資源目錄里展示的全都有預覽可以查看的噢，，下載就有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】==================== 外文資料翻譯 設計注意事項和 螺旋輸送機的性能評價 艾倫·W·羅伯茨 名譽教授，主任， 固體粒子和顆粒技術中心， 紐卡斯爾大學，澳大利亞。 摘 要 本文主要關注的是螺旋輸送機采用全封閉管狀結構。尤其是影響的螺旋運動的塊狀固體被運送的吞吐量，扭矩和功率。螺旋運動，連同填充度，管的容積效率，因此，吞吐量。這反過來，對扭矩的影響，功率和輸送效率。理論是預測任何特定的幾何形狀的螺桿輸送機的性能。說明出的散裝物料的流動性，在輸送機上的性能的影響。 1．簡介 廣泛地說，螺旋輸送器可??以分組，分為兩大類，U字狀槽類型的輸送機和完全封閉的輸送機裝有管狀螺旋。與U形槽式外殼的螺旋輸送機在工業(yè)上被廣泛使用，它們的操作的仰角被限制，低速和低填充比率的低角度。低填充比是保護吊架支撐軸承，輸送距離長時，外殼采用全封閉管式螺旋輸送機是更加靈活。他們工作在較大范圍的速度和高度差垂直方向的角度。它們執(zhí)行以及在較高的填充比率時，與由于被所提供的總的殼體表面的散裝固體的旋轉(zhuǎn)式或渦旋運動的阻力增強螺旋輸送動作。他們的缺點是，因為他們需要操作，無需中間支承軸承，輸送距離的限制?？梢钥朔藛栴}，采用螺旋形的設計，在塑料支持重的橫截面的無軸螺釘，連接到所述殼體的內(nèi)表面的耐磨內(nèi)襯。 本文主要側重于完全封閉的，管狀外殼型螺旋輸送機。特別感興趣的是相對于吞吐量，扭矩和功率的性能。雖然借鑒的早期工作期間1962-64 [1,2]，它集中于最近的工作處理的輸送行動渦旋運動的影響[3??]。該強調(diào)的是給定的垂直和陡傾斜的輸送機，與被提出的輪廓有關的性能的預測，在較低的仰角下的水平。 特別關注的是給定的可測流動性能的散裝物料被輸送到并進行下一步應用。在這方面，在輸送機上性能的關于螺旋葉片和殼體摩擦的意義進行了討論。正確的堆積密度的水分和固結條件考慮的輸送材料的使用是需要強調(diào)的。案例研究實施例子是為了說明的設計程序，以及在實際的工業(yè)應用中的應用。 2．密封式螺旋輸送機 隨附的螺桿或螺旋推運器輸送機的有關細節(jié)在圖1中示出。從動螺桿飛行的功率是在軸承支承，并圍繞在一個固定的管狀螺旋。實際的限制需要一個自由旋轉(zhuǎn)和殼體之間的間隙，這已被證明是正確的，而不是不利的性能。允許螺桿旋轉(zhuǎn)項目超出在較低或進氣端部的殼體，該突起被稱為“扼流”。螺釘必須至少原料浸入到所述殼體的下端的水平，否則在輸送機將不會提升散裝材料。 圖1 封閉螺桿式或螺旋式輸送機 圖2 輸送機的吞吐量 2.1輸送機的吞吐量 一個封閉的螺旋輸送器的吞吐量的影響，在運輸過程中的散裝材料和填充度或“滿”的螺桿的旋轉(zhuǎn)或旋渦運動。作為輸送機的旋轉(zhuǎn)速度的增加，旋轉(zhuǎn)或旋渦運動減小到一個限制值，使得一個更有效的輸送動作。然而，當重力供給系統(tǒng)進入螺桿攝入，進給速率，可以不匹配的潛在的輸送能力，并減少發(fā)生在填充比率或“滿”。凈結果是達到限制值，如在圖2中示出了螺旋輸送器的吞吐量。通過采用一個正反饋系統(tǒng)，以增加“飽脹”，在輸送機的效率可以得到改善。 由下式給出一個螺旋輸送器的體積吞吐量 Q = Qt ηV (m/s) (1) Qt = Γ ω D (2) Γ = (3) QT =最大理論容量吞吐量輸送機運行100％和散裝物料軸向移動，不旋轉(zhuǎn) ηv=容積效率 D =螺桿直徑（m） =軸的直徑（m） p =間距（m）ω=螺桿角速度（r/s） C =徑向游隙（m） =螺旋葉片的厚度（米） 一個螺旋輸送器的體積效率是所示的兩部分組成的： ηV=ηVRηF （4） ηVR輸送或旋渦的旋轉(zhuǎn)或渦旋運動的效率核算 ηF=“飽和”效率= （5） =平均高度材料的螺桿表面上（參見圖4） 2.2輸送機直徑 – 對應速度 相應的速度由下式給出所定義的無量綱的具體速度值NS定義為 NS = = （6） 其中R0 =外半徑; g =重力加速度，N =轉(zhuǎn)速（r/min） 從方程（6），大直徑螺旋輸送機達到其最大輸出比直徑較小的[ 1 ]輸送機速度降低。 