книги / Проектирование оборудования для производства целлюлозы и древесной массы. Транспортирующие машины

Рис. 5.9. Схемы бункерных затворов:

а, б - задвижки; в - ленточный гусеничный затвор; г - лотковый затвор; д - односекторный затвор; е - двухсекторный (челюстной) затвор; ж, з - наклонный секторный затвор с открыванием вверх и вниз;

и - сдвоенный секторный затвор; к - пальцевый затвор

Для крупнокусковых грузов применяют сдвоенный секторный за­ твор (рис. 5.9, и), имеющий преимущества затворов указанных двух типов. При его открывании опускается полностью меньший нижний сектор, и по­ ток груза регулируется положением верхнего большего сектора; при за­ крывании сначала опускается (но не доводится до плоскости скольжения) верхний сектор, а затем поднимается нижний, препятствующий дальней­ шему истечению груза.

Одной из разновидностей секторного затвора является пальцевый за­ твор (рис. 5.9,к), состоящий из отдельных тяжелых, подвешенных каждый на своей цепи, изогнутых и заостренных на конце рычагов (пальцев). Пальцы при опускании легко проникают з толщу груза, а попав на круп­ ный кусок, зажимают его на плоскости лотка, закрывая выпускное отвер­ стие. При открывании затвора пальцы поднимаются цепями от одного привода: сначала те, которые опустились ниже, а затем все вместе.

Схема лоткового затвора, образующего подпор поворотом шарнир­ ного лотка, показана на рис. 5.9,г. Затворы этого типа при закрывании

не защемляют кусков груза и допускают регулирование потока груза изменением угла наклона лотка. Однако они характеризуются большими габаритными размерами.

Установка различных бункерных затворов с пневматическим приво­ дом в виде плоской задвижки, одсекторного и двухсекторного (челюстно­ го) показана на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Установка бункерных затворов с пневматическим приводом:

а - с плоской задвижкой; б - односекторного; в - двухсекторного (челюстного)

Давление насыпного груза на затворы может определяться подобно давлению на стенки бункера. Если F - площадь поперечного сечения вы­ пускного люка, то сила давления на затвор Р = F р, где р - давление на­ сыпного груза.

Выпуск насыпного груза через затвор равен произведению площади выпускного люка и скорости истечения. Скорость истечения насыпного груза по сравнению со скоростью истечения жидкости уменьшается тем больше, чем больше коэффициент внутреннего трения груза. Это учиты­ вается введением в формулу скорости истечения коэффициента Л„:

По опытным данным Ли равен для сухого песка 0,65; для зерна 0,55; для угля (с мелочью) 0,4; для рядовой руды 0,3; для влажного песка и опи­ лок 0,2.

5 .4. ПИТАТЕЛИ И ДОЗАТОРЫ

Питатели представляют собой механические, снабженные двигате­ лями, устройства, монтируемые у выпускных отверстий бункеров или во­ ронок и служащие для обеспечения равномерного и регулируемого потока груза при истечении его из бункера или воронки. В некоторых случаях, например при погрузке на конвейер, питатели служат для сообщения по­ току груза направленной скорости требуемого значения. Производитель­ ность питателя регулируется изменением величины выпускного отверстия бункера или рабочих параметров питателя.

Большинство типов питателей не требует отдельно бункерных за­ творов, так как при остановке питателя он подпором удерживает груз от самопроизвольного высыпания через отверстие. Выгрузка насыпного гру­ за из бункера с помощью питателей характеризуется активным воздейст­ вием их рабочих элементов на груз, что особенно важно в случае плохо­ сыпучих грузов, истечение которых через отверстие только под действием силы тяжести бывает затруднено.

Питатели характеризуются большим разнообразием типов, выби­ раемых в каждом отдельном случае в зависимости от рода и свойств груза, требующейся производительности и местных условий.

Большая группа питателей представляет собой разновидности кон­ вейеров: ленточных, пластинчатых, скребковых, винтовых, качающихся, вибрационных (рис. 5.11,а-е). Питатели отличаются от одноименных кон­ вейеров меньшей длиной, относительно повышенной мощностью двигате­ ля и прочностью, так как они могут испытывать давление груза под отвер­ стием бункера или воронки, перемещают груз более толстым слоем и пре­ одолевают большие сопротивления при рабочем движении. Питатели этой группы иногда служат одновременно и конвейерами, перемещая груз на некоторое расстояние от отверстия бункера.

