Transport av material med skruvar- Skruvtransportörer Dennis Saxén & Mattias Strandberg 34200

Transkript

1 Transport av material med skruvar- Skruvtransportörer Dennis Saxén & Mattias Strandberg 34200

2 Innehåll 1. Inledning 2. Beståndsdelar 3. Funktionsprincip 4. Konstruktion 5. Specialdesignade skruvar 6. Användningsområden 7. Källförteckning

3 1.Inledning Enligt Perry s Chemical Engineers Handbook: skruvtransportören är en av de äldsta och mest mångsidiga transportören. Den består av en spiral som är moterad på ett rör eller en stång som roterar i en trumma. Kraften som får röret eller stången att rotera begränsas av deras storlek. Skruvtransportörens kapacitet begränsas kring 4,72 m 3 / min. Utöver transporteringsegenskaper så kan dom användas i många olika processer. Spiralerna kan bytas ut mot paddlar för använing som blandare. Enligt screwconveyor.com:s katalog 787E, Screw Conveyor Catalog & Engineering Manual : En skruvtransportör transporterar bulkgods horisontalt, vertikalt eller snett. Med rätt skydd och höljen kan skruvtransportörer göras fullständigt damm- och vädertåliga. (...) Deras simpla och kompakta design sparar dyrbart utrymme och gör dem lätta att underhålla. De är också lätta att installera samt är ett billigare alternativ än många andra transportörer. Skruvtransportörerna är oftast gjorda av stål men om man byter ut materialet som används för att göra spiralerna så kan man hantera olika sorters ämnen i skruvtransportören. Till exempel om man transporterar korroderande material så måste man ha en konstruktion av aluminium eller rostfritt stål eller om man transporterar viskösa eller klibbiga material så fungerar en axellös skruvtransportör bättre. Sätter man flere skruvtransportörer parallellt brevid varandra i samma tråg så får man en större mängd material med jämnare flöde transporterat per minut. Den första som uppfann skruvtransportören antags vara Archimedes som troligen levde mellan åren f.kr. Denna var gjord för att tömma fartygen på vatten. Eftersom uppfinningen visade sig fungera började man använda den för att pumpa upp vatten från vattendrag till diken och kanaler. Denna apparatur hade en design som liknar dagens, en transportskruv innanför ett hölje med nedre sidan under vatten och övre sidan placerad så att vattnet rann ut i önskad ränna. Den stora skillnaden från den här tiden var att maskinerna representerades av slavar och inte motorer. Det varade ungefär 1900 år efter detta tills man kom på att denna uppfinning skulle kunna utnyttjas till något annat och detta var förstås den snabbt ökande amerikanska befolkningens matbehov växte och man kom på att skruvtransportören var en otroligt effektiv maskin att förflytta sed med. År 1783 så publicerade Oliver Evans den första mjöl kvarnen på papper. Denna inehöll inte bara skruvtransportörer utan också bandtransportörer och hink hissar. Sedan lite före år 1790 lär en man vid namn John Fitch, konstruerat en ångbåt som skulle drivas med en sektion av propellrar vilka liknar dagens skruvtransportörer nästan till punkt och pricka.

4 2. Skruvtransportörens Beståndsdelar Bild: screwconveyor.com/components A. Conveyer Screw (transportskruv) B. Job-Rated Components, Jig-Drilled Couplings, Tem-U-Lac Self-Locking Coupling Bolts (olika sorts lås- och säkerhetsmekanismer) C. Hangers and Bearings (upphängningsanordning och lager; främst för långa och tyngre skruvar) D. Trough Ends (ändan på tråget med lager och tätning enligt krav) E. Troughs, Covers, Clamps and Shrouds (själva tråget med tillbehör, inloppet) F. Nu-Weld Flange (deras egna svetsade gavel) G.Discharge Spouts (utloppet) H. Supporting Feet and Saddles (fastspänningsmoduler) Utöver detta behövs givetvis någon sorts motor som driver A-delen.

5 3. Funktionsprincip Bild: 1. Inloppet: Bulkmaterial rinner ner i skruvtransportörens tråg från till exempel en silo. Inloppet måste regleras med ett spjäll för att skruven inte ska bli överbelastad. 2. Skruven: Skruven roterar och tvingar bulkmaterialet framåt genom tråget. Beroende på rotationsriktningen så förflyttas materialet i olika riktningar. Olika skruvar används för olika material och vinkeln på gängorna påverkar flödet (läs specialdesignade skruvar som behandlas i ett senare stycke). 3. Bulkmaterialet: Bulkmaterial är material så som flis, stenkross eller annat löst solidt material. 4. Utloppet: Platsen där bulkmaterialet lämnar skruven och far på nya äventyr. Utloppet är en viktig del av skruvtransportören på grund av att material måste avlägsnas i samma takt som inloppet släpper in för att undvika stockning.