2.3質(zhì)量的吞吐量 - 堆積密度的影響 一個螺旋輸送器的質(zhì)量的吞吐量，單位為kg/ s由下式給出 成為Qm =ρQ = （7） 其中，ρ=堆積密度，kg/m 重要的是，注意選擇正確的堆積密度。幾乎所有的大型物料，體積密度隨固結壓力增加接近最大限制值，由圖3所示。這表明，通過舉例的方式，作為一個功能的主要為一個典型的煤樣的固結壓力的堆積密度。還顯示的是，涉及的體積密度的固體密度的填充比例。隨著壓力的增加，堆積密度接近的限制值相對應的最大填充比。 一般的固結壓力在加載或進料的點，在圖3中由“L”表示，低的堆積密度也低。的輸送操作會導致在指向圖3中的“R”的壓力的增加所導致的被壓縮的散裝物料。的輸送機填充比，然后減小，堆積密度的增加。為了估計在輸送條件下的體積密度，它是首先要確定的主要的固結壓力作用在螺桿表面。在第7章介紹了此過程。 圖3 堆積密度和裝箱率 3．體積通量 - 垂直輸送機 3.1輸送行動 圖4給出了在一個垂直螺旋輸送機的輸送動作。所示為在一個特定位置的螺桿表面的接觸中的粒子的速度線圖。 VS是由于它的轉(zhuǎn)動，螺桿速度，VR是相對于螺桿表面的顆粒的相對速度，和VA是由螺旋角λ定義的粒子的絕對速度。這意味著粒子移動的方向與螺桿螺旋的螺旋路徑運動相反。 圖4 力學輸送行動 圖5顯示出的絕對速度的速度線圖中，由于螺旋角的兩個組成部分，有用的輸送速度VL和旋轉(zhuǎn)分量VT一個螺旋葉片的半徑的變化而變化，即在其外周小和更大的被分解成軸，軸的角度λ/?也將在徑向方向上從外面到軸的旋轉(zhuǎn)變化。這意味著，從外部將不同的軸旋轉(zhuǎn)速度VT。隨半徑的變化在VT描述的渦運動在螺桿和被表示為 ???=常數(shù) （8） 這個常數(shù)'N'是渦指數(shù)。它已被證明由羅伯茨[2,3]是n≈0，即，速度分量VT是恒定的，不隨半徑。這意味著，'h'的上的螺旋葉片的材料的高度是恒定的，不隨半徑。 圖5 速度圖 實際輸送速度VL，作為比理論上的最大輸送速度VLT表達時，參照圖5，提供了允許的旋轉(zhuǎn)或旋渦運動造成的損失的輸送效率的措施。這可以示出 ????????????????????（9） 3.2有效半徑 對于要確定的輸送效率，這是必要的，以首先確定作為在輸送機的半徑和轉(zhuǎn)速的函數(shù)的變化的路徑的螺旋角λ。 根據(jù)經(jīng)驗，≈常數(shù)，不隨半徑的螺旋輸送機的分析可以簡化了物塊的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和合力，在所定義的有效半徑Re ??????????????????（10） RO =外螺旋葉片的半徑。 ??????=軸半徑的內(nèi)半徑。 螺旋角相對應的螺桿旋轉(zhuǎn) ????????????????????????????（11） ρ=螺距 D = 2 RO =螺旋葉片直徑 3.3粒子徑的螺旋角 羅伯茨[1-3]的路徑和在輸送機的旋轉(zhuǎn)速度的螺旋角λ之間的關系進行了研究。有關的有效半徑Re的特定情況下，它可以顯示出特定的轉(zhuǎn)速Ns和限定有效的絕對路徑的螺旋角得到λe之間的關系由下式給出 ???????????????（12） 其中 （13） （14） S =螺桿表面的摩擦角; KJ = 0.4;ηF=填充率C =散裝物料外殼表面的摩擦系數(shù) NS是'由方程（6）中定義的“特定的速度。系數(shù)量KF和ks在等式（12）考慮到散裝固體螺桿空間內(nèi)的應力場，并依賴于內(nèi)部摩擦的松散固體。漸近的角度得到λe隨速度的旋轉(zhuǎn)達到限制值的定義如下： → ∞，λe → 90 - （αE+ S） 也就是說，得到的λe接近一個恒定的值，由螺桿的螺旋角的塊狀固體在螺桿表面的接觸和摩擦角定義。在所述殼體的內(nèi)表面相鄰的外周的螺旋角λ0是從下面的等式得到： tan λo = tan αo[ ] （15） 3.4輸送或旋渦效率的 它現(xiàn)在遵循從等式（9），由下式給出的輸送或渦流效率 ???????????????????????????