VDI 2330 Blatt 1-2013 Screw conveyors for bulk materials - General characterisation.pdf

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1、ICS 53.040.10 VDI-RICHTLINIEN September 2013 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Schneckenfrderer fr Schttgut Allgemeine Beschreibung Screw conveyors for bulk materials General characterisation VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist v

2、erbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Technische Logistik VDI-Handbuch Technische Logistik, Band 4: Schttgut-Frdertechnik Vervielf

3、ltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:VDI2330:1993-02,12.11 Entwurf,deutschFormeredition:VDI2330:1993-02,12/11 Draft,inGerman onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / Allright

4、sreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2013Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 2 3 Beschreibung 2 3.1 Frderschneckenausfhrung 3 3.2 Trogausfhrung 5 3.3 Lagerung 7 3.4 Wellenabdichtung 8 3.5 Antrieb . 8 3.6 Ein- und Auslufe 8 3.7 Abmessu

5、ngen . 9 4 Anwendung und Einsatz 9 4.1 Transportschneckenfrderer . 9 4.2 Dosierschneckenfrderer . 11 4.3 Abzugsschneckenfrderer 11 4.4 Sonderbauarten fr verfahrenstechnische Zwecke 12 4.5 Eigenschaften der Schneckenfrderer 12 5 Montage, Bedienung, Wartung 13 6 Sicherheits- und berwachungszubehr . 14

6、 7 Sicherheitsbestimmungen . 14 Schrifttum 15 Preliminary note . 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 2 3 Description 2 3.1 Screw designs 3 3.2 Trough designs 5 3.3 Bearings . 7 3.4 Shaft seals 8 3.5 Drive 8 3.6 Inlets and discharges 8 3.7 Dimensions 9 4 Usage and application 9 4.1 Transport screw

7、 conveyors 9 4.2 Metering screws . 11 4.3 Discharge screws . 11 4.4 Special types for use in process engineering 12 4.5 Properties of screw conveyors . 12 5 Installation, operation, maintenance . 13 6 Safety and monitoring accessories 13 7 Safety regulations . 14 Bibliography 15 B55EB1B3E14C22109E91

8、8E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09 2 VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesond

9、ere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-

10、Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2330. Preliminary note The content of this standard has been d

11、eveloped in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use

12、of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards

13、can be accessed on the internet at www.vdi.de/2330. 1 Anwendungsbereich In dieser VDI-Richtlinie werden die baulichen Gesichtspunkte der verschiedenen Ausfhrungen von Schneckenfrderern zusammengefasst. Die Auslegung der verschiedenen Ausfhrungen von Schneckenfrderern ist in VDI 2330 Blatt 2, Blatt 3

14、 und Blatt 4 beschrieben. 1 Scope This VDI Standard summarises the structural as-pects of different screw conveyor designs. Design considerations of different screw conveyor types are discussed in VDI 2330 Part 2, Part 3 and Part 4. 2 Normative Verweise Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die

15、Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: DIN 15261-1:1986-02 Stetigfrderer; Schnecken-frderer; Anschlussmae DIN 15261-2:1986-02 Stetigfrderer; Schnecken-frderer; Schneckenblatt DIN 15262:1983-01 Stetigfrderer; Schneckenfr-derer fr Schttgut; Berechnungsgrundstze 2 Normative references The following

16、referenced documents are indispen-sable for the application of this standard: DIN 15261-1:1986-02 Continuous mechanical handling equipment for loose bulk materials; Screw conveyors; Mating dimensions DIN 15261-2:1986-02 Continuous mechanical handling equipment for loose bulk materials; Screw conveyo

17、rs; Helical screw blade DIN 15262:1983-01 Continuous mechanical han-dling equipment; Screw conveyors for loose bulk materials; Design principles 3 Beschreibung Schneckenfrderer sind Stetigfrderer, bei denen das frdernde Element eine Frderschnecke ist. Diese rotiert um ihre Achse und transportiert da

18、s Schttgut (= Frdergut) in einem ruhenden Trog, der gleichzeitig als Tragorgan dient, in axialer Richtung. Schneckenfrderer eignen sich grundstzlich so-wohl fr waagerechte und leicht geneigte (bis ca. 20) als auch fr steile und senkrechte Frde-rung. Der Frdervorgang der horizontalen oder leicht gene

19、igten Frderung unterscheidet sich grundlegend vom Frdervorgang bei vertikalen 3 Description Screw conveyors are continuous conveyors in which the conveying element is helically (screw-) shaped (also referred to as an auger). It rotates about its axis and transports bulk material (= conveyed goods) i

