VDI 2320-2008 Continuous conveyors survey - Drag chain conveyors.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREbersichtsbltter StetigfrdererTrogkettenfrdererContinuous conveyors surveyDrag chain conveyorsVDI 2320Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Gesellschaft Frdertechnik Materialfluss LogistikFachbereich B4 Schttgut Frdertechnik VDI-Handbuch Materialfluss und Frdertechni

2、k, Band 4: Stetigfrderer fr Schttgut VDI-RICHTLINIENZubeziehendurch / Available atBeuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechtevorbehalten/ All rights reserved VereinDeutscher Ingenieuree.V., Dsseldorf 2008Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal

3、use not permittedICS 53.040.10 April 2008Frhere Ausgabe: 05.80;09.03 Entwurf,deutsch Former edition: 05/80;09/03 Draft,in German only Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect

4、to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . 22Begriffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Bes

5、chreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . 44.1 Anordnung. . . . . . . . . . . . . . . . . 44.2 Hauptbaugruppen . . . . . . . . . . . . . 44.3 Anwendung und Einsatz. . . . . . . . . . 84.4 Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . 105 Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.1 Volumenstro

6、m und Massenstrom . . . . . 125.2 Bewegungswiderstnde und Antriebs-leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.3 Zugbeanspruchung des Zugmittels . . . . 155.4 Berechnungsbeispiel. . . . . . . . . . . . 166 Sicherheitsbestimmungen . . . . . . . . . . 196.1 Vorschriften und Regelwerke fr Planung

7、und Herstellung von Trog-kettenfrderern . . . . . . . . . . . . . . 196.2 Vorschriften und Regelwerke fr den Betrieb von Trogkettenfrderern . . . . . 206.3 Besondere Vorschriften und Richtlinien . . 207 Normen, Richtlinien und Empfehlungen . . . 21Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、 23Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 23Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Description . . . . .

9、. . . . . . . . . . . . . . 44.1 Arrangement . . . . . . . . . . . . . . . . 44.2 Main assemblies . . . . . . . . . . . . . . 44.3 Application and use . . . . . . . . . . . . 84.4 Application examples . . . . . . . . . . 105 Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.1 Volume flow and mass

10、flow . . . . . . . 125.2 Resistances to motion and driving power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.3 Tensile load on traction element . . . . . 155.4 Calculation example . . . . . . . . . . . 166 Safety regulations . . . . . . . . . . . . . . 196.1 Directions and regulations regarding the co

11、nstruction and equipping of drag chain conveyors . . . . . . . . . . . . . 196.2 Directions and regulations regarding the operation of drag chain conveyors . . 206.3 Special regulations and guidelines . . . . 207 Standards, guidelines and recommenda-tions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

12、1Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 2 VDI 2320VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlun

13、gen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingun

14、gen (www.vdi-richtlinien.de), die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. EinleitungDiese Richtlinie ist von Ingenieuren erarbeitet wor-den, die in der Planung, Konstruktion oder als Betrei-ber von Tro

15、gkettenfrderern ttig sind. Die beschrie-benen Grundlagen und Empfehlungen basieren auftheoretischen Erkenntnissen und praktischen Erfah-rungen.1 AnwendungsbereichEs ist das Ziel dieser Richtlinie,Arten, Einsatzbereiche, Eigenschaften unddie sich hieraus ergebende Eignung fr Anwen-dungenzu benennen,

16、um so Hinweise auf eine sachgerechteAuswahl von Trogkettenfrderern bei der Material-flussplanung zu geben.2BegriffeTrogkettenfrderer sind Stetigfrderer mit im Frder-gut laufenden Zugmitteln mit oder ohne zustzlicheMitnehmer. In der Regel besteht das Zugmittel aus ei-nem oder mehreren Kettenstrngen.

17、In Sonderfllenwerden Drahtseile als Zugmittel verwendet. Das Fr-dergut wird in einem geschlossenen, auch gasdichtenTrog als einheitliche Masse, nahezu ohne Umwl-zung bis zu 90 Steigung gefrdert. Die nachfolgenden Ausfhrungen beziehen sichsmtlich auf den Trogkettenfrderer im eigentlichenSinne, mit Ke

18、tten als Zugmittel und einer Spannsta-tion am nicht angetriebenen Ende des Frderers.Preliminary noteThe content of this guideline has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,reprodu

19、ction (photocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full text or of extracts.The use of this guideline without infringement ofcopyright is permitted subject to the licensing conditionsspecified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to e

20、xpress our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline. IntroductionThis guideline has been drafted by engineers plan-ning, designing, or operating drag chain conveyors.The basic principles described and the recommenda-tions given are based on theoretical knowledge andpractical experie

21、nce. 1ScopeThe purpose of this guideline is to indicatethe types,application ranges,features, andthe resulting suitability for applications in order to give advice for an appropriate selection ofdrag chain conveyors in materials flow planning. 2 Terms and definitionsDrag chain conveyors are continuo

