Korea Ever-Power · คู่มือวิศวกรรมการใช้งาน
เฟืองตัวหนอนและเฟืองตัวหนอนสำหรับระบบขับเคลื่อนเตาเผาปูนซีเมนต์และเครื่องบดลูกบอล
ชุดขับเคลื่อนเสริมของเตาเผาในโรงงานปูนซีเมนต์ทำงานห่างจากเปลือกหมุนที่มีอุณหภูมิพื้นผิว 300 องศาเซลเซียส ในระยะ 3 เมตร ในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่นปูนซีเมนต์ที่เป็นด่าง มีค่า pH 12 ขณะเดียวกันก็ต้องรับแรงกระแทกเป็นระยะจากลูกเหล็กบดหนัก 80 ตันที่ไหลลงมาภายในเครื่องบดลูกบอลที่อยู่ติดกัน ความร้อน ฝุ่น และแรงกระแทก — ที่เกิดขึ้นพร้อมกันและต่อเนื่อง — ทำให้ปูนซีเมนต์เป็นสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดสำหรับชุดเฟืองตัวหนอนใดๆ ในบทความ 30 ชิ้นชุดนี้
โรงงานผลิตปูนซีเมนต์ใช้ชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับขับเคลื่อนอุปกรณ์เสริมของเตาเผา (การดันเศษวัสดุ) การขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ทีละน้อยของเครื่องบดลูกบอล การขับเคลื่อนตะแกรงระบายความร้อนของปูนเม็ด และตัวขับวาล์วของตัวกรองถุง ซึ่งเป็นงานที่ต้องการแรงบิดเอาต์พุต 500 ถึง 15,000 นิวตันเมตร ที่ความเร็วรอบ 0.5 ถึง 10 รอบต่อนาที ในสภาพแวดล้อมที่มีทั้งความร้อน การสึกหรอ และแรงกระแทก แผนผังการตัดสินใจด้านการจัดการความร้อนจะกล่าวถึงความท้าทายด้านความร้อนสองด้านที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของปูนซีเมนต์ ได้แก่ ความร้อนแผ่รังสีภายนอกจากเปลือกเตาเผาและตัวระบายความร้อนปูนเม็ด (ทำให้อุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้นถึง 60 ถึง 150 องศาเซลเซียส) บวกกับความร้อนเสียดทานภายในจากประสิทธิภาพของเฟืองที่ไม่ดี ทำให้เกิดอุณหภูมิภายในตัวเรือนที่ต้องใช้การระบายความร้อนแบบแอคทีฟในโรงงานส่วนใหญ่ มีการกำหนดกลยุทธ์การระบายความร้อนสี่แบบตามอุณหภูมิภายในตัวเรือน ได้แก่ การพาความร้อนตามธรรมชาติที่อุณหภูมิต่ำกว่า 80 องศา การระบายความร้อนด้วยพัดลมสำหรับอุณหภูมิ 80 ถึง 110 องศา การหมุนเวียนน้ำมันสำหรับอุณหภูมิ 110 ถึง 140 องศา และการระบายความร้อนด้วยน้ำที่อุณหภูมิสูงกว่า 140 องศา ฝุ่นซีเมนต์ที่ค่า pH 12 มีทั้งคุณสมบัติกัดกร่อน (ทำลายซีล) และเป็นด่าง (กัดกร่อนยางทั่วไป) จึงจำเป็นต้องใช้ซีลแบบเฟืองตัวหนอนชนิดแข็งแรงพิเศษ พร้อมระบบระบายอากาศแบบบวก และวัสดุซีล FKM แรงกระแทกจากเครื่องบดลูกบอลที่ความถี่ 20 ถึง 40 เฮิรตซ์ เกินกว่าค่าตัวประกอบการใช้งานปกติ และจำเป็นต้องใช้ค่าตัวประกอบการใช้งานสำหรับการรับแรงกระแทกโดยเฉพาะที่ 2.0 ถึง 3.0
ชุดเฟืองตัวหนอนทำงานอย่างไรในโรงงานผลิตปูนซีเมนต์
