Research of horizontal screw conveyors-mixers with rotating casing

Abstract

Розглянуто модель переміщення сумішей у горизонтальних гвинтових конвеєрах-змішувачах з обертовим кожухом, напрям обертання якого співпадає з напрямом обертання гвинтового робочого органу. При малих швидкостях гвинта та кожуха суміш зсувається по гвинту й реалізується тихохідний режим транспортування, аналогічний тихохідним гвинтовим конвеєрам, із незначним ефектом перемішування суміші. Показано, що процес перемішування суміші проходить інтенсивніше при перехідному режимі роботи конвеєра, при якому вантаж обертовим кожухом піднімається до верхньої частини робочого простору конвеєра, звідки частина зсувається по спіралі вниз, а частина пересипається через вал і потрапляє в іншу комірку, утворену сусідніми витками гвинтового робочого органу. При цьому проходить як перелопачування суміші, так і її розосередження по довжині, що забезпечує високу згладжувальну здатність конвеєра-змішувача. Для встановлення кінематичних параметрів конвеєра-змішувача в циліндричній системі координат розглянуто рівняння рівноваги окремих елементів суміші, на яке діють сили реакції від обертових кожуха та гвинтового робочого органу. Показано, що переміщення тіла волочіння у гвинтовому конвеєрі-змішувачі можна описати рівняннями, аналогічними переміщенню частинки з приведеними параметрами. Встановлено діапазони значень кутових швидкостей обертання кожуха, за яких відбувається стаціонарний рух сипкого вантажу від зони його гвинтового транспортування до зони розриву в’язей із обертовим кожухом і спадання вниз та пересипанням через вал. Показано, що осьова швидкість гвинтового конвеєра-змішувача визначається різницею кутових швидкостей гвинта та кожуха і кроком гвинта. Виведено залежності для визначення кінематичних параметрів змішувача, які забезпечують режими роботи змішувача із умови заданої якості змішування

The model of mixtures movement in screw conveyors-mixers with rotating body is considered in this paper. It is shown that the process of mixing the mixture occurs more intensively in the mode of operation, in which the load is lifted by rotating casing into the upper part of the conveyor, from where part of it spirals down, and part of it crumbles. above the shaft and enters another cell formed by adjacent turns of the screw operating body. At the same time, the mixture is shoveled and distributed along the length, which ensures high smoothing capacity of the mixer conveyor. To establish the kinematic parameters of the mixer conveyor in the cylindrical coordinate system, the equilibrium equation of the separate element of the mixture, which is acted upon by the reaction forces from the rotating body and the screw operating body, was considered. Ranges of values of the angular velocities of the shroud rotation, at which the stationary movement of the bulk cargo into the dumping zone occurs, were determined. Dependencies to determine the kinematic parameters of the mixer, which ensure the operating modes of the mixer under the condition of the specified quality of mixing were obtained