Другая группа питателей - барабанные, дисковые, цепные и лопаст­ ные (рис. 5.11, ж,з,и) не имеют прототипов среди конвейеров и могут слу­ жить только для выдачи груза непосредственно у отверстия бункера.

Ленточные питатели (рис. 5.11,а) могут быть горизонтальными или наклонными с движением вверх или вниз. От ленточных конвейеров они отличаются расположенными на близком расстоянии друг от друга роликоопорами, при небольшой длине отсутствием роликоопор на обратной ветви, наличием, как правило, неподвижных бортов и, за исключением ус­ корительных питателей, малой скоростью ленты (0,1..Л м/с). Ленточные питатели применяют главным образом при перемещении зернистых, мел­ ко- и среднекусковых грузов. Регулирование производительности достига­ ется с помощью переставной задвижки или изменением скорости ленты.

'v 'H

Рис. 5.11. Схемы питателей:

a - ленточный; б - винтовой; в - пластинчатый; г - скребковый;

д- качающийся; е - вибрационный; ж - барабанный;

з- дисковый; и - цепной

Иногда питатель снабжают весовым устройством, по показателю которого автоматически регулируется скорость ленты, обеспечивающая заданный расход. К преимуществам ленточных питателей относятся надежность, не­ большая масса и широкий диапазон производительности.

Пластинчатые питатели (рис. 5.11,в), как и ленточные, могут быть горизонтальными и наклонными, с углом наклона большим, чем угол наклона ленточных питателей. Они бывают на ходовых или стационарных роликоопорах, с подвижными и неподвижными бортами. Скорость движе­ ния полотна пластинчатого питателя составляет от 0,05 до 0,25 м/с.

Пластинчатые питатели характеризуются высокой прочностью и мо­ гут применяться при перемещении тяжелых, крупнокусковых и абразив­ ных грузов, например рядовой и крупнокусковой руды, камня и пр. При плохосыпучих грузах они могут служить дном бункера (как. показано на рис. 5.11, в), воспринимая удары при погрузке в бункер и давление столба груза. Недостатком пластинчатых питателей является большая масса и высокая стоимость.

Скребковые питатели (рис. 5.11,г) в зависимости от ширины рабо­ чего полотна выполняют с тремя-шестью тяговыми кольцевыми цепями и с расположенными в шахматном порядке двумя-пятью рядами скребков. Подобно пластинчатым, скребковые питатели могут применяться для тя­ желых условий работы, но по сравнению с ними они имеют простую кон­ струкцию и меньшую высоту. К их недостаткам относятся некоторое из­ нашивание опорных плит и возможность затягивания кусков груза под це­ пи на звездочки. Производительность и потребную мощность двигателя ленточных, пластинчатых и скребковых питателей определяют как для од­ нотипных конвейеров, но с учетом специфических условий их работы.

Винтовые питатели (рис. 5.11,6) имеют полностенный винт, смон­ тированный на двух подшипниках и вращающийся в закрытом желобе или трубе. Для облегчения движения груза винт выполняют с малым шагом, а иногда - двухзаходным. Коэффициент заполнения желоба (трубы) прини­ мают высоким: у/ — 0,8...0,9. Винтовые питатели используют для транс­ портирования пылевидных, зернистых, а также мелкокусковых насыпных грузов.

Качающиеся питатели (рис. 5.11*ц) представляют собой горизон­ тальный или наклонный (с наклоном вниз) лоток с подвижными или не­ подвижными бортами, опирающийся на стационарные роликовые или катковые опоры, либо подвешенный на тягах и совершающий от криво­ шипно-шатунного механизма возвратно-поступательное движение. При прямом ходе лотка лежащий на нем слой груза увлекается в сторону дви­ жения трением. При этом из бункера в образовавшееся под отверстием

свободное пространство поступает некоторое количество груза, заполняя его. При обратном ходе вследствие подпора, образуемого задней непод­ вижной стенкой отверстия бункера, груз не движется назад и поэтому час­ тично ссыпается через переднюю грань лотка.

Производительность питателя Q, определяется по формуле

где V - объем ссыпающегося при каждом ходе груза, пропорциональный высоте слоя, ширине лотка и ходу, м3/ч;

п- число ходов в минуту; л = 20.. .60 ход/мин.