ระบบขับเคลื่อนหลักของเตาเผาแบบหมุนและเครื่องบดลูกบอลใช้เฟืองแบบเปิด เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของอุปกรณ์ (4 ถึง 6 เมตร) มีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับเฟืองแบบปิด แต่โรงงานปูนซีเมนต์ทุกแห่งมีระบบขับเคลื่อนเสริม 15 ถึง 40 ระบบที่ใช้เฟืองตัวหนอนเป็นมาตรฐาน เช่น ระบบขับเคลื่อนแกนหมุนเตาเผาที่หมุนเตาเผาอย่างช้าๆ ในระหว่างการให้ความร้อนและการทำให้เย็นลง (เพื่อป้องกันการยุบตัวเนื่องจากความร้อน) ระบบขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของเครื่องบดลูกบอลเพื่อจัดตำแหน่งเครื่องบดสำหรับการตรวจสอบแผ่นรอง ระบบขับเคลื่อนตะแกรงระบายความร้อนของคลินเกอร์ที่เลื่อนแผ่นระบายความร้อน และตัวขับวาล์วของตัวกรองถุงที่ควบคุมแดมเปอร์ในระบบเก็บฝุ่น
ชุดขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอนเสริมเหล่านี้มีลักษณะร่วมกันสามประการ ได้แก่ ความเร็วรอบเอาต์พุตต่ำ (0.5 ถึง 10 รอบต่อนาที) แรงบิดสูง (500 ถึง 15,000 นิวตันเมตร) และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในโรงงานปูนซีเมนต์ (ความร้อน ฝุ่นละออง แรงกระแทก) ชุดเฟืองตัวหนอนสามารถรับมือกับทั้งสามอย่างนี้ได้ — แต่จะมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อมีการกำหนดการจัดการความร้อน การป้องกันฝุ่น และปัจจัยการใช้งานต่อแรงกระแทกอย่างถูกต้องเท่านั้น
แผนผังการตัดสินใจด้านการจัดการความร้อน — แหล่งความร้อนสองแหล่งจำเป็นต้องใช้ระบบระบายความร้อนแบบแอctive cooling
ชุดเฟืองตัวหนอนในโรงงานปูนซีเมนต์เผชิญกับความท้าทายด้านความร้อนที่ผสมผสานปัญหาความร้อนจากภายนอกของระบบขับเคลื่อนเตาอบขนมปัง (มาตรา A14) กับปัญหาความร้อนจากการเสียดสีของระบบขับเคลื่อนบันไดเลื่อนแบบใช้งานต่อเนื่อง (มาตรา A08) ในเวลาเดียวกัน เปลือกเตาเผาที่มีอุณหภูมิพื้นผิว 250 ถึง 350 องศาเซลเซียส จะแผ่ความร้อนไปยังตัวเรือนขับเคลื่อนเสริมที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้อุณหภูมิโดยรอบชุดเฟืองสูงขึ้นถึง 60 ถึง 150 องศาเซลเซียส ในขณะเดียวกัน ชุดเฟืองตัวหนอนก็สร้างความร้อนจากการเสียดสีภายในจากประสิทธิภาพของเฟืองที่ลดลง (โดยทั่วไป 50 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของกำลังไฟฟ้าขาเข้าจะกลายเป็นความร้อน) ตัวเรือนต้องระบายความร้อนทั้งสองแหล่ง และอุณหภูมิโดยรอบที่สูงจะลดความแตกต่างของอุณหภูมิที่มีอยู่สำหรับการระบายความร้อนตามธรรมชาติ
ป้องกันความร้อนก่อน ระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพทีหลัง ก่อนที่จะระบุระบบระบายความร้อนด้วยพัดลมหรือระบบหมุนเวียนน้ำมัน ควรประเมินก่อนว่าแผ่นกันความร้อนระหว่างเปลือกเตาเผาและชุดเฟืองตัวหนอนสามารถลดอุณหภูมิโดยรอบให้อยู่ในช่วงการพาความร้อนตามธรรมชาติ (ต่ำกว่า 80 องศาเซลเซียส) ได้หรือไม่ แผ่นสะท้อนแสงสแตนเลสขัดเงาราคา 100 ถึง 300 ดอลลาร์สหรัฐ และช่วยลดภาระความร้อนจากรังสีได้ 70 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งอาจช่วยลดความจำเป็นในการใช้ระบบระบายความร้อนด้วยพัดลม (500 ถึง 1,500 ดอลลาร์สหรัฐ) หรือระบบหมุนเวียนน้ำมัน (3,000 ถึง 8,000 ดอลลาร์สหรัฐ) กลยุทธ์การจัดการความร้อนที่คุ้มค่าที่สุดในโรงงานปูนซีเมนต์คือ ติดตั้งแผ่นกันความร้อนก่อน จากนั้นจึงเลือกวิธีการระบายความร้อนที่น้อยที่สุดสำหรับอุณหภูมิที่ติดตั้งแผ่นกันความร้อนนั้น