6 4. Konstruktion Skruvtransportören är en simpel maskin, därför är också konstruktionen av en sådan väldigt simpel. Själva skruven består av ett rör som gängorna svetsas fast i. gängorna tillverkas i mindre, ca ett varvs bitar som fästs kring röret i varandra. Röret går att laga i mindre bitar som fästs i varandra med bultar. Screw Conveyor Corporation beskriver i katalog Nr 991A deras Redi-Change skruvar som möjliggör reparationsarbete och utbyte av enstaka enheter utan att montera isär hela transportören. Det finns ett stort urval av gängor och skruvar (se bilderna nedan), alla för olika användning t.ex. axellösa skruvar, skruvar med paddlar istället för gängor och skruvar där gängavståndet kan öka eller minska längs med skruven. I transportörer med tunga och långa skruvar finns det upphängningsanordningar som förhindrar skruven att böjas av sin egen vikt eller slita allt för mycket på ändorna av tråget. För att en sådan upphängning ska lyckas måste det finnas ett gap mellan gängorna. Lagren i upphängningsanordningen är vanligen trä, brons, hårt järn och nylon, via specialbeställning fås även bl.a. teflon(screw Conveyor Corporation katalog Nr 991A). Tråget är vanligen format som ett U med lite variationer i gaveln och övre kanterna. U-formen underlättar underhåll eftersom locket går att skruva bort längs nästan hela transportören. Precis som skruvarna kan tråget tillverkas i kortare delar som kan skruvas fast i varandra på fabriksgolvet för underlättad transport och flera anpassningsmöjligheter. Trågets övre kant kan vara bockat rakt utåt eller utåt och nedåt beroende på lockets form och fastspänningssystem. Specialdesignade tråg är bl.a. helt cylindriska tråg för transport av cement, V-formade tråg med runt botten för t.ex. transport av fuktigt spån i pappersindustrin, och mantlade tråg som kan värmas eller kylas ned. Ändorna på tråget konstrueras naturligtvis för att passa tråget, men behöver inte vara rundade bara för att tråget är det. I ändorna är det viktigt att det finns en packning som hindrar små partiklar och fukt från att tränga in i kullagret eller ut i omgivningen. Ändorna har ett kullager som sänker friktionen och förhindrar skruvaxeln att slitas mot någon hår stålyta. Kullagret har endera automatiserad eller manuell smörjning. Axeln fortsätter genom kullagret i motorns ända. Locket på transportören är oftast platt, men kan också vara kupat eller rundat inåt för att få ett cylindriskt tråg av ett U-format. Locket kan vara fäst på många olika sätt, om det finns krav för snabbt underhåll är det smartast att sätta fast locket med någon slags klämmare, annars är bultar det lättaste sättet.

7 Matarhål och utlopp justeras också efter kundens behov. Om skruven ska ligga direkt under en silo är en stuts med fastsvetsad gavel justerad enligt silons gavelstorlek ett bra alternativ. I utloppsändan, som ligger i bottnet på tråget, kommer transporterat bulkmaterial att rinna ut vilket innebär att ytan på utloppet bör vara så slätt som möjligt så att inget fastnar där. 5. Specialdesignade skruvar Bilder: Screw Conveyor Corporation katalog Nr 991A

8 6. Skruvtransportörernas användningsområden Deras användningsområde är matning, distribution, insamling, blandning och kan förses med uppvärmings och nedkylningsanordningar. Inom industrin används skruvtransportörer främst för att förflytta finfördelat fast material eller granulat. Skruvtransportörer används också mycket för att justera inmatning. Praktiska exempel skulle kunna vara vid spannmåls förvaringar när spannmålet behöver flyttas. En annan skulle kunna vara dosering av järnsulfat i cementtillverkning. Skruvtransportörer använd i skördetröskor, inte bara för transport från tröskan till vagnen utan också i skärbordet för att skruva säden mot en elevator. Skruven i skärbordet har ett öppet tråg och skruven som transporterar säden till vagnen har ett cylindriskt tråg. av gipsskivor (gyproc) kräver användning av många skruvtransportörer. Industrin är en del av sten-, glas-, och betongindustrin. En gipsskruv måste vara specialkonstuerad för att klara av att hantera gipsdammet. Stålet måste kunna motstå slitage som orsakas av de finfina partiklarna och är därför ofta tjockare i de här transportörerna. Skruvaxeln måste vara ordentligt tätad och kullagrena skyddade, dessutom måste locket på tråget vara dammtätt. Snöslungor använder sig också av skruvtransportörer för att fösa in snö i en snabbt roterande impeller som sedan slungar iväg snön ur maskinen. Enligt Snöslungor med skruvar kan ha varierande effekter och storlekar från väldigt små med låg effekt (några hästkrafter) ända upp till dieseldrivna 1000 hästkrafters snöslungor för rengöring av bl.a. landningsbanor. Enligt Leistritz Screw Pump and Systems: Oljeindustrin använder skruvtransportörer för att transportera råolja mellan förvaringsutrymmen och oljetankers. Högviskösa produkter som t.ex. bitumen måste cirkuleras i förvaringstanken för att garantera homogenisering, till det används ett skruvpar som pumpar omkring oljeprodukten. Skruvpumparna klara av höga tryck, upp till 100 bar, vilket behövs när man startar flödet i en rörlinje.skruvpumpar kan köras torra en stund och är ett hållbart och pålitligt sätt att transportera vätskor på. Skruvar kan användas i injektionsgjutning av plast för att injicera plastmassan i en form. Också ismaskinen som underhåller isen på rinkar använder en skruv till att samla upp lös is och snö innan den lägger på ett nytt lager vatten. I avfallsvattenshanteringen används långsamt roterande skruvar för att samla upp slam ur vattnet.

9 8. Källförteckning Perry s Chemical Engineers Handbook Screwconveyor.com Screwconveyors.com Wikipedia.org Alibaba.com Kwsmfg.com Leistritz Screw Pump and Systems