Расчёт шнекового конвейера

Предыстория

Шнековые конвейеры или транспортёры широко используются для горизонтального или наклонного перемещения зерна и других продуктов как самостоятельный вид транспорта, так и в составе разного элеваторного оборудования: зерносушилки, зерносепараторы, роботы нивелировщики, силосы хранения зерна и др. 

Однако, как и любое другое конвейерное оборудование, шнеки должны быть правильно рассчитаны и подобраны!

В сентябре 2020 года мы получили запрос от одной очень известной международной компании на поставку шнековых конвейеров для загрузки напольного склада. Это был обычный запрос, но очень точный: в нём были точно указаны диаметры, шаг и электрическая мощность конвейеров. Казалось бы – всё просто!

Однако уже при беглом рассмотрении удивление вызвала производительность, которая была указана для шнеков такого диаметра. При более детальном анализе оказалось, что такие шнеки способны обеспечить лишь половину требуемой производительности.

Удивило нас то, что такая известная компания чуть не купила неправильные шнеки.

Интересный факт

Следующую часть статьи у нас зачем-то украла компания Мельинвест, которая является производителем элеваторного оборудования на россии. Вроде бы взрослые люди, сами должны уметь делать такие расчёты. И, как производитель оборудования, делать это должны более профессионально, чем в научно-популярной статье. Но вот, не удержались!

Ну що ми можемо на це сказати? Які зерносушарки Vesta, такі й теракти! (С) Анекдот

Ссылка на снимок украденной странички: тут.

Интересный факт

Как же правильно рассчитать производительность шнекового конвейера? На самом деле, это очень просто сделать.

Вот простая формула для расчёта производительности шнека:

Q (кг/ч) = (S – s) * p * n * I * sw * 60

Здесь:

S = площадь внешнего диаметра,
мs = площадь внутреннего диаметра (диаметр вала),
мp = шаг (расстояние между витками),
мn = скорость вращения, оборотов/минуту
I = коэффициент заполнения желоба зерном (обычно около 45%)
sw = удельный вес продукта, кг/м³
60 – количество минут в часе

Площади S и s посчитать очень просто, зная диаметр шнека и диаметр вала, по формуле, которая нам известна со школьной скамьи Pi * R²:

Pi * (D/2)²

Пример расчета шнекового транспортёра

Очень часто вы столкнётесь с тем, что какой-либо производитель (дилер) будет указывать соизмеримую мощность вентиляторов, но в 1.5-2.5 раза больший расход воздуха. Конечно, такого не может быть. Чудес физики не бывает. И здесь вам придется сильно задуматься. Ведь вариантов у вас будет как минимум два:

Таким образом, заданный в условиях задачи шнек будет иметь производительность около 5,3 тонны/час.

Файл расчёта

Для вашего удобства расчётов мы сделали этот файл в MS Excel. Вы можете загрузить его и использовать для проверки правильности подбора шнековых конвейеров.

Примечания

Коэффициент заполнения

Это значение на самом деле зависит от типа продукта и режима работы шнекового конвейера. Он может быть как несколько больше, так и меньше. Но в целом, 45% – вполне адекватное значение для большинства задач.

Скорость вращения

Нормальная скорость вращения шнека находится в пределах 600 оборотов в минуту. Чем более бережно мы хотим обращаться с зерном, тем меньше должна быть скорость шнека.  

Для зерна мы рекомендуем 450 об/мин. Это очень щадящая скорость, при которой шнек работает с зерном более бережно, чем обычный цепной конвейер. А в итальянских зерносушилках обычно используется скорость шнека до 100 об/мин.

Травмирование зерна в шнековом транспортёре

На рынке присутствуют высокоскоростные мобильные и стационарные шнековые транспортёры (как их ещё называют зернометатели или зерномёты). Раньше в Европе были очень распространены такие шнековые транспортёры с малым диаметром и скоростью вращения до 1800 об/мин. Да, такие шнеки имели очень высокий процент повреждённого зерна! Именно от них у европейских фермеров раньше существовал стереотип, что шнеки бьют зерно.

На сегодняшний день производители в Северной Америке не используют такие высокие скорости. Известные канадские бренды Westfield и Brandt ограничили скорость вращения шнековых транспортёров до 600 об/мин. А, к примеру, немецкая компания CanAGRO, которая сделала бережное обращение с зерном основой своей производственной политики, производит транспортёры с максимальной скоростью вращения шнека до 450 об/мин.

Инженеры компании CanAGRO доказали в теории и на практике, что при достаточно большом диаметре трубы и скорости вращения до 450 об/мин, количество повреждённого зерна не превышает то, которое получилось бы в обычной спарке, состоящей из ковшовой нории и цепного конвейера.

Заключение

Правильный проект элеватора или ЗАВа позволит не только сэкономить огромные средства в ежегодной операционной деятельности, но и избежать дополнительных инвестиций в будущем. Ведь неправильный подбор шнека чреват недостаточной производительностью и, как следствие, может повлиять на производительность всего комплекса.

Если вы ещё только планируете строить свой элеватор или зерновой комплекс или у вас уже идет этап проектирования, позвоните нам по телефону: +380 (50) 398-2629. Мы всегда сможем предложить что-то интересное.

Читайте также

Все наши статьи про элеваторное оборудование

Неважно планируете ли вы построить элеватор или уже построили элеватор, этот раздел может быть очень полезен для ознакомления с элеваторным оборудованием, его особенностями, обслуживанием, выбором и использованием.

Открыть статьи

Остались вопросы? Свяжитесь с нами!