22、us conveyors,where the material to be conveyed is moved inside atrough by a traction element with or without addi-tional flights. As a rule, the traction element consistsof one or several chain strands. In special cases, wireropes are used as a traction element. The material isconveyed in a closed,

23、may-be also gas-tight trough asa uniform mass, almost without being circulated, upto an inclination of 90. All the statements below refer to the drag chain con-veyor proper, having chains as traction element and atension station at the non-driven end of the conveyor. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30

24、F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI 2320 3 3 FormelzeichenFormel-zeichen Bedeutung EinheitB Mitnehmerbreite mFBrBruchkraft je Strang NFRSKraft durch Reibung zwischen Frdergut und Wand NFRZKraft durch Reibung zwischen Zugmit

25、tel und Boden/Schiene NFSpSpannkraft an der Achse des Spannrades (der Spannrder) NFStSteigungswiderstand des Frdergutes NFT1Zugkraft im Obertrum (Leertrum) im Bereich der Antriebsstation NFT2Zugkraft im Untertrum (Lasttrum) im Bereich der Antriebsstation NFT3Zugkraft im Untertrum (Lasttrum) im Berei

26、ch der Spannstation NFT4Zugkraft im Obertrum (Leertrum) im Bereich der Spannstation NFUGesamtkraft am Umfang des Antriebs-kettenrades (der Antriebskettenrder) NFWoBewegungswiderstand im Obertrum (Leertrum) NFWuBewegungswiderstand im Untertrum (Lasttrum) NFZmaxmax. auftretende Zugkraft je Zugstrang N

27、H Frderhhe mImMassenstrom kg/sIVVo l u m e n s t r o m m3/s (m3/h) IV0,1Volumenstrom bei v =0,1m/s m3/s (m3/h) L Frderlnge ( Achsabstand) mPMerferforderliche Leistung des Antriebs-motors WPUGesamtleistung am Umfang des An-triebskettenrades (der Antriebsketten-rder) WS Sicherheitszahl des Zugmittels

28、c Minderungsbeiwert fr den Massen-strom fr Zurckbleiben des Gutes gegenber dem Zugmittel und Ver-drngung des Gutes durch das Zugmittel und die Mitnehmer fSReibungsbeiwert zwischen Frdergut und Wand 3SymbolsSymbol Meaning UnitB Flight width mFBrBreaking force per strand NFRSForce due to friction betw

29、een material to be conveyed and wall NFRZForce due to friction between traction element and bottom/rail NFSpTensioning force at the axle of the tension wheel(s) NFStInclination resistance of material to be conveyed NFT1Tensile force in upper run (empty run) near the drive station NFT2Tensile force i

30、n lower run (carrying run) near the drive station NFT3Tensile force in lower run (carrying run) near the tension station NFT4Tensile force in upper run (empty run) near the tension station NFUTotal peripheral force at drive chain wheel(s) NFWoResistance to motion in upper run (empty run) NFWuResista

31、nce to motion in lower run (carrying run) NFZmaxMaximum actual tensile force per traction strand NH Lifting height mImMass flow kg/sIVVo l u m e f l ow m3/s (m3/h)IV0,1Vo l u m e f l ow a t v =0,1m/s m3/s (m3/h)L Conveying length ( centre distance) mPMerfRequired drive motor power WPUTotal periphera

32、l power at drive chain wheel(s) WS Safety factor of traction element c Reduction factor for the mass flow, taking into account lagging of the material with respect to the traction element and dis-placement of the material by the traction element and the flights fSCoefficient of friction between mate

33、rial to be conveyed and wall B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 4 VDI 2320fZReibungsbeiwert zwischen Zugmittel und Boden/Schiene g Fallbeschleunigung m/s2mLlngenbezogene Masse des Frder-gutes kg/mmZ

34、lngenbezogene Masse des Zugmittels und der Mitnehmer je Trum kg/mv Frdergeschwindigkeit m/sz Anzahl der Strnge Neigungswinkel des Frderers ( 0: Aufwrtsfrderung im Untertrum) ( 0: upward conveying in lower run) ( 6 ein-gehalten werden.Bei instationrem Betrieb (Anfahren) darf die Sicher-heitszahl S 3

35、nicht unterschritten werden.5.4 BerechnungsbeispielZur Beschickung von drei Rohmaterialbunkern einesZementwerkes sind Trogkettenfrderer eingesetzt(siehe Bild 13).Bei der Bemessung der Trogkettenfrderer sind fol-gende Daten je Frderer zu bercksichtigen:Schttgut: Kalkstein, Mergel, KorrekturkalkSchttd

36、ichte =1400kg/m3Massenstrom Im= 97,222 kg/s (350 t/h) Frderlnge L =24mFrderhhe H =0mLngenbezogene Masse des zweistrngigen Zugmittels und der Mitnehmer je Trum mZ=30,7kg/m Spannkraft an der Achse der Spannrder FSp=10000N FZmaxFT2z-=SFBrFZmax-=whereFWo= L fZgmZcos L gmZsin (12)FT2=FSp+ FWu(13)and FWu=

37、 L (fZ mZ+ fS mL)gcos + L (mL+ mZ)gsin (14)The maximum tensile load per strand FZmaxis calcu-lated as follows, entering the number of strands z:(15)The safety factor S is defined as the ratio of the break-ing force FBrof one strand of the traction elementover the maximum tensile force FZmaxper stran

38、d:(16)The safety factor S must be of sufficient magnitude totake into account influences such asreductions in strength due to endless connections abrasion in the area of the chain links impact and dynamic loads on the traction ele-ments.In steady-state operation (standard conveying condi-tions), the

39、 safety-factor reference value S 6 shouldbe observed.In nonsteady-state operation (start-up), the safety fac-tor S shall not fall below 3. 5.4 Calculation exampleDrag chain conveyors are used for feeding three raw-material hoppers of a cement plant (see Fig -ure 13).The following data shall be taken

40、 into account in di-mensioning each drag chain conveyor:Bulk material: limestone, marl, corrective lime Bulk density =1400kg/m3Mass flow Im= 97,222 kg/s (350 t/h) Conveying length L =24mLifting height H =0mMass per unit length per run of the double-strand traction element plus flights mZ= 30,7 kg/mT

41、ensioning force at the axle of the tension wheels FSp=10000NFZmaxFT2z-=SFBrFZmax-=B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI 2320 17Bemessung der MitnehmerbreiteZunchst wird die Kettengeschwindigkei

42、t entspre-chend dem Schttgut zu v = 0,25 m/s gewhlt.Aus dem Volumenstrom IVgem Gleichung (1)und dem angenommen Minderungsbeiwert c =0,98errechnet sich der Volumenstrom IV0,1mit v = 0,25 m/sgem Gleichung (2) zu = 0,0283 (102 ) Entsprechend Tabelle 1 wird gewhlt:B = 1000 mm mit IV0,1=0,04 (144m3/h) Be

43、messung des AntriebsmotorsDie nach Gleichung (3) zu bercksichtigenden Be-wegungswiderstnde sind FRZund FRS(cos =1und FSt=0, da H =0). Mit den angenommenen Reibungsbeiwerten fZ=0,4und fS= 0,7 errechnen sich diese Widerstnde gemder Gleichungen (4), (5) und (6) zuFRZ= 2 L fZgmZcos= 2 24 m 0,4 9,81 m/s2

44、30,7kg/mcos0 = 5782 N 5,78 kN IVIm-97,222 kg/s1400 kg/m3- 0,0694 m3/s 250 m3/h()= =IV0,1IV0,1vc-0,0694 m3/s 0,1 m/s0,25 m/s 0,98-=m3/s m3/hm3/sDimensioning of flight widthFirst, the chain speed is selected to be v =0,25m/s soas to suit the bulk material in question.From the volume flow IVas per Equa

45、tion (1),and the assumed reduction factor c = 0,98, the vol-ume flow IV0,1at v = 0,25 m/s is calculated usingEquation (2): = 0,0283 (102 ) In accordance with Table 1, select:B = 1000 mm from IV0,1=0,04 (144m3/h)Dimensioning of drive motorThe resistances to motion to be considered accordingto Equatio

46、n (3) are FRZand FRS(cos =1 andFSt= 0 because H =0).Assuming the coefficients of friction to be fZ=0,4and fS= 0,7, these resistances are calculated using theEquations (4), (5) and (6) to giveFRZ= 2 L fZgmZcos= 224m0,49,81m/s2 30,7 kg/m cos 0 = 5782 N 5,78 kN IVIm-97,222 kg/s1400 kg/m3- 0,0694 m3/s 2

47、50 m3/h()= =IV0,1IV0,1vc-0,0694 m3/s 0,1 m/s0,25 m/s 0,98-=m3/s m3/hm3/sBild 13. Anlage mit Trogkettenfrderern zur Bunkerbeschickungin einem Zementwerk Figure 13. Installation of drag chain conveyors for hopper feed-ing in a cement plant B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2

48、012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 18 VDI 2320FRS= L fSgmLcos mitmLFRS= 24 m 0,7 9,81 m/s2 388,89 kg/m cos 0 = 64092 N 64,09 kN Hieraus resultieren die Gesamtumfangskraft FUundLeistung PUgem Gleichung (3) und Gleichung (8): FU= FRZ+ FRS=5782N+64092N = 69874 N 69,87 kN PU= FU v = 69874 N 0,25 m/s = 17469 W 17,47 kW Bei Annah