การป้องกันฝุ่นซีเมนต์และการรับแรงกระแทกของเครื่องบดลูกบอล
ฝุ่นปูนซีเมนต์เป็นสารปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดการสึกหรอ ฝุ่นจากเตาเผาปูนซีเมนต์ (CKD) เป็นผงละเอียดขนาดอนุภาค 10 ถึง 100 ไมโครเมตร มีค่า pH 11 ถึง 13 (เป็นด่างสูง) หาก CKD เข้าไปในตัวเรือนเฟืองตัวหนอน มันจะทำหน้าที่เป็นสารขัดถู ทำให้พื้นผิวฟันสึกหรอและกัดกร่อนล้อบรอนซ์ในอัตราที่เร็วกว่าปกติ 3 ถึง 10 เท่า ซีลกันรั่วแบบมาตรฐานสำหรับเฟืองตัวหนอนไม่สามารถป้องกัน CKD ได้ เนื่องจากอนุภาคละเอียดจะแทรกซึมผ่านรอยต่อระหว่างขอบซีลกับเพลาผ่านความแตกต่างของแรงดันสถิต (การระบายอากาศเนื่องจากความร้อน) ข้อกำหนดของซีลสำหรับงานปูนซีเมนต์กำหนดให้ใช้ซีลแบบเขาวงกต (ไม่สัมผัส ไม่มีการสึกหรอของขอบซีล) บวกกับการเป่าลมแบบบวก (ลมอัด 0.1 ถึง 0.5 บาร์เป่าออกไปด้านนอกผ่านเขาวงกต เพื่อป้องกันการเข้าของฝุ่น) วัสดุซีล FKM เป็นวัสดุที่บังคับใช้ เนื่องจากไนไตรล์และ EPDM มาตรฐานจะเสื่อมสภาพในบรรยากาศปูนซีเมนต์ที่เป็นด่างภายใน 12 ถึง 18 เดือน
การรับแรงกระแทกของเครื่องบดลูกบอล เครื่องบดลูกบอลประกอบด้วยลูกบอลเหล็กสำหรับบดหนัก 30 ถึง 100 ตัน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 25 ถึง 90 มม.) ที่เรียงตัวกันอยู่ภายในถังหมุน แรงกระแทกจากลูกบอลทำให้เกิดแรงกระแทกที่ความถี่ 20 ถึง 40 เฮิรตซ์ ซึ่งส่งผ่านเปลือกเครื่องบด ฐานราก และโครงสร้างที่อยู่ติดกันไปยังชุดเฟืองตัวหนอนที่ติดตั้งอยู่ใกล้เคียง การคำนวณค่าตัวประกอบการใช้งานมาตรฐาน (SF 1.0 ถึง 1.5) ไม่ได้คำนึงถึงแรงกระแทกที่ส่งผ่านนี้ ชุดเฟืองตัวหนอนในโรงงานปูนซีเมนต์ที่อยู่ใกล้เครื่องบดลูกบอลต้องการค่าตัวประกอบการใช้งานแรงกระแทก 2.0 ถึง 3.0 ซึ่งหมายความว่าชุดเฟืองต้องมีพิกัดรับแรงบิดคงที่ที่คำนวณได้ 2 ถึง 3 เท่า ชุดขับเคลื่อนแท่งเหล็กในเตาเผาที่แรงบิดคงที่ 3,000 นิวตันเมตร โดยมี SF 2.5 ต้องมีพิกัดรับแรงบิด 7,500 นิวตันเมตร ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะต้องใช้ขนาดโครงสร้างที่ใหญ่กว่าแรงบิดคงที่ที่คำนวณได้เพียงอย่างเดียว 1 ถึง 2 ขั้น
