加料机设计改造

第36卷第4期玻璃与搪瓷Vol. 36 No 42008年8月glaSS enamelAug.2008加料机设计改造王永锋(石家庄宝石集团玻管厂,河北石家庄050035)摘要:主要介绍改造加料机的螺距、螺旋叶片直径、皮带轮直径、三角带等,以适应工艺要求,得到合理的加料量和加料速度,确保工艺的稳定,满足生产要求的过程。关键词:加料机;螺距;蝶旋叶片;给料能力中图分类号:TQ171.612.2文献标识码:B文章编号:1000-2871(2008)04-0024-04Design Improvement of FeederWANG Yong-feng0前言加料杋是玻璃熔窑供料的关键设备之一。加料机由变频电机、皮带、减速器联轴器螺旋叶片轴和螺旋叶片组成通过液面监视系统的反馈信号,实现自动控制按需加料,使熔池液面始终稳定在一个水平上。根据我厂熔窑工艺要求,燃烧系统采用纯氧燃烧新技术。熔窑附属设备布置条件发生变化,加料口设在熔窑前端利用两台推进式螺旋加料机同时供料。据工艺要求,出料量每天为26t左右则每台加料机每天加料量大约为14t。我集团合资公司采用加料机的加料能力为60~80/d,大大超过所需的加料量。针对合资公司加料机能力过剩问题及新熔窑的特点需要对其进行技术改造,以适应生产要求1改造过程1.1工艺条件(1)两条生产线正常出料溢流正常①正常出料量=450kg/h(单线)×2+150kg/h(溢流)=1050kg/h=25.2/d正常加料量=正常出料量+9.2%放气量(熟料与粉料放气实测值)=25.2+25.2×9.2%=27.52U/d按工艺要求,单台加料机加料量为27.52/2=13.76U/d(2)单条生产线正常出料,溢流正常①正常出料量=450kg/h(单线)+150kg/h(溢流)=600kg/h=14.4td正常加料量=正常出料量+92%放气量=14.4+14.4×9.2%=15.72td按工艺要求,单台加料机加料量为15.72/2=786t/dd加料机的正常出料量为最大能力的60%-80%,因此加料机的最大加料能力应为17-23Ud。同时电机转速不能太低,防止产生电机散热不良变频器控制效果不中国煤化工1.2给料能力计算CNMHG收稿日期:2008-02-18第36卷第4期玻璃与搪瓷25据螺旋加料机给料能力公式:e=60(D' /4)Spr式中Q一给料能力,t/hD一螺旋叶片直径,mS一螺旋螺距,mp物料容积质量t/mn一转速,r/minψ一槽体容积利用系数对于有研磨的块状原料,ψ值为06-071,我公司所用玻璃原料为一定比例的碎玻璃和粉料,ψ取中间值(1)合资公司加料机技术参数减速机型号:CHH-6185DBi=319m=1450r/ min n=4.55r/min电机:P=2.2kWn=1420r/min螺旋叶片直径:270mm螺距三角带:A型1400据螺旋加料机给料能力公式可知Q=60×(m0.277/4)×0.22×1.5×4.45×0.65=3.28(th)=78.7(/d)由计算结果可知,其加料能力远远大于我们的使用范围,必须对其进行改造。从给料公式(1)得知降低加料能力,可以通过降低螺旋转速、减小螺旋叶片直径和螺距等方法实现上述方法可单独使用,也可几种方法共同使用。(2)改造方案通过公式运算及原加料机技术数据,改造方案具体情况叙述如下。①螺旋叶片直径由270mm变为200mm(叶片基材c180mm);②电机转速由1420r/min变为960r/min③螺距由220mm变为15588m(其中输送仰角a=234°不变);④皮带轮A型改为B型,直径94.5mm变为125mm据螺旋加料机给料能力公式计算改后的加料能力:Q=60×(mx0.202/4)×0.156×1.60×(960/319)×0.65=0.92(h)=2.1(t/d)由计算结果得知,该方案符合对加料机最大加料能力的要求。(3)改造后加料机运行状况Q=22.1td变频器50Hz时,电机输出转速为3.01r/min①两线正常、溢流正常(工艺条件1),单台加料机加料量为27.52/2=13.76td∫=(13.76/22.1)×50=31.1(Hz)n=(13.7622.1)×3.01=1.87(r/min)为最大加料能力的63%。