Серед великої кількості різноманітних видів внутрішньоцехового транспорту вібраційний транспорт займає більш ніж скромне місце. А разом з тим ці конвеєри є одним з найбільш екологічно чистих видів промислового транспорту. Завдяки коливанням грузонесущего органу рух матеріалу при вібраційному транспортуванні здійснюється шляхом мікробросков. Тому всередині грузонесущих органів вібраційних конвеєрів, виконаних у вигляді труб або жолобів, відсутні будь-які рухомі частини.
Вібраційні конвеєри ефективні при транспортуванні пилять, хімічно агресивних, вибухонебезпечних, абразивних, гарячих та інших насипних вантажів, для переміщення яких мало або зовсім не підходить інші види конвеєрів. Погано транспортуються вібраційним способом матеріали та продукти, схильні до налипання. Крім того, потрібен ретельний вибір параметрів вібрації при транспортуванні легких дрібнодисперсних матеріалів типу цементу. Основними достоїнствами вібраційного транспорту є:
- простота конструкції;
- значне поліпшення санітарно-гігієнічних умов праці та зменшення забруднення навколишнього середовища за рахунок можливості виконання вібротранспортних машин в пилеплотном або герметичному виконаннях (місця пересипок матеріалу ущільнюються гумовими герметизаторами);
- виключення можливості забруднення транспортується сторонніми речовинами і його втрати з прокидаючись і пилом;
- малий знос грузонесущего органу навіть при транспортуванні абразивних матеріалів;
- можливість суміщення процесу транспортування з просіюванням, підігрівом, охолодженням, відмиванням, змішуванням і іншими технологічними операціями.
Такі конвеєри вигідно відрізняються від скребкових і гвинтових (шнеків) значно меншими метало- та енергоємністю, надійністю в роботі, низькими експлуатаційними витратами. Як приклад на малюнку 1 наведено графік витрати електроенергії конвеєрів різного типу в залежності від їх довжини (дані ВНІІПТМАШа).
Малюнок 1. Витрата енергії N / Q конвеєрами різних типів і довжини L при транспортуванні горілої землі з продуктивністю 50 м 3 / год:
1 - гвинтовий; 2 - скребковий; 3 - вібраційний з дебалансние приводом; 4 - стрічковий
Вібраційні конвеєри застосовуються в промисловості будівельних матеріалів, в хімії, порошкової металургії, вогнетривкому виробництві, скляної, харчової промисловості і в багатьох інших галузях народного господарства.
В даний час більшість вібраційних конвеєрів, що експлуатуються вУкаіни, зроблені за кордоном і, як правило, входять до складу тих чи інших технологічних комплексів, які закуплені по імпорту. Значна частина вітчизняних Віброконвейери після розпаду СРСР опинилися в країнах СНД.
З таким положенням важко миритися, оскільки в нашій країні ще кілька десятиліть тому в одному з інститутів галузі під керівництвом Ю.М. Хажінскій була розроблена теорія вібраційного переміщення матеріалів, методика розрахунку Віброконвейери, виготовлені і випробувані дослідні зразки машин, налагоджено їх виробництво. Якщо раніше слабке використання можна було пояснити недостатньою інформацією, яку отримувало народне господарство від підприємств оборонного комплексу, то зараз - загальним занепадом нашої промисловості і зберігається тенденцією віддавати перевагу закордонній техніці.
80-і роки були періодом найбільш широкого впровадження вібротехніка. Було налагоджено її дрібносерійне виробництво, щорічно на підприємствах галузі і народного господарства вводилися в експлуатацію десятки вібраційних транспортних і технологічних апаратів, створювалися системи і комплекси на їх основі. У 90-і роки в зв'язку з загальним занепадом економіки і зниженням виробництва попит на вібраційні машини істотно впав, а на Віброконвейери практично зійшов нанівець. Однак останнім часом намітилася тенденція до пожвавлення вітчизняної промисловості, що позначилося на відновлення інтересу до вібраційної техніки з боку ряду підприємств.