（16） αE=有效的螺旋角 - 等式（11）;得到λe=有效的螺旋角的路徑 - 等式（12） 3.5“飽和”或填充率 – 重力進料 在重力作用下的進料，如在圖1中所示，在扼流的饋送動作控制輸送機的吞吐量。對于一個自由流動的松散固體，填充比可以近似 ηF= （17） 其中≈0.90 - 1.12 ；≈0.06 - 0.085; =由方程（6）中定義的特定的速度。 這個組合填充比ηF的和渦效率ηVR在允許的體積效率ηV=ηVRηF以下方式獲得。因此可以被確定的吞吐量。 4．強制進料 一個適當?shù)膹娭七M料安排可用于滿足指定的吞吐量，特別是當以被輸送粘性散料固體。例如強制饋送中采用的Siwertel型卸船采用旋轉(zhuǎn)下部殼體與進料葉片，如在圖6和圖7中示出的計數(shù)器。螺旋輸送器的容量控制由饋送裝置，而不是由輸送機本身。為了避免堵塞螺桿進料，至關重要的是，輸送機的速度是足夠高的填充比ηF<1。 圖6 強制進料 圖7 平面圖進紙器 考慮一個在圖6中所示類型的三個葉片饋線。在圖7中示出的平面圖。的進料速率可被估計為 QM =（t /h） （18） 其中ρ=容重，t / m B =寬度，有效的下料口寬度，m ?D =有效的下料口的深度，m 效直徑饋線，m ??NF =給料機速度 葉片數(shù)= 3 ??ηFe=進料效率 5．螺桿和泵殼摩擦的影響 螺旋輸送機的性能顯著由散裝物料和螺桿和套管表面之間的摩擦而產(chǎn)生的影響。作為一個例子，圖8和圖9比較輸送效率ηVR的摩擦角s和c的范圍內(nèi)的螺桿表面和殼體的表面分別為垂直螺旋輸送機。作為ηF= 80％的輸送機填充比率是任意選擇的。這意味著，容積效率將ηV= 0.8ηVR。 圖8 螺桿表面摩擦輸送效率的影響 圖9所示 殼體表面摩擦輸送效率的影響 圖10煤炭的低碳鋼表面的摩擦角 研究發(fā)現(xiàn)，對于粘性散裝物料的表面摩擦，在正常的壓力的增加而減少，如在圖10中示出。該圖比較的摩擦為一個特定的粘性材料與的光潔度和拋光的表面與低碳鋼與低碳鋼接觸。與拋光光潔度的增加摩擦的減少是顯而易見的，特別是作為正常的接觸壓力的增加。對于螺旋輸送機的壓力通常是低，因此，摩擦力將是高的。這需要的壓力有關的輸送機被確定為第7節(jié)中討論。 6．運行在不同的仰角 6.1特殊情況的水平輸送機 研究表明，對于水平的螺旋輸送器，角度β，如圖5中所示，是零。也就是說，螺旋角的路徑是獨立的螺桿速度，由下式給出 λ = 90 - (α + s) （19） 作為近似，這種關系也可以被假設為工作在低角度的海拔說，θ= 250的螺旋輸送機。從方程（10）和（13）得出的輸送或渦流效率由下式給出 ηVRh= （20） 下標'h'表示的水平位置。作為一個例子，ηV值計算使用等式（14）的螺釘三分之一螺絲的直徑在圖11中繪制的芯或軸的直徑。表示出兩個間距與直徑之比，以及螺桿摩擦的效果。 圖11 水平輸送機的輸送效率 - D / DC = 3.33 6.2任意傾斜角度 分析操作在任何仰角θ是更復雜的。對于取值范圍從30到第90的傾斜角度，等式（12）可以仍然可以應用，但已修改形式的 為Ns = （21） 函數(shù)f1（θ）和f2（θ）需要被定義。一旦為Ns =f（λe）已被確定，那么方程（16）被用于確定ηVR。因此可以計算出的吞吐量。 另一種方法，有些經(jīng)驗的方法解決方法如下： i.Compute輸送或旋渦效率ηVR的垂直輸送機按照第3.2節(jié)和3.3節(jié)。 ii.Compute的輸送效率ηVRh為水平輸送器使用等式（16） 補充輸送效率的傾斜角度θ如下： ηVRθ = ηVRh - (ηVRh - ηVR) sinθ （22） 7．力分析 - 垂直輸送機 圖12 螺桿表面接觸力大顆粒 作用在一個螺旋輸送器的顆粒上的力，在圖12中所示。還顯示出的速度分量。與靜止的殼體的外周面接觸的顆粒，在施加一個力ΔFN對殼體，主要是由于離心壓力。在所述殼體的離心壓力上升到正常壓力的pn作用。甲摩擦阻力ΔFD= CΔFN行為在相對的方向上的絕對速度，如在圖12（a）所示。在這里，c是散裝的殼體表面上的固體顆粒的摩擦系數(shù)。 散裝材料的重量的保留在每個間距是 W = π (Ro - Ri) p ρ g ηF （23） 軸向力 ??????????? ???????（24） 螺桿的正確選擇和殼體的摩擦角s和c分別取決于其中描述了作為壓力的函數(shù)的摩擦角，如在圖10中說明的流動性能。