Производительность качающихся питателей регулируется переста­

новкой задвижки и изменением хода лотка. Качающиеся питатели приме­ няют для транспортирования рядовых и сортированных грузов с кусками малых, средних и больших размеров и при широком диапазоне произво­ дительности, однако их нельзя использовать для налипающих грузов. К преимуществам питателей относится простота и прочность конструкции.

Вибрационные питатели (рис. 5.11,е) работают по принципу вибра­ ционных конвейеров и оснащаются такими же, как у вибрационных кон­ вейеров, центробежными (дебалансными) и электромагнитными вибрато­ рами, опорами и упругими элементами. Производительность вибрацион­ ных питателей обычно несколько десятков тонн в час, а наиболее мощных - до 2000 т/ч. Вибрационные питатели могут одновременно служить гро­ хотами, что используется, например, при подаче груза на ленточные кон­ вейеры для отсева мелких фракций. Одним из преимуществ вибрационных питателей, как и качающихся, является возможность при подаче груза на ленту расположить переднюю грань лотка на незначительной высоте над поверхностью ленты, при этом последняя предохраняется от повреждений падающими на нее кусками груза.

Производительность вибрационных питателей регулируется автома­ тическим изменением амплитуды и частоты колебаний лотка.

Барабанные питатели (рис. 5.11,ж) имеют наиболее простую кон­ струкцию. Их применяют: с гладкой поверхностью барабана - для хорошо сыпучих зернистых и мелкокусковых грузов, с ребристой поверхностью барабана - для крупнокусковых грузов. Производительность питателей пропорциональна сечению слоя груза и скорости на окружности барабана.

Дисковые или тарельчатые питатели (рис. 5.11,з) состоят из вра­ щающегося вокруг вертикальной оси круглого стола-диска, над которым укреплен не доходящий до его поверхности телескопический цилиндриче­ ский патрубок, расположенный под круглым выпускным отверстием бун­

кера, и неподвижного косого скребка, сбрасывающего часть лежащего на диске груза. Производительность питателя регулируют перестановкой патрубка и скребка. Питатели этого типа применяют при перемещении пылевидных, зернистых и мелкокусковых хорошосыпучих грузов.

Частоту вращения стола выбирают такой, при которой частицы не сбрасываются по окружности под действием центробежной силы, то есть при массе частицы груза т, радиусе стола г, частоте вращения стола п и коэффициенте трения частицы о стол / должно соблюдаться условие

m g f > тг(2яп)2,

откуда

(5.13)

Цепные питатели (рис. 5.11,и) состоят из ряда подвешенных на при­ водном барабане тяжелых кольцевых цепей, соединенных между собой поперечными кольцевыми звеньями. Образующийся «цепной занавес» пе­ рекрывает выпускное отверстие бункера и лежит в нижней части на слое груза, расположенном на спускном лотке, удерживая груз от самопроиз­ вольного ссыпания. При вращении барабана цепи прижимают слои груза к лотку и регулируют скорость его скольжения. Массу и длину свисающих цепей выбирают в зависимости от размера и массы кусков груза.

Цепные питатели предназначаются для крупнокусковых однород­ ных по размерам грузов. Мелкие частицы могут проходить сквозь «зана­ вес», а отдельные очень крупные куски могут приподнимать занавес и двигаться с повышенной скоростью. Производительность питателя при определенной массе цепей зависит от скорости на окружности барабана.

Питатели-выгружатели для щелевых бункеров (см. рис. 5.5,6) представляют особую группу питателей. Перемещаясь по фронту вдоль края полки бункера, они захватывают и сгружают груз с полки лопастями или сталкивают его с полки, двигаясь с противоположной ее стороны. Выгружатель другого типа показан на рис. 5.12. На моторной тележке уста­ новлены на наклонных осях два диска, входящие с задней стороны в щель бункера. При движении тележки диски перекатываются по слою груза, сбрасывая его с полки на продольно установленный конвейер. Выгружатели такого типа могут работать с плохосыпучими и крупнокусковыми грузами.

Во многих случаях требуются питатели, которые могут автоматиче­ ски поддерживать заданный грузопоток. По способу действия их разделя­ ют на два типа: