关于螺旋计量的计算与讨论_机械/仪表_工程科技_专业资料。在配料工艺中,螺旋计量是比较传统高效的一种计量方式,主要应用有PVC配料、轮胎炭黑配料、食品配料、化工粉体配料等等,本文主要通过举例阐述原理和总结一些结论,希望对同行有个些帮助,一起学习进步!
苏州麦科威化工设有限 关于螺旋计量的计算与讨论 苏州麦科威化工设有限 晁文静 概述：在型材和其他工业中，螺旋加料称重计量是为后道工序提供了必要的 前提基础，本文通过一个例子来理论计算说明，阐明计算的方法和注意事项，为 日后大家选型设计提供参照。 PVC 辅料配方，需要通过投料螺旋加料称重计量，这里重点讨论螺旋加料 的设计及变频减速机的选型。 原理:在规定的时间内，料斗内的料，通过螺旋快速加料，达到一定重量,传 感器给 PLC 信号，PLC 控制变频减速电机，使螺旋进入慢供料过程，直至称重 传感器达到计量值，给出信号，电机停止，加料计量过程结束。 螺旋加料称重计量系统 现有一配方如下：表（1） 配方 CaCO3 ACR CaSt IMPAC 产量（L) 87.63 35 6.63 堆积密度按 0.5t/m3 计算 (总计 129.03L,60kg) 苏州麦科威化工设有限 混合原理图 按一个混合系统混 8 批料/小时， 则 7.5min/批料， 输送按 1t/h,则输送 60Kg 需要 4min,剩余 3.5 min 螺旋计量这 3 种料,螺旋输送长度为 3m. 切换信号：2s 慢计量:8S 共计 10S 4 种料共费 40S 则匀速快速给料的时间 3.5X60-40=170S 按 129.03L 给料，则单位时间 快速匀速给料的量是 129/170=0.75L/S。 我们设计螺旋时选用标准螺旋： 我们按照经验，令 D1=90mm 泛的适应性，均匀输送） D2=40mm P=90mm=D1(称为标准螺旋，对物料有广 苏州麦科威化工设有限 旋转一圈的输送量 Qv=P*A K=0.8(填充率） Qv=0.36L 我们再求一个参 考数据，螺旋供料的轴向速度：v=(125/60)*0.09=0.1875m/s（便于我们以后设 计对照） 一. CaCO3 螺旋设计 Q=87.63L(输送量） 输送速度 0.75L/S 则输送时间 t=117S（1.95 min) 旋转一圈为 Qv=0.36L 则 87.63L 需要旋转 87.63/0.36=243r。 即 117S 旋转 243 r， 螺旋的旋转速度为 125r/min。 选择减速电机除了要知道螺旋的转速，还需要知道输送这么多物料消耗的功 率。 苏州麦科威化工设有限 经过计算 P=0.1kw(即消耗的电机功率），我们对照 SEW 变频减速机样本， 选择 0.75KW 电机，0.75kw 远远大于 0.1KW，(选择电机除了考虑转速、功率， 还得考虑减速机大小配套，和减速机选型表上的一些参数，还有经验余量）。 SEW 选型表中，特别强调使用系数，按我们启停次数 192 次/小时，24 小时 连续工作，则使用系数查表可得 Fb1.5,(很重要的选型数据）；我们对照选型 数据表， 选择电机为 0.75KW 4 级变频电机 73r/min( 50HZ),输出扭矩为 98Nm 减速比为 18.84 使用系数为 1.351.5。(7.5kw 以下电机 Fb 远远大于 1.5)。 我们知道电机的频率与转速是线性关系，则此快速给料的 125r/min,对应的 频率为： 125*50/73=86 HZ(即变频器需调整到 86HZ,螺旋的转速为 125 r/min） ,理论计算上快速给料就能满足上料量要 变频电机的调整范围为： 5-100HZ 求， 但是实际的填充率不稳定， 所以需要在快速上料后需要一个慢速给料计量来 保证产量（还有个作用是在停止前减少惯性的作用，计量），我们按照 经验，一般控制在 10r/min 一下，变频电机是 5HZ,则理论上慢计量转 速为 7.3r/min，符合要求。 此螺旋设计符合理论要求！ 但是光有理论是不够的， 填充率是个不稳定过程， 所以现场调试时，快速加料不一定是 86HZ，慢计量也不一定是 5HZ,需要在两个 值左右不断调试，找出符合现场实际的供料频率。 苏州麦科威化工设有限 二. ACR 螺旋设计 假设此螺旋设计成和碳酸钙螺旋一样， 供料频率一致， 则大大减少了成本 （设 计、生产、调试、维护）。我们来计算一下 35L 的供料时间： 供料速度仍然为 0.75L/S，35/0.75=46s 此时间足够长，能保证加料。所以 ACR 螺旋采用和 CaCO3 一样是可行的的。当然螺旋也可设计成小一个规格的（如果设计成小一个 规格（选则 0.55KW)，单位时间供料量是规定的 0.75L/S,就必须提高转速，使用 系数没法保证在 Fb1.5），所以设计 ACR 螺旋采用和 CaCO3 一样是合理的。 三. CaSt 螺旋设计 CaSt 的供料量是 6.63L,如果用螺旋输送机计量，供料速度 0.75L/S,则快速 供料时间为 6.63/0.75=9 秒，还有 8s 的慢进料过程。 此过程也是合理的。此螺 旋也设计成和 CaCO3 一样螺旋。 结论： 1 单位时间供料量确定后， 螺旋直径与电机频率成反比， 0.75L/s 的供料量对应螺旋直径 90mm，频率 86 HZ（必须控制在 100H 以内）， 改小螺旋的直径，频率就不合理。 （此参数给大家以后设计一个重要 参考） 2 . 总的供料量，在单位时间供料量一定时，与螺旋直径没有关 系。 3.螺旋长度与电机功率成正比，与产量无关。
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