,8 м,

ширина

ковша В = 1 м.

 

 

производительность

С учетом выбранных параметров по формуле (97) уточняем

элеватора:

 

 

 

 

 

 

 

П =

3600-45-10~3*0,8• 1,4* 1/0,8 =

226 т/ч,

 

что выше нижнего предела запаса производительности (200-1,1 = 220 т/ч).

Масса транспортируемой

крупки

по формуле (102)

 

 

 

Я =

1000Кхфр//= 1000-45-10"3-0,8-1,4/0,8 = 63

кг/м.

Масса движущихся

рабочих органов элеватора с учетом формулы (102) и коэффи­

циента тэ

 

 

 

 

 

^

Яо = ЩЯ = 0,6-63 = 38 кг/м.

Поскольку элеватор вертикальный (р = 0), cos р = 1, sin Р = 0.

Тогда тяго­

вое усилие по формулам (99)

и (100) с учетом К\ = 2

 

Р = 1,15-18-9,81- (63 +

38) 0,2-1 + 2-63-9,81 — 4102 + 1236 -

5338 Н.

Мощность электродвигателя по формуле (105)

N = 1,2-5338-1/(1000-0,8) = 8 кВт.

§ 65. Пневматические камерные насосы

Пневматический камерный (пневмокамерный) насос ТА-28 (рис. 75) представляет собой два сблокированных питателя, уста­ новленных вертикально на весах с верхней выдачей цемента в тран­ спортный цементопровод.

Питатель 2 пневмокамерного насоса представляет собой цилиндри­ ческий сосуд с двумя эллиптическими днищами, внутри которого смонтированы выгрузочный трубопровод 5, разгрузочный клапан 11 и аэрирующие кассеты I, установленные наклонно к центру на ниж­ нем днище. В верхнем днище предусмотрены фланцы для закрепления тройника распределителя загрузки 5, связывающего оба питателя, загрузочного клапана 7 и клапана 4 выпуска воздуха. Кроме того, в корпусе питателя предусмотрены различные фланцы для присоеди­ нения контрольно-измерительной аппаратуры, а также ремонтный люк.

Кассеты выполнены в виде прямоугольных коробов с аэрирующей перегородкой из ткани типа «бельтинг», хорошо пропускающей воз­ дух. Сжатый воздух подается в кольцевой коллектор, откуда он поступает в симметрично расположенные аэрокассеты, проходя через

которые аэрирует цемент (создает взвешенную цементно-воздушную смесь). Благодаря этому цемент не слеживается и стекает от пери­ ферии питателя к входному отверстию выгрузочного трубопровода, расположенного в центре.

Каждый питатель одной опорой установлен на весы 10, а двумя другими — на призматические опоры фундамента. Соотношение рас­ стояния между опорами питателей такое, что на весы приходится 1/3 нагрузки от каждого питателя. Для компенсации вертикальных перемещений питателей предусмотрены специальные устройства, установленные в верхней их части.

Распределитель загрузки выполнен в виде тройника, в загрузоч­ ной горловине которого расположена перекидная заслонка 6 с при­ водом от пневмоцилиндра. Кроме того, в распределителе установлены дисковые задвижки, выполненные в виде шибера, внутри которого перемещается отсекающий диск с приводом также от пневмоцилиндра. Перекидная заслонка и дисковые задвижки обеспечивают поочеред­ ную загрузку каждого питателя цементом и предварительную от­ сечку потока цемента в загрузочный клапан, что гарантирует его надежное закрытие.

Загрузочный клапан 7 типа «захлопка» предназначен для за­ грузки питателя цементом и последующей герметизации загрузоч­ ного отверстия после загрузки. Клапан закрывается пневмоцилинд­ ром, а открывается самопроизвольно под действием собственной силы тяжести при отсутствии давления в питателе.

Клапан 4 выпуска воздуха представляет собой запорное устрой­ ство с мембранным приводом, осуществляющее открытие или за­ крытие горловины для отвода воздуха, остающегося в питателе по­ сле окончания выгрузки цемента. Разгрузочный клапан с мембран­ ным приводом служит для предварительного поднятия давления сжа­ того воздуха в питателе перед началом выгрузки цемента.

Впневмокамерном насосе имеются также система трубопроводов

сзапорными устройствами 3, воздухораспределители и блок 9 ап­

паратуры управления (БАУ), осуществляющие управление работой насоса.