До теперішнього часу розроблено велику кількість різних конструкцій і типорозмірів Віброконвейери, набір яких дозволяє вичерпно вирішувати найрізноманітніші транспортні завдання.
Для подачі матеріалу на невеликі відстані (до 5 м) використовуються однотрубні зарезонансного вібраційні конвеєри типу КВ1Т (малюнок 2). Їх технічна характеристика представлена в таблиці 1.
Малюнок 2. Однотрубні вібраційні конвеєри типу КВ1Т
Конвеєри типу КВ1Т складаються з транспортує труби, встановленої або підвішеною на пружних елементах, і віброзбудника. Однотрубні конвеєри протягом багатьох років працюють на Литкарінскій заводі оптичного скла (Московська обл.), Ключевском заводі феросплавів (Свердловська обл.), Чімкентском ВО «Фосфор» (Казахстан) і в інших місцях.
Для переміщення матеріалів на значні відстані з великою продуктивністю широко поширені двотрубні резонансні врівноважені конвеєри типу КВ2Т (рисунок 3). Їх технічна характеристика представлена в таблиці 2.
Малюнок 3. Двотрубний конвеєр типу КВ2Т
Конвеєри типу КВ2Т складаються з двох транспортують труб, пов'язаних між собою пружними вузлами і встановлених на опорах, закріплених на рамі конвеєра. Машини такого типу засновані на принципі коливання в протифазі в резонансному режимі двох рівних мас. Сили інерції мас постійно врівноважені між собою як за величиною, так і за напрямком, а всередині системи відбувається безперервний обмін між кінетичної енергією тих, хто вагається мас і потенційної енергією пружних елементів. Тому на робочі органи конвеєра і його привід діють невеликі навантаження, машини істотно не впливають на фундамент.
Оптимальна довжина транспортування - до 30 м, а продуктивність може досягати 160 м 3 / год. При великої протяжності траси конвеєри встановлюються один за одним і загальна довжина транспортування може перевищувати 100 м. Конвеєри можуть бути обладнані проміжними завантаженнями і разгрузками в необхідних точках по довжині машини. Привід проміжних разгрузок може мати ручне або автоматичне (дистанційне) управління.
Вібраційні транспортні системи на базі двотрубних конвеєрів були впроваджені на ряді підприємств галузі у виробництві мінеральних добрив (Придніпровський хімічний завод, м Дніпродзержинськ, Україна; ДП «Алмаз», м Лермонтов, Бердичівський край; АК «КАСКОРН», м Актау, Казахстан ). Найбільша транспортна система з Віброконвейери типу КВ2Т-0,15 загальною протяжністю понад 600 м була пущена в експлуатацію в середині 80-х років на заводі «Казогнеупори» (м Рудний, Казахстан). Успішно працює транспортний ланцюжок довжиною понад 70 м з Віброконвейери КВ2Т-0,45 в киснево-конвертерному цеху № 1 Новолипецького металургійного комбінату на завантаженні сипучих матеріалів в конвертер.
Останнім часом широкого поширення набули жолоби Віброконвейери з важкої рамою, що поєднують в собі ряд переваг як інерційних, так і резонансних Віброконвейери. Вони компактні, передають низькі динамічні навантаження на підставу, стійкі в роботі через недостатню чутливість до коливань технологічних навантажень. Використання жолоби в якості грузонесущего органу полегшує (в порівнянні з трубою) доступ до його внутрішніх поверхонь для огляду, очищення або, при необхідності, футерування. Випускаються конвеєри КВ1Ж2 (рисунок 4) чотирьох типорозмірів з шириною грузонесущего органу від 320 до 650 мм. Довжина транспортування - від 5 до 14 м, продуктивність по піску - від 6 до 100 м 3 / год.
Малюнок 4. Конвеєр КВ1Ж2
На базі такої ж структурно-динамічної схеми розроблено кілька типорозмірів Віброконвейери типу КВ1Т2 з грузонесущим органом у вигляді труби. Їх технічна характеристика представлена в таблиці 3.
