Виброконвейеры - технологически чистый вид промышленного транспорта

   В это время группа специалистов ГНИКП «Вибротехника», возглавляемого  Ю.Н.Хажинским,  предложила использовать в Минсредмаше для транспортирования пылящих, активных, химически агрессивных, взрывоопасных, абразивных, горячих и других насыпных грузов, для перемещения которых мало или совершенно непригодны другие виды конвейеров, вибрационный транспорт.

 В то время, как во второй половине прошлого века  большинство исследователей, создав в одном экземпляре опытный образец вибротранспортера, переключались на другую тематику (кроме ВНИИПТМАШ), ГНИКП «Вибротехника», внося большой вклад в теорию и практику этого вопроса, при поддержке Минсредмаша, организовало серийное производство различных типов виброконвейеров и их внедрение на предприятиях народного хозяйства.

 В г.Рыбинск на Волжском машиностроительном заводе был построен специализированный цех, изготовлявший вибрационное оборудование, на ряде заводов было организовано изготовление специальных комплектующих изделий. В настоящее время одним из продолжателей дел ГНИКП «Вибротехника» является ООО «КОНСИТ Холдинг».Движение материала при вибрационном транспор­тировании осуществляется путем микробросков от  колебаний с заданными частотой, амплитудой и углом грузонесущего органа.  Внутри грузонесущих органов вибрационных конвейеров, выполненных в виде труб или желобов, отсутствуют какие-либо движущиеся конструкции. Ограничением для применения виброконвейеров является склонность транспортируемых  материалов  к налипанию. Кроме того, требуется тщательный выбор параметров вибрации при транспортировании легких мелкодисперсных материалов типа цемента.

Основными достоинствами вибрационного транспорта являются:

• значительное улучшение санитарно-гигиенических условий труда и уменьшение загрязнения окружающей среды за счет возможности выполнения вибротранспортных машин в пылеплотном или герметичном исполнениях (места пересыпок материала уплотняются резиновыми герметизаторами);
• исключается возможность загрязнения транспортируемого материала посто­ронними веществами и его потери с просыпями и пылью;
• малый износ грузонесущего органа даже при транспортировке абразивных материалов;- возможность совмещения процесса транспортирования с просеиванием, подогревом, охлаждением, отмывкой, смешиванием и другими технологическими операциями;
• простота конструкции.

 Вибрационные конвейеры выгодно отличаются от скребковых и винтовых (шнеков) значительно меньшими металло- и энергоемкостью, надежностью в работе, низкими эксплуатационными затратами.В решении задач охраны труда и окружающей среды конкурентом вибротранспорту  могут быть трубчатые конвейеры с гибким тяговым органом внутри трубы, но они уступают виброконвейерам по надежности и ремонтопригодности.

 К настоящему времени разработано большое количество различных конструкций и типоразмеров виброконвейеров, набор которых позволяет исчерпывающе решать самые разнообразные транспортные задачи.Для подачи материала на небольшие расстояния (до 5 м) используются однотрубные зарезонансные вибрационные конвейеры типа КВ1Т (рис.1, табл.1).

Рис.1. Однотрубные вибрационные конвейеры типа КВ1Т

Таблица 1

 Технические характеристики конвейеров КВ1Т

Конвейеры типа КВ1Т состоят из транспортирующей трубы, установленной или подвешенной на упругих элементах, и вибровозбудителя. Выпускаются конвейеры КВ1Т трех типоразмеров с диаметром рабочего органа 150, 300 и 400 мм и производительностью от 8 до 40 м³/ч. Однотрубные конвейеры в течение многих лет работают на Лыткаринском заводе оптического стекла (Московская обл.), Ключевском заводе ферросплавов (Свердловская обл.), Чимкентском ПО «Фосфор» (Казахстан) и др.     Наряду с однотрубными виброконвейерами существует большое количество различных одножелобчатых виброконвейеров также зарезонансного типа и вибропитателей. Для перемещения материалов на значительные расстояния с большой производи­тельностью широкое распространение получили двухтрубные резонансные уравновешенные конвейеры типа КВ2Т (рис.2, табл.2).

 

Рис.2. Двухтрубный конвейер типа КВ2Т

Таблица 2

 Конвейеры типа КВ2Т состоят из двух транспортирующих труб, связанных между собой упругими узлами и установленных на опорах, закреп­ленных на раме конвейера. Машины такого типа основаны на принципе колебания в противофазе в резонансном режиме двух равных масс. В любой момент вре­мени силы инерции масс уравновешены между собой как по величине, так и по на­правлению, а внутри системы происходит непрерывный обмен между кинетической энергией колеблющихся масс и потенциальной энергией упругих элементов. Благодаря этому на рабочие органы конвейера и его привод  действуют небольшие нагрузки, машины не оказывают существенного динамического воздействия на фундамент. Оптимальная длина транспортирования двухтрубных виброконвейеров состав­ляет до 30 м, а их производительность  может достигать 160 м³/ч. При большой протяженности трассы конвейеры устанавливаются последовательно друг за другом, при этом общая длина транспортирования может превышать 100 м.