โรงงานผลิตปูนซีเมนต์แห่งหนึ่งในเกาหลีใต้ได้ติดตั้งชุดขับเคลื่อนเสริมสำหรับเตาเผาแบบใหม่ ซึ่งใช้เฟืองตัวหนอนคู่ที่มีพิกัดแรงบิด 5,000 นิวตันเมตร – ซึ่งตรงกับแรงบิดที่คำนวณได้ 4,200 นิวตันเมตร โดยมีปัจจัยการใช้งานมาตรฐานที่ 1.2 ชุดขับเคลื่อนนี้ติดตั้งห่างจากเปลือกเตาเผา (อุณหภูมิพื้นผิว 280 องศาเซลเซียส) 2.5 เมตร โดยไม่มีแผ่นกันความร้อน อุณหภูมิของตัวเรือนวัดได้ 115 องศาเซลเซียสหลังจากใช้งานไป 4 ชั่วโมง น้ำมันหล่อลื่นมาตรฐาน (ทนอุณหภูมิได้ถึง 90 องศาเซลเซียส) เริ่มเจือจางและเกิดการออกซิเดชัน ภายใน 6 เดือน ค่าความเป็นกรดของน้ำมันเกินขีดจำกัดที่กำหนด ล้อบรอนซ์แสดงการสึกหรอที่เร่งขึ้น และระยะคลอนเพิ่มขึ้นจาก 8 อาร์คมินิตเป็น 22 อาร์คมินิต ทีมบำรุงรักษาของโรงงานได้ติดตั้งแผ่นกันความร้อนสแตนเลส (260 ดอลลาร์สหรัฐ) ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิของตัวเรือนลงเหลือ 82 องศาเซลเซียส เปลี่ยนน้ำมันหล่อลื่นเป็นน้ำมันสังเคราะห์ PAG (ทนอุณหภูมิได้ถึง 120 องศาเซลเซียส) และเพิ่มชุดระบายความร้อนด้วยพัดลม (480 ดอลลาร์สหรัฐ) เพื่อความปลอดภัย ค่าใช้จ่ายในการแก้ไขปัญหาความร้อนของเฟืองตัวหนอนรวมทั้งหมดอยู่ที่ 740 ดอลลาร์สหรัฐฯ บวกกับค่าแรงบำรุงรักษา 3 ชั่วโมง ส่วนเฟืองตัวหนอนคู่ใหม่ (ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนเนื่องจากเฟืองเดิมสึกหรอจนใช้งานไม่ได้แล้ว) มีราคา 2,800 ดอลลาร์สหรัฐฯ บวกกับเวลาติดตั้ง 8 ชั่วโมง บทเรียนที่ได้คือ ควรนำแผนผังการตัดสินใจด้านการจัดการความร้อนมาใช้ตั้งแต่ขั้นตอนการกำหนดคุณสมบัติ ไม่ใช่หลังจากที่เฟืองคู่แรกเสียหาย การแก้ไขปัญหาความร้อนด้วยค่าใช้จ่าย 740 ดอลลาร์สหรัฐฯ จะช่วยป้องกันค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนเฟือง 2,800 ดอลลาร์สหรัฐฯ ได้หากนำมาใช้ตั้งแต่การติดตั้งครั้งแรก ในโรงงานปูนซีเมนต์ อุปกรณ์ขับเคลื่อนเสริมทุกตัวที่อยู่ภายในระยะ 5 เมตรจากเตาเผาหรือเปลือกระบายความร้อน จำเป็นต้องมีการวัดอุณหภูมิของตัวเรือนก่อนที่จะเลือกวิธีการระบายความร้อนของเฟืองตัวหนอน อย่าคิดว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติแบบมาตรฐานนั้นเพียงพอแล้วสำหรับอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง
กรณีศึกษาข้อกำหนดของชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับโรงงานผลิตปูนซีเมนต์ 3 แห่ง
กรณีที่ 1 — โรงงานผลิตปูนซีเมนต์ของเกาหลี: ระบบขับเคลื่อนแท่งเหล็กสำหรับเตาเผา เตาเผาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เมตร พร้อมฉนวนกันความร้อน
ผู้ผลิตปูนซีเมนต์ชาวเกาหลีรายหนึ่งได้ระบุชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับระบบขับเคลื่อนเสริมของเตาเผาแบบหมุนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.0 เมตร × ยาว 78 เมตร ซึ่งผลิตปูนเม็ดได้ 5,000 ตันต่อวัน ระบบขับเคลื่อนเสริมนี้จะหมุนเตาเผาด้วยความเร็ว 0.1 รอบต่อนาที ในระหว่างการให้ความร้อน การลดอุณหภูมิ และการหยุดตามแผนเพื่อป้องกันการเสียรูปจากความร้อนของเปลือกเตาเผา แรงบิดของระบบขับเคลื่อนเสริม: 