Весы представляют собой платформу с рычажным механизмом, связанным с циферблатным указателем, в котором имеется приставка с задатчиком массы загружаемого цемента. Для дистанционной пере­ дачи показаний загрузки весы снабжены сельсином-датчиком.

При включении насоса первый питатель занимает положение «Загрузка», когда загрузочный клапан и клапан выпуска воздуха первого питателя открыты, а разгрузочный клапан и клапан подави сжатого воздуха закрыты. По окончании загрузки первого питателя, т. е. при заполнении объема питателя сигнал с датчика заданной мас­ сы, установленного на весовом указателе, обеспечивает установку заслонки распределителя загрузки или заслонки дисковой задвижки на загрузку второго питателя. Одновременно закрываются клапаць1 загрузочные и выпуска воздуха первого питателя. По окончании закрытия загрузочного клапана рычаг переключает путевой выклю­ чатель на подачу сигнала открытия клапана подачи сжатого воздуха

178

Т а б л и ц а

38. Техническая характеристика пневмокамерных насосов

 

с автоматической дистанционной

системой управления

 

 

 

 

Показатель

 

ТА.28

ТА-29

Производительность,

т/ч

м

100

60

Приведенная дальность подачи,

1000

1000

В том числе по вертикали

 

50

50

Внутренний

диаметр

транспортного цементопровода,

250

200

мм

 

 

 

 

0,6

Рабочее давление сжатого воздуха, МПа

0,6

Расход сжатого воздуха, м3/мин

 

90,4

54,5

Внутренний диаметр

питателя, м

2,8

1,8

Вместимость

сосудов,

м3

 

18,65

6,3

Масса, кг

 

 

 

14 795

8050

в первый питатель. По достижении в первом питателе заданного дав­ ления по сигналу с электроконтактного манометра открывается раз­ грузочный клапан и начинается разгрузка питателя. В это время происходит загрузка второго пи-тателя. При полной разгрузке пер­ вого питателя сигналы с датчика минимальной массы циферблатного указателя и минимального давления электроконтактного манометра закрывают разгрузочный клапан, а также открывают клапан выпу­ ска воздуха, через который остаточное давление стравливается в ас­ пирационную шахту. После стравливания избыточного давления из первого питателя открывается разгрузочный клапан и готовый к за­ грузке первый питатель ждет окончания загрузки второго питателя.

По окончании загрузки второго питателя заслонка распредели­ теля загрузки или заслонка дисковой задвижки устанавливается на загрузку первого питателя, и процесс работы питателей повторяется. Работа второго питателя аналогична работе первого.

Пневмокамерные насосы имеют высокие показатели по дальности и высоте транспортирования цемента, а также возможность обеспе­ чения контроля производительности помольных агрегатов. Однако они чувствительны к содержанию в сжатом воздухе влаги, способ­ ствующей забиванию аэрокассет. Кроме того, часто приходится за­ менять резиновые уплотнения клапанов вследствие их недолговечночти в среде высокоабразивного цемента и повышенных температур.

Техническая характеристика выпускаемых пневмокамерных насо­ сов приведена в табл. 38.

§ 66. Пневматические винтовые насосы

Пневматический винтовой (пневмовинтовой) насос состоит из электродвигателя, корпуса, подшипников, загрузочной части с шибером, напорного шнека, смесительной камеры с клапаном и воздушной камерой и рамы.

Основным рабочим органом насоса (рис. 76, а) является напор­ ный шнек 9, установленный консольно на валу <?, который вращается в подшипниках корпуса 20. Вал соединен с электродвигателем 1

179

Т а б л и ц а 39. Техническая характеристика пневматических винтовых насосов

 

Показатель

НПВ-36 — 2

НПВ-36— 4

НПВ-63 — 2

Н ПВ-63— 4

НПВ-110— 2

Производительность, т/ч

 

36

36

63

63

110

Приведенная дальность подачи, м

230

430

230

430

230

В том числе по вертикали

30

30

30

30

30

Рабочее давление в смесительной камере, МПа

0,2

0,3

0,2

0,3

0,2

Установленная мощность

привода, кВт

30

75

55

132

110

Расход сжатого воздуха,

мчмин

18

25

22

41

38

Диаметр транспортного цементопровода, мм

140

175

175

175

250

Масса, кг

 

980

2700

2500

3150

2900