 Конвейеры могут быть оборудованы промежуточными загрузками и разгрузками в требуемых точках по длине машины. Привод промежуточных разгрузок может иметь ручное или автоматическое (дистанционное) управление.     Вибрационные транспортные системы на базе двухтрубных конвейеров были внедрены на ряде предприятий отрасли в производстве минеральных удобрений (Приднепровский химический завод, г. Днепродзержинск, Украина; ГП «Алмаз», г. Лермонтов, Ставропольский край; АК «КАСКОРН», г. Актау, Казахстан). Крупнейшая в Союзе транспортная система из виброконвейеров типа КВ2Т-0,15 общей протяженностью более 600 м была пущена в эксплуатацию в середине 80-х годов на заводе «Казогнеупор» (г. Рудный, Казахстан). Успешно работает транспортная цепочка протяженностью более 70 м из виброконвейеров КВ2Т-0,45 в кислородно-конвертерном цехе №1 Новолипецкого металлургического комбината на загрузке сыпучих материалов в конвертер. 

 В последнее время широкое распространение получили желобчатые виброкон­вейеры с тяжелой рамой, сочетающие в себе ряд достоинств как инерционных, так и резонансных виброконвейеров. Они компактны, передают низкие динамические нагрузки на основание, устойчивы в работе вследствие малой чувствительности к колебаниям технологических нагрузок. Использование желоба в качестве грузонесущего органа облегчает (по сравнению с трубой) доступ к его внутренним поверхностям для осмотра, очистки или, при необходимости, футеровки. Выпускаются конвейеры КВ1Ж2 (рис.3, табл.3) че­тырех  типоразмеров с шириной грузонесущего органа от 320 до 650 мм. Длина транспортирования - от 5 до 14 м, производительность по песку - от 6 до 100 м³/ч.

 

Рис. 3. Конвейер КВ1Ж2

 Таблица 3

 На базе такой же структурно - динамической схемы (с тяжелой рамой) разработано несколько типоразмеров виброконвейеров типа КВ1Т2 с грузонесущим органом в виде трубы. Вибрационная транспортная система на базе конвейеров КВ1Ж2-0,32 успешно эксплуатируется с начала 80-х годов на Ульбинском металлургическом заводе (г. Усть –Каменогорск, Казахстан), что позволило существенно улучшить условия труда при работе с токсичным материалом. Виброконвейеры КВ1Ж2-0,65 с желобом, футерованным от налипания продукта транспортерной лентой, много лет работают на Приднепровском ХЗ (г. Днепродзержинск, Украина). Для подъема материалов созданы вертикальные вибрационные конвейеры типа КВВ (рис. 4, табл. 4).

 

 Рис.4. Конвейеры КВВ

 Вертикальные виброконвейеры представляют собой одномассную колеблющуюся конструкцию, функционирующую в зареронансном режиме вибрации. Грузонесущий орган этих вибромашин представляет собой  ци­линдрическую закрытую колонну, внутри которой укреплен спиральный транспор­тирующий желоб, по которому с помощью винтовых возвратно-поступательных колебаний конструкции материал поднимается вверх на высоту до 3,5, 5 и 8 м для конвейеров, соответственно, типов КВВ-0,3, КВВ-0,5 и КВВ-1,0. Пропускная способность этих вибромашин при транспортировании вверх в зависимости от наружного диаметра колонны и ширины желоба составляет  0,2 до 12 м³/ч (по песку).

 При необходимости вертикальные вибромашины могут транспортировать материал сверху вниз, что достигается сменой направления вибрации. На спуск материалов эти вибромашины работают с большей производительностью. Привод  виброконвейеров типа КВВ в зависимости от требования заказчиков может быть расположен в нижней или в верхней части колонны. ГНИКП "Вибротехника" были разработаны также трехмассные виброконвейеры типа КВВ3-0,3 и КВВ3-0,5, высота транспортирования которых может быть увеличена вдвое (до 7 и 10 м) за счет усложнения структурно-динамической схемы машин. Вертикальные конвейеры не получили широкого распространения из-за относительно низкой производительности и высокой удельной металлоемкости, а  технологические машины на их основе хорошо зарекомендовали себя на различных переделах.

 Существуют также вертикальные виброконвейеры с транспортирующим спиральным желобом, расположенным снаружи несущей цилиндрической колонны, обладающие меньшей удельной материалоемкостью. Герметичность транспортирования на этих конвейерах достигается с помощью съемного пленочного или матерчатого чехла, крепящегося по наружному диаметру конструкции. Такие вертикальные виброконвейеры используются в производствах, где требуются периодическая чистка и санитарная обработка конструкции.

 Применение вибрационных конвейеров и технологических аппаратов на их основе открывает также новые возможности при создании современных технологий в самых различных отраслях народного хозяйства. В настоящее время сложилась такая ситуация, при которой большинство вибрационных конвейеров, находящихся в эксплуатации на территории России, сделаны за рубежом и, как правило, входят в состав тех или иных технологических комплексов, закупленных по импорту. Отечественных виброконвейеров эксплуатируется мало, причем большинство из них после распада СССР оказались в соседних странах СНГ. Сейчас, когда наблюдается оживление целого ряда отраслей промышленности, а руководители предприятий вынуждены все больше думать о здоровье своих работников, вопросы производства и внедрения вибрационных конвейеров снова стали актуальными.