4,200 นิวตันเมตร (น้ำหนักเตาเผา × แรงเสียดทานของแบริ่งที่ความเร็วต่ำ) ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทก SF: 1.5 (ระบบขับเคลื่อนเสริมของเตาเผามีแรงกระแทกน้อยที่สุด — เตาเผาหมุนได้อย่างราบรื่นที่ความเร็ว 0.1 รอบต่อนาที) กำลังรับน้ำหนักรวมที่ต้องการ: 6,300 นิวตันเมตร ข้อกำหนดที่แก้ไขแล้ว (หลังเกิดเหตุการณ์ความร้อน): ชุดเฟืองตัวหนอนแบบสตาร์ทเดี่ยว โมดูล 8 ระยะห่างศูนย์กลาง 200 มม. อัตราส่วน 60:1 กำลังรับน้ำหนัก 8,000 นิวตันเมตร วัสดุ: เฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอยชุบแข็ง ล้อบรอนซ์ฟอสฟอรัสหล่อแบบเหวี่ยง ระบบระบายความร้อน: แผ่นกันความร้อนสแตนเลส พร้อมพัดลมช่วยระบายความร้อน น้ำมันหล่อลื่น: น้ำมันสังเคราะห์ PAG ISO VG 460 ซีล: แบบเขาวงกต พร้อมระบบไล่อากาศอัด และซีล FKM อุณหภูมิของตัวเรือนหลังแผ่นกันความร้อนและพัดลม: 78 องศาเซลเซียส — อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการหล่อลื่นแบบธรรมชาติ แต่พัดลมช่วยเพิ่มระยะเผื่อสำหรับอุณหภูมิแวดล้อมสูงสุดในฤดูร้อน ราคาต่อคู่: 2,800 ดอลลาร์สหรัฐ แผ่นกันความร้อนและพัดลม: 740 ดอลลาร์สหรัฐ ต้นทุนรวมของระบบขับเคลื่อน: 3,540 ดอลลาร์สหรัฐ มูลค่าการผลิตเตาเผาที่ได้รับการปกป้อง: ประมาณ 1.2 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อวันของผลผลิตปูนเม็ด
กรณีที่ 2 — เตาเผาปูนขาวของญี่ปุ่น: ระบบขับเคลื่อนแบบค่อยเป็นค่อยไปของเครื่องบดลูกบอล การรับแรงกระแทก และการควบคุมฝุ่นละอองอย่างเข้มงวด
ผู้ผลิตปูนขาวชาวญี่ปุ่นรายหนึ่งระบุชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับระบบขับเคลื่อนแบบค่อยๆ หมุนของเครื่องบดลูกบอลขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.8 เมตร ที่ใช้บดหินปูนให้เป็นผง ระบบขับเคลื่อนแบบค่อยๆ หมุนนี้จะหมุนเครื่องบดที่ความเร็ว 0.5 รอบต่อนาที เพื่อตรวจสอบแผ่นรองด้านในและปรับปริมาณลูกบอล ซึ่งเป็นการใช้งานแบบไม่ต่อเนื่อง โดยทั่วไปประมาณ 2 ถึง 4 ชั่วโมงต่อเดือน แรงบิดในการหมุน: 2,800 นิวตันเมตร อย่างไรก็ตาม ระบบขับเคลื่อนแบบค่อยๆ หมุนนี้ติดตั้งอยู่บนฐานของเครื่องบด ห่างจากตัวเครื่องบดลูกบอล 1.5 เมตร ทำให้ได้รับแรงสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องที่ความถี่ 25 เฮิรตซ์ จากลูกบอลที่ไหลลงมาขณะเครื่องบดทำงานตามปกติ (แม้ว่าระบบขับเคลื่อนแบบค่อยๆ หมุนจะทำงานเฉพาะตอนหยุดเท่านั้น) ค่า Impact SF: 2.5 (แรงกระแทกที่ส่งผ่านจากเครื่องบดลูกบอลที่อยู่ติดกัน) พิกัดที่ต้องการ: 7,000 นิวตันเมตร ชุดเฟืองตัวหนอน: แบบสตาร์ทเดี่ยว โมดูล 6 ระยะห่างศูนย์กลาง 160 มม. อัตราส่วน 50:1 พิกัด 8,500 นิวตันเมตร การเลือกขนาดที่ใหญ่เกินไปช่วยให้มีระยะเผื่อในการดูดซับแรงกระแทก