②单线正常、溢流正常(工艺条件2),单台加料机加料量为15728/2=7.864t/d,f=(7.86/22.1)×50=17.8(Hz)n=(7.86/22.1)×3.01=1.07(r/min)为最大加料能力的36%。由此可以得出结论:加料能力符合工艺、生产要求电机和变H中国煤化工CNMHG便用犯国內。但是减速机轴及三角带需进行进一步校荷确认。26·玻璃与搪瓷2008年1.3减速机轴校荷(1)功率计算①轴功率P。=QL4K1367=22100/24×(0.75-0.290)×1.2×L.1/367=1.40kW)式中P一轴功率kWQ一加料能力kg/hL一加料长度,ma-阻力系数(1.2-1.5)K1一工作系数(1.1~1.2)②电机功率P=K2P0/m=L.1×1.40/0.7=2.2(kW)式中P。轴功率kWn传动效率(0.7)K2一功率备用因数(1.1-1.2(2)轴扭矩T=9550/m=9550×1.40/(960319)=4456(N·m)式中T。一扭矩,NP一轴功率kW几—转速,/min轴输出扭矩4456N·m,小于减速机输出最大扭矩5000N·m,符合使用要求。14三角带校验选型(参照文献[3])(1)经计箅校验(计算过程略):原皮带轮直径94.5mm,3根A1400型三角带不能提供足够的磨擦力,导致皮带打滑,机器正常运转受影响。(2)选用B型聚氨酯或锦纶制三角带3根,型号为Bl440,皮带轮直径为125mm(3)三角带选型计算①带长计算中心距a=505mmDM=(D2+D1)2=125(mm)△=(D2-D1)/2L=mD4+2a+△2/a=7x125+2x505+0=1402.7(mm)带内圆长度Li=1400mm带基准长度Ld=1440mm②求带根数最大能力运行时带速=丌D1n1/(60×1000=丌×125×960/(60×1000)=6.28(m/s)传动比i=1带根数由文献[3]表11-7,P=1.56kW;由表11-6,K。=1;由图11-16,K1=0.9;由表l1-8,Kb199×103;由表11-9,K=1。P=K,P=1.3×2.2=2.86(kW)(K取1.3)△P0=Kn1(1-1/K1)=1.99×10-3×960x(1中国煤化工Z=P[(P+△P0)K.K]=286/[(1.56+0)XTHCNMHG取Z=3根第36卷第4期玻璃与搪瓷③求轴上载荷张紧力F0=500P(nz))〔(2.5-K)/K,]+q2=500×(2.86/(6.28×3)×((2.5-1)1+0.17×6.282=120.55(N)(由表11-3,q=0.17kg/m)轴上载荷Q=2 ZF.sin(a12)=2×3×120.55×sin(180°/2)=723.3(N)2结论经过一年多运行加料机运行良好加料稳定液面波动小,完全能够满足生产及工艺要求。该机具备故障率低、易维护、运行费用低、体积小、重量轻、易更换等优点。减速机、变频电机、变频器均能在良好状态下运行,从而有效延长机器使用寿命。螺旋叶片寿命由原来的八九个月延长到2年两台加料机每年可节约3万元左右。两台加料机负荷降低后,年节电10600kW·h同时设备部件实现国产化,使设备制造成本大幅降低。与国外同类产品比,价格相差较大,3台加料机节约人民币数万元,为我厂熔窑大修节约了资金,创造了效益。参考文献:[]齐齐哈尔轻工学院玻璃机械设备[M]北京:轻工业出版社,1981[2]徐灏机械设计手册(第二版)[M]北京:机械工业出版社,2001[3]邱宣怀机械设计(第三版)[M]-北京:高等教育出版社,1989[4]住友重机减速机 CYCLO③使用手册[M]. Tokyo: Sumitomo Drive Technologies,20054%餐%%%%传《传传《《《佟《《民传北京清华因丁园科贸有限公司高纯钼电极我公司是专业生产供玻璃行业使用的各种规格型号的高纯钼电极、抗李氧化钼电极钨电极、钼电极冷却水套,以及用作电极连接座、玻璃冲头、拉管器和端头的耐高温合金PZ502高合5K及其他钨钼制品、配套产品等的厂家。多年来我们的产品获得了广大用户的一致好评。我们仍将一如既往地保证以低廉的价格、可靠的质量、优质的服务,奉献给广大玻璃制品用户。地址:北京清华大学校内邮编:100084中话01477-52799932传真:612799931联系人:郑丹手机CNMHG节抖孙孙孙孙孙孙孙》》孙孙》》》》外%》》》》》孙》》》孙》》》》》》》》孙孙