出于這個原因，需要確定的螺旋葉片上的壓力和套管 螺旋葉片的軸向壓力是 σa = （25） 在殼體上的平均正常壓力由下式給出 σac= （26） 8．螺釘?shù)呐ぞ睾凸β?- 垂直輸送機 8.1擰緊力矩，Tsp 由于在螺旋上面對的散裝固體每節(jié)可確定的擰緊力矩 以下公式， Tsp = （27） 其中，S =散裝物料螺桿表面的摩擦角; Re =有效半徑ae =有效的螺旋角，L =螺旋機長度，P =螺距 8.2軸扭矩，Tsh 正常壓力由于在軸上的物料顆粒是 σn = K ρ g p ηF （28） 轉(zhuǎn)矩由于相對于軸移動到散裝固體 Tsh = （29） ?值占的繞軸的壓力分布。據(jù)推測，K = 0.4 8.3總螺桿的扭矩和功率 總扭矩為T = Tsp + Tsh（KNM） 功率p =（千瓦） （30） 其中，N =轉(zhuǎn) ηD=傳動效率 9．螺桿扭矩和功率 - 任意傾斜角度 在這種情況下，軸向力的每個間距可以被計算為如下 ΔFRA=W (sin θ + E cos θ) （31） 由方程（23）其中W的定義如。 E =當量摩擦系數(shù)，以便阻力在運動過程中的外殼。這是所表達的 E = c (1 + Kθ ηF) （32） 其中 Kθ壓力比= 0.4?0.6，取決于合并散裝物料。 螺桿的扭矩和功率，然后計算后的程序在第6章。 10．典型案例研究 10.1預測值與實測性能 在有關的實際螺旋輸送機升降小麥的表現(xiàn)計算的吞吐量和功率本文介紹的程序進行檢查。的輸送機的垂直位置和操作是重力給料的。在圖13中的預測值和測量的結果進行了比較。該協(xié)議被認為是相當滿意的。 圖13 一個的螺旋輸送機處理小麥的預測值和實際性能 D =150毫米，DC = 50，P = 150毫米，L =2.44米θ= 90，S = 20; C = 25，KJ = 0.45; CFO = 1.0，CF = 0.083，ρ=900千克/平方米 10.2例如強制送料 垂直螺旋輸送機的強制進料系統(tǒng)的電梯的使用中的卸載操作。螺桿直徑D = 0.5，軸直徑Dc = 0.25，間距p = 0.375米，長度為L = 10英寸的輸送機是提高煤的堆積密度ρ= 0.8噸/米。 S = 20，C = 25。所需的吞吐量是400噸/小時由加料器在螺桿進口控制。 圖14示出的填充比或'脹滿'，輸送或渦流作為成為Qm = 400噸/小時的速度的函數(shù)的效率和功率。的功率曲線是提升的煤，并且不包括供紙器所消耗的功率?；谔畛浔?，的最小軌道速度為250轉(zhuǎn)。由于實際原因，填充比ηF<0.9是必需的。因此，最低速度為270轉(zhuǎn)。圖表顯示，而“豐滿”隨傳送帶的速度增加，這在某種程度上抵消了增加渦效率。參照功率曲線，示出具有更高的填充比在較低的速度操作的優(yōu)點。 圖14 QM = 400噸/小時的豐滿度，容積效率和動力 11．結束語 螺旋輸送機的性能顯著影響的渦運動的輸送散裝固體的存在。渦運動，連同填充度，管的容積效率，因此，吞吐量。這反過來，對扭矩的影響，功率和輸送效率。示出正被輸送的散裝物料的流動性，有一個顯著的性能影響。 12．參考文獻： 1.Roberts, A.W. and Willis, A.H. "Performance of Grain Augers". Proc. Instn of Mech. Engrs. 176 (1962) 165. 2.Roberts, A.W. "An Investigation of Grain Vortex Motion with Relation to the Performance within Vertical Grain Augers" Proc. of the Instn. of Mech. Engrs, 178 (1963-1964), 293. 3.Roberts, A.W. "The Influence of Granular Vortex Motion on the Volumetric Performance of Enclosed Screw Conveyors". Powder Technology, 104, (1999) 56-67. 13