การป้องกันฝุ่นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง — ฝุ่นหินปูนมีความเป็นด่างน้อยกว่าฝุ่นซีเมนต์ (pH 9 ถึง 10) แต่มีฤทธิ์กัดกร่อนเท่ากัน ซีลแบบเขาวงกตพร้อมระบบไล่อากาศ วัสดุ: เฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอยด์ชุบแข็ง ล้ออลูมิเนียมบรอนซ์ (ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่าฟอสฟอร์บรอนซ์ภายใต้แรงกระแทก) ราคาต่อคู่: 2,200 ดอลลาร์สหรัฐ ดูรายละเอียดเพิ่มเติม เกียร์ทดรอบแบบหนอนสำหรับงานหนัก ตัวเลือกสำหรับการใช้งานในโรงงานแปรรูปซีเมนต์ ปูนขาว และแร่ธาตุ
กรณีที่ 3 — เครื่องทำความเย็นปูนเม็ดเวียดนาม: ระบบขับเคลื่อนด้วยตะแกรง อุณหภูมิแวดล้อม 120°C การทำงานต่อเนื่อง
โรงงานผลิตปูนซีเมนต์แห่งหนึ่งในเวียดนามระบุให้ใช้ชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับขับเคลื่อนตะแกรงแบบลูกสูบ 6 ชุด ในเครื่องทำความเย็นคลินเกอร์ เครื่องทำความเย็นรับคลินเกอร์ที่อุณหภูมิ 1,400 องศาเซลเซียสจากทางออกของเตาเผา และลดอุณหภูมิลงเหลือ 100 องศาเซลเซียสโดยใช้การไหลเวียนของอากาศแบบบังคับ ตะแกรงจะขับเคลื่อนแผ่นเหล็กเจาะรูไปข้างหน้าด้วยความเร็ว 3 ถึง 8 จังหวะต่อนาที ดันชั้นคลินเกอร์ผ่านเครื่องทำความเย็น อุณหภูมิแวดล้อม ณ ตำแหน่งขับเคลื่อนตะแกรง: 110 ถึง 130 องศาเซลเซียส (ความร้อนแผ่รังสีจากชั้นคลินเกอร์บวกกับความร้อนจากการพาความร้อนจากไอเสียของระบบทำความเย็น) แรงบิดเอาต์พุตต่อการขับเคลื่อน: 1,200 นิวตันเมตร การใช้งานต่อเนื่อง: 8,760 ชั่วโมงต่อปี ชุดเฟืองตัวหนอน: เริ่มต้นแบบเดี่ยว โมดูล 5 ระยะห่างศูนย์กลาง 125 มม. อัตราส่วน 40:1 การระบายความร้อน: การหมุนเวียนน้ำมันด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศภายนอก (อุณหภูมิตัวเรือนคงที่ที่ 95 องศาเซลเซียสด้วยการหมุนเวียนน้ำมัน) น้ำมันหล่อลื่น: น้ำมันสังเคราะห์ PAG ISO VG 460 เปลี่ยนทุกปี (ตรวจสอบค่าความเป็นกรดทุกไตรมาส) ซีล: แบบเขาวงกตพร้อมระบบไล่อากาศและ FKM วัสดุ: เฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอยชุบแข็ง ล้อทองแดงฟอสฟอรัส การป้องกันฝุ่นซีเมนต์มีความสำคัญน้อยกว่าในเครื่องทำความเย็น (ฝุ่นคลินเกอร์มีขนาดใหญ่กว่าและฟุ้งกระจายในอากาศน้อยกว่าฝุ่นซีเมนต์ดิบ) แต่ยังคงใช้ระบบไล่อากาศเป็นมาตรฐาน ต้นทุนต่อคู่: 1,400 ดอลลาร์สหรัฐ ระบบหมุนเวียนน้ำมันต่อชุดขับ: 1,800 ดอลลาร์สหรัฐ ชุดขับทั้งหมด 6 ชุด: 19,200 ดอลลาร์สหรัฐ เครื่องทำความเย็นนี้แปรรูปคลินเกอร์ประมาณ 5,000 ตันต่อวัน ต้นทุนของเฟืองตัวหนอนคิดเป็นน้อยกว่า 0.02 เปอร์เซ็นต์ของมูลค่าคลินเกอร์ต่อปี
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ฉันจะกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ผลกระทบต่อระบบสาธารณูปโภคสำหรับการติดตั้งโรงงานผลิตปูนซีเมนต์ได้อย่างไร?
วัดความเร็วการสั่นสะเทือน (มม./วินาที RMS) ณ ตำแหน่งติดตั้งชุดเฟืองตัวหนอนในระหว่างการทำงานปกติของโรงงาน (อุปกรณ์ใกล้เคียงทั้งหมดทำงาน) เปรียบเทียบกับแผนภูมิความรุนแรงของการสั่นสะเทือนมาตรฐาน (ISO 10816): ต่ำกว่า 1.8 มม./วินาที = SF 1.0 ถึง 1.5 (อุตสาหกรรมมาตรฐาน); 1.8 ถึง 4.5 มม./วินาที = SF 1.5 ถึง 2.0 (การสั่นสะเทือนปานกลาง); 4.5 ถึง 11.2 มม./วินาที = SF 2.0 ถึง 2.5 (การสั่นสะเทือนรุนแรง); สูงกว่า 11.2 มม./วินาที = SF 2.5 ถึง 3.0 (การสั่นสะเทือนรุนแรง — โดยทั่วไปอยู่ภายในระยะ 3 เมตรจากเครื่องบดลูกบอลที่กำลังทำงาน) หากโรงงานยังสร้างไม่เสร็จ ให้ใช้แนวทางการใช้งาน: ราวกั้นเตาเผา SF 1.2 ถึง 1.5; ตะแกรงระบายความร้อนคลินเกอร์ SF 1.5 ถึง 2.0; บริเวณใกล้เคียงเครื่องบดลูกบอล SF 2.0 ถึง 3.0; ค่าความใกล้เคียงของเครื่องบด SF 2.5 ถึง 3.0 การกำหนดค่าสูงเกินไปหนึ่งขั้นจะทำให้ต้นทุนต่อคู่เพิ่มขึ้น 15 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การกำหนดค่าต่ำเกินไปจะนำไปสู่ความเสียหายจากความล้าก่อนกำหนด
ถาม: ฝุ่นปูนซีเมนต์สามารถสร้างความเสียหายให้กับชุดเฟืองตัวหนอนได้หรือไม่ แม้ว่าจะมีตัวเรือนที่ปิดสนิทแล้วก็ตาม?
ตัวเรือนแบบปิดสนิทมาตรฐาน (เฉพาะซีลแบบริมฝีปาก ไม่มีระบบเขาวงกตหรือระบบระบายอากาศ) จะยอมให้ฝุ่นซีเมนต์เข้าไปได้ในที่สุด — อนุภาคละเอียด (10 ถึง 50 ไมโครเมตร) จะแทรกซึมผ่านขอบซีลผ่านการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (การขยายตัว/หดตัวของตัวเรือนจะดึงอากาศและฝุ่นผ่านซีลในระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ) ระยะเวลาจะแตกต่างกันไป: 6 ถึง 18 เดือนสำหรับตัวเรือนแบบซีลริมฝีปากอย่างเดียวในพื้นที่ที่มีฝุ่นมาก 3 ถึง 5 ปีสำหรับตัวเรือนแบบมีเขาวงกตโดยไม่มีระบบระบายอากาศ และ 10 ปีขึ้นไปสำหรับตัวเรือนแบบมีเขาวงกตพร้อมระบบระบายอากาศ การวิเคราะห์น้ำมัน (การนับอนุภาคและการทดสอบความเป็นด่าง) จะตรวจสอบการเข้าของฝุ่น — หากความเป็นด่างของน้ำมันสูงกว่า pH 8 หรือจำนวนอนุภาคเกิน ISO 20/18/15 จะต้องตรวจสอบซีลและเปลี่ยนน้ำมันโดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลาที่กำหนดไว้
ถาม: เหตุใดชุดเฟืองตัวหนอนในโรงงานปูนซีเมนต์จึงใช้การแช่น้ำมันแทนจาระบี?