Вібраційна транспортна система на базі конвеєрів КВ1Ж2-0,32 успішно експлуатується з початку 80-х років на Ульбінський металургійному заводі (м Усть-Каменогорськ, Казахстан), що дозволило істотно поліпшити умови праці при роботі з токсичним матеріалом. Віброконвейери КВ1Ж2-0,65 з жолобом, Футеровані від налипання продукту транспортерної стрічкою, багато років працюють на Придніпровському ХЗ (м.Дніпродзержинськ, Україна).
Для підйому матеріалу розроблені вертикальні вібраційні конвеєри типу КВВ (малюнок 5). Грузонесущий орган цих машин є циліндричною закриту колону, всередині якої приварений спіральний транспортує жолоб, по якому матеріал піднімається вгору на висоту до 3,5; 5 і 8 м для конвеєрів, відповідно, типів КВВ-0,3; КВВ-0,5 і КВВ-1,0. Продуктивність цих машин по піску від 0,2 до 12 м 3 / год.
Малюнок 5. Конвеєри КВВ
Привід конвеєрів залежно від вимоги замовників може бути розташований у нижній або у верхній частині колони. Були розроблені також трехмассние Віброконвейери типу КВВ3-0,3 і КВВ3-0,5, висота транспортування яких може бути збільшена вдвічі (до 7 і 10 м) за рахунок ускладнення структурно-динамічної схеми машин. Вертикальні конвеєри не набули широкого поширення через відносно низьку продуктивність і високою питомою металоємності, а ось технологічні машини на їх основі добре зарекомендували себе на різних переділах.
Технічна характеристика конвеєрів КВВ представлена в таблиці 4.
На основі вібраційних двотрубних конвеєрів типу КВ2Т-0,45 була розроблена гамма вібраційних конвеєрів-грохотов типу КГВ. Ці машини, призначені для сполучення операцій відмивання (або доотмивкі), просівання, транспортування і розподілу руди по бункерах, знайшли застосування на рудозбагачувальних фабриках.
Сучасний стан та розвиток гірничої справи характеризується постійним ускладненням гірничо-геологічних умов видобутку корисних копалин. У виробництво втягуються все більше і більше бідні руди, різко зростають обсяги їх переробки. Підготовка руди для збагачення включає операції відмивання, поділу її на кілька вузьких класів крупності, транспортування і розподілу по бункерах. До теперішнього часу на більшості рудозбагачувальних фабрик вони виконуються за допомогою Бутар, грохотів і стрічкових конвеєрів.
Поєднання цих операцій в одному або декількох апаратах, послідовно встановлених один за одним і розташованих на одній позначці, дозволяє більш раціонально скомпонувати обладнання, зменшити втрати, пов'язані з переізмельченіем руди при перевантаженнях, скоротити будівельні обсяги будівель рудозбагачувальних фабрик і тим самим знизити капітальні витрати і експлуатаційні витрати.
Малюнок 6. Вібраційний конвеєр-гуркіт
1 - короба; 2 - просівають поверхні; 3 - бризкала; 4 - ексцентриковий привід; 5 - опори; 6 - пружні зв'язку; 7 - амортизатори; 8 - рама; 9 - двигун
Вібраційні конвеєри - грохоти (рисунок 6) представляють двухмассную резонансну врівноважену коливальну систему і складаються з двох робочих органів - з'єднаних пружними зв'язками коробів, виконаних на гумово блоках і встановлених на опорах, які закріплені на рамі конвеєра - гуркоту. На верхньому коробі є ексцентриковий привід, що обертається від електродвигуна через клиноременную передачу. Для зниження динамічних навантажень на підставу під рамою встановлюються гумові амортизатори. У разі необхідності конвеєри-грохоти обладнуються системою відмивання бризкальних типу.
Технічні характеристики деяких вібраційних конвеєрів-грохотов наведені в таблиці 5.