20、n axial direction inside a stationary trough which also serves as the supporting structure. Screw conveyors are suitable for both horizontal or slightly inclined (up to 20) and steep or vertical conveyance. The horizontal or slightly inclined screw conveyance process, however, differs fun-damentally

21、 from the vertical screw conveyance process. What also differs is the design of bearings, B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 3 Schneckenfrderern. Auch die Konstruktion von

22、Lagerung, Wellenabdichtung, Antrieb, Ein- und Auslufen sind unterschiedlich. Im Folgenden werden unter horizontalen Schneckenfrderern die leicht geneigten Frderer bis 20 eingeschlossen. Im Fall der horizontalen Frderung (Bild 1) wird das Schttgut von der rotierenden Schneckenflanke entlang des Trogg

23、runds vorwrts geschoben. Pro Schneckenumdrehung bewegt sich das Schttgut um eine Schneckenganghhe in axialer Richtung weiter. Bild 1. Horizontale Frderer Bei der Vertikalfrderung (Bild 2) luft das im Schneckengang befindliche Schttgut mit der Fr-derschnecke um. Infolge der an den Gutpartikeln angrei

24、fenden Zentrifugalkrfte bscht sich das Schttgut gegen die Rohrwand. Der Frdereffekt tritt ein, wenn infolge der Fliehkraft die Reibkraft des Schttguts am Rohr grer als die Reibkraft zwischen Schttgut und Schneckenwendel ist. Unterhalb einer minimalen Schneckendrehzahl ist deshalb eine Frderung nicht

25、 mglich. 3.1 Frderschneckenausfhrung Bei der Vollschnecke (Bild 3) fllt das schrau-benfrmig gewundene Blechband zusammen mit der Schneckenwelle den vollen Querschnitt der Frderschnecke aus. Es besteht aus gelochten und radial aufgeschnittenen Blechronden, die in die gewnschte Form gepresst und ansch

26、lieend ver-schweit werden oder aus einer gewalzten Schrau-benflche. shaft seals, drives, and inlets/outlets. In the follow-ing, the group of horizontal screw conveyors will also include slightly inclined conveyors up to an inclination of 20. In the case of horizontal conveyance (Figure 1), the bulk

27、material is pushed forward along the through floor by the screws rotating flank. Each revolution of the screw moves the material in axial direction for the length of the screw pitch. Figure 1. Horizontal conveyor With vertical conveyance (Figure 2), the bulk material inside the trough (tube) rotates

28、 along with the screw. Due to the centrifugal forces acting on the material particles, the material is banked up against the tube wall. The conveying effect starts when the centrifugal force of the material causes a friction force between the material and the tube exceeding the friction force betwee

29、n the material and the screw. This is why vertical conveyance is not possible below a certain screws rotational speed. 3.1 Screw designs In the full-blade screw (Figure 3), the helicoid metal strip which is the blade and its shaft make up the entire cross section of the screw. The blade (also referr

30、ed to as flight) consists of circular plate blanks which are perforated, then cut open, pressed into the desired shape and then welded together, or of a rolled continuous sheet. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09 4 VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten V

31、erein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Bild 2. Vertikaler Frderer Anwendung: rieselfhige, nicht adhsive bzw. staubfrmige, feinkrnige Schtt-gter, wenn ein berfllen der Fr-derschnecke ausgeschlossen ist Die Bandschnecke (Bild 4) mit Mittelachse be-steht aus einer Wendel aus Flachstahl, die mi

32、t Ar-men in bestimmten Abstnden an der Schnecken-welle befestigt ist. Es werden auch Bandschnecken ohne Mittelachse ausgefhrt. Anwendung: kohsive und schwach adhsive Schttgter (Selbstreinigungseffekt), stckige Schttgter Bei der Paddelschnecke (Schaufel-/Rhrschnecke) (Bild 5) sind Paddel an der Schne

33、ckenwelle an-gebracht. Die Paddel sind so gerichtet und am Um-fang der Schneckenwelle verteilt, dass ein Frder-effekt eintritt. Die Paddel knnen verstellbar aus-gefhrt werden. Anwendung: Mischschnecken, adhsive und zum Stopfen neigende Schttgter Weitere Schneckenausfhrungen zeigen Bild 6, Bild 7 und

34、 Bild 8. Figure 2. Vertical conveyor Usages: free-flowing, non-adhesive or pow-dery, fine-grained bulk material, if overfilling of the screw can be ruled out The shafted ribbon screw (Figure 4) consists of a spiral made of flat steel that is held off the screw shaft with the help of posts positioned

35、 in regular intervals. There are also shaftless ribbon screw designs (spiral screws). Usages: cohesive and weakly adhesive bulk material (self-cleaning effect), coarse bulk material The paddle screw (Figure 5), has paddles fitted to the screw shaft. The paddles are oriented in such a way along the s

36、crew shaft diameter as to achieve the conveying effect. The paddles can be of an adjustable design. Usages: mixing screws, adhesive or clogging bulk material Other screw types can be seen in Figure 6, Fig-ure 7, and Figure 8. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09All ri

37、ghts reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 5 Im Allgemeinen werden rechtsgngige Schnecken verwendet, linksgngige und kombinierte Ausfh-rungen sind mglich. Neben den eingngigen Schnecken gibt es auch zwei- und/oder mehrgn-gige Schnecken (Bild 6), die z. B

38、. bei stark schie-enden Schttgtern eingesetzt werden. Auerdem kann, je nach Anwendung und Schttguteigen-schaft, auch die Schneckenganghhe oder der Schneckendurchmesser variiert werden (Bild 7 bzw. Bild 8). Bild 3. Vollschnecke Bild 4. Bandschnecke Bild 5. Paddelschnecke Bild 6. Doppelwendel Bild 7.

39、Vollschnecke mit vernderlicher Schnecken-steigung Bild 8. Konische Wendel 3.2 Trogausfhrung Die Schneckentrge werden fast ausschlielich halbrundfrmig oder rohrfrmig ausgefhrt. Alle Ausfhrungen knnen durch eine zweite Wand zur Beheizung oder Khlung des Frderguts benutzt werden. Right-hand screws are

40、the usual design, left-hand and combined designs are also possible. Besides the single-flight screws, double- and/or multiple-flight screws (Figure 6) are also in use, e.g. for highly fluidisable materials. The pitch of the screw can also be variable depending on the intended use or the bulk materia

41、l properties (Figure 7 and/or Figure 8). Figure 3. Full-blade screw Figure 4. Ribbon screw Figure 5. Paddle screw Figure 6. Double-flight screw Figure 7. Full-blade screw with progressive pitch Figure 8. Conical screw 3.2 Trough designs The screw troughs are designed almost exclusively in semicircul

42、ar or tubular cross sections. All de-signs can be equipped with an additional jacket for the purpose of heating or cooling the conveyed goods. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09 6 VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Ds

43、seldorf 2013 Der U-Trog (Bild 9) und V-Trog (Bild 10) wird blicherweise aus Stahlblech als Mulde gewalzt. In Sonderfllen (anbackende Schttgter) sind elasti-sche Ausfhrungen mglich. Bild 9. U-Trog Bild 10. V-Trog Der Rohrtrog (Bild 11) besteht z. B. aus einem handelsblichen oder gewalzten Rohr. Zwisc

44、hen-lager sind bei horizontalen oder geneigten Schne-ckenfrderern mglich. Der Rohrtrog hat gegen-ber den anderen Gehuseformen eine grere Eigenstabilitt. Bild 11. Rohrtrog Sonderausfhrungen sind z. B. Gehuse fr Dop-pelschnecken (Bild 12) oder rechteckige Trge (Bild 13). Bild 12. Doppeltrog U-shaped (

45、Figure 9) and flared troughs (Fig-ure 10) are usually rolled into shape from sheet steel. For special cases like caking material, elastic trough designs are an option. Figure 9. U-shaped trough Figure 10. Flared trough The tubular trough (Figure 11) consists of tubes in a commercially available or r

46、olled quality. In horizontal or inclined screw conveyors, intermedi-ate bearings may be used. The tubular trough has a higher intrinsic stability compared to the other housing shapes. Figure 11. Tubular trough Special housing designs exist e.g. for twin screws (Figure 12) or angular troughs (Figure

47、13). Figure 12. Twin-screw trough B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 2330 Blatt 1 / Part 1 7 Bild 13. U-Trog, scharfkantig 3.3 Lagerung Die Wellen sind im Allgemeinen beiderseits gela-gert: Antr

48、iebslager und Endlager. Nur bei kurzen Schnecken ist auch eine fliegende Lagerung mg-lich. Zur Aufnahme des entgegen der Frderrich-tung wirkenden Axialschubs ist ein Lager als Fest-lager auszufhren. Es ist so anzuordnen, dass die Schneckenwelle auf Zug beansprucht wird. Das Festlager wird als Wlzlag

49、er mit Axialschubauf-nahme ausgefhrt. Als Loslager werden ebenfalls Wlzlager, seltener Gleitlager eingesetzt. Bei greren Frderlngen, von 5 m bis 7 m, sind zustzlich Zwischenlager in Abstnden von 2,5 m bis 5,0 m erforderlich. Hier ist eine gute Abdich-tung und platzsparende Ausfhrung wichtig. Die Zwischenlager werden im oberen Bereich des Trogs befestigt und/oder seitlich gefhr