มีสามเหตุผล ประการแรก การทำงานอย่างต่อเนื่องและอุณหภูมิสูงทำให้เกิดความร้อนอย่างต่อเนื่องซึ่งจาระบีไม่สามารถระบายออกได้ น้ำมันจะช่วยกระจายความร้อนไปยังผนังตัวเรือนเพื่อการพาความร้อนหรือไปยังตัวระบายความร้อนภายนอก ประการที่สอง สามารถถ่ายและเปลี่ยนน้ำมันได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนตัวเรือน ซึ่งสำคัญสำหรับโรงงานปูนซีเมนต์ที่มีช่วงเวลาการบำรุงรักษาสั้นและเข้าถึงได้ยาก ประการที่สาม การวิเคราะห์น้ำมัน (ค่าความเป็นกรด ปริมาณน้ำ จำนวนอนุภาค ความเป็นด่าง) ช่วยให้สามารถวินิจฉัยสภาพภายในของเฟืองและประสิทธิภาพการซีลได้โดยไม่ต้องรื้อถอน ซึ่งเป็นข้อมูลที่ไม่สามารถหาได้จากการใช้จาระบี สำหรับเฟืองตัวหนอนในโรงงานปูนซีเมนต์ที่มีระยะห่างศูนย์กลางมากกว่า 100 มม. การหล่อลื่นด้วยน้ำมันเป็นสิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย จาระบีจะใช้เฉพาะกับแอคชูเอเตอร์ขนาดเล็ก (วาล์วกรองถุง ตัวขับแดมเปอร์) ที่มีระยะห่างศูนย์กลางน้อยกว่า 80 มม. ซึ่งการเกิดความร้อนนั้นน้อยมาก
ถาม: ควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันชุดเฟืองตัวหนอนของโรงงานปูนซีเมนต์บ่อยแค่ไหน?
ระยะเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันพื้นฐาน: ปีละครั้งสำหรับไดรฟ์ที่ทำงานที่อุณหภูมิตัวเรือนต่ำกว่า 90 องศาเซลเซียส ทุก 6 เดือนสำหรับ 90 ถึง 120 องศาเซลเซียส และทุกไตรมาสสำหรับสูงกว่า 120 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์น้ำมันควรมีผลเหนือกว่าตารางการเปลี่ยนถ่ายตามปฏิทิน: ควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเมื่อค่าความเป็นกรดเกิน 2.0 mgKOH/g ปริมาณน้ำเกิน 0.5 เปอร์เซ็นต์ หรือจำนวนอนุภาคเกิน ISO 20/18/15 — โดยไม่คำนึงถึงระยะเวลาที่ผ่านไป ในพื้นที่ที่มีฝุ่นมากและไม่มีระบบระบายอากาศ การปนเปื้อนของฝุ่นอาจทำให้ต้องเปลี่ยนถ่ายน้ำมันทุก 3 ถึง 4 เดือน แม้ในอุณหภูมิต่ำ การนำการวิเคราะห์น้ำมันเฟืองตัวหนอนมาใช้ในราคา 50 ถึง 100 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัวอย่าง จะช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย 500 ถึง 2,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันที่ไม่จำเป็นสำหรับเฟืองตัวหนอนขนาดใหญ่ — และตรวจจับความเสียหายของซีลก่อนที่จะทำให้เกิดความเสียหายต่อเฟือง
ถาม: อายุการใช้งานโดยทั่วไปของชุดเฟืองตัวหนอนในโรงงานผลิตปูนซีเมนต์คือเท่าไร?
ด้วยการจัดการความร้อน การป้องกันฝุ่น และการบำรุงรักษาน้ำมันหล่อลื่นที่ถูกต้อง: อายุการใช้งาน 8 ถึง 15 ปีสำหรับระบบขับเคลื่อนที่ใช้งานต่อเนื่อง (เช่น เครื่องทำความเย็นปูนเม็ด สายพานลำเลียง) และ 15 ถึง 20 ปีขึ้นไปสำหรับระบบขับเคลื่อนที่ใช้งานเป็นช่วงๆ (เช่น การลำเลียงวัสดุในเตาเผา การเคลื่อนที่ของเครื่องจักรในโรงสี ซึ่งใช้งานเพียงไม่กี่ร้อยชั่วโมงต่อปี) หากไม่มีการป้องกันฝุ่นที่เพียงพอ การปนเปื้อนของสารกัดกร่อนอาจทำลายล้อเฟืองตัวหนอนบรอนซ์ได้ภายใน 2 ถึง 4 ปี หากไม่มีการจัดการความร้อนที่เพียงพอ การเสื่อมสภาพของน้ำมันหล่อลื่นอาจทำให้เกิดการสึกหรออย่างรวดเร็วภายใน 6 ถึง 12 เดือน อายุการใช้งานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการป้องกันสภาพแวดล้อม (