Вібраційні конвеєри-грохоти були успішно впроваджені на ряді рудозбагачувальних фабрик, в тому числі на Приаргунск і Целіноградського гірничо-хімічних комбінатах. Незважаючи на важкі умови експлуатації, вони зарекомендували себе надійними і високоефективними механізмами.
Для відмивання сильно забруднених руд розроблені і впроваджені у виробництво вібраційні конвеєри-промивачі КПВ-0,9. Машина являє собою вібраційну систему з важкої рамою. Грузонесущий орган промивача виконаний у вигляді жолоба, над днищем якого на відстані 80 мм розташоване горизонтальне щілинне сито, що переходить в похиле. Під впливом вібрації матеріал інтенсивно перемішується на ситі у водному середовищі, яка також коливається. Відмитий матеріал пересувається з горизонтального сита на похиле, де ополіскується за допомогою бризкальних пристрою, і далі зневоднюється на горизонтальному ситі. Відпрацьована вода зі шлаками видаляється з ванни через патрубок, а промита руда вивантажується з машини.
На базі вібраційних конвеєрів розроблено також велика кількість різноманітних технологічних машин. Більшість з них використовує властивості матеріалу змінювати під дією вібрації свої реологічні параметри - коефіцієнти внутрішнього і зовнішнього тертя, що призводить до появи так званого віброкиплячого шару. При вібрації збільшується повітропроникність матеріалу, поліпшується відвід тепла від нього, інтенсифікуються массообменниє процеси. На цьому принципі дії розроблені численні вібраційні охолоджувачі, сушарки, промивачі. В основі конструкції більшості з них лежать одномассние вертикальні і горизонтальні Віброконвейери, до робочих органів яких підбиваються ті чи інші технологічні компоненти.
Як приклад можна привести вібраційну сушилку з трубчастими електронагрівачами (ТЕНами) СВТ-0,5 (малюнок 7), призначену для сушіння, нагрівання і прокалкі сипучих неналіпающіх матеріалів. Вона являє собою вібраційний вертикальний конвеєр типу КВВ із зовнішніми витками жолобчастого типу, поміщений в нерухомий чотиридверний кожух. На внутрішній стороні дверей розташоване 48 ТЕНів потужністю по 2,5 кВт кожен. Вступник в сушилку матеріал безперервно переміщується від нижнього витка до верхнього, піддаючись при цьому теплового впливу від нагрітих до температури 600 ° С ТЕНів протягом 8-10 хв. Цього часу достатньо, щоб видалити з матеріалу, що висушується до 80 кг вологи в годину або прогріти 200-300 кг / год сухого матеріалу до температури 400оС.
Малюнок 7. Сушарка СВТ-0,5
Апарат дозволяє обробляти хімічно агресивні матеріали. Мінімальний пилеунос, незначні габарити, можливість очищення жолоба від налиплого в процесі обробки матеріалу і взаємозамінність ТЕНів при високій ефективності процесу сушіння роблять апарат привабливим для застосування в багатьох технологіях.
Інший приклад використання вібраційних конвеєрів - створення вібраційного промивача ПВ-0,3 для безперервної промивки сипучих матеріалів в харчовій, хімічній, будівельній та ін. Галузях промисловості. У цих апаратах, створених на базі однотрубних вібраційних конвеєрів типу КВ1Т-0,3, віброзбудник обеспечіваеют спиралеобразное рух частинок матеріалу всередині конвеєра в водному потоці, тертя їх один об одного і ефективну очистку. На виході з промивача продукт потрапляє на перфорований лист, де за допомогою бризкав вдруге промивається, а брудна вода видаляється через зливний патрубок. Продуктивність промивача по вихідному продукту 750 кг / ч, витрата води 1 л на 1 кг відмиваємо матеріалу.
Застосування вібраційних конвеєрів і технологічних апаратів на їх основі відкриває нові можливості при створенні сучасних технологій в самих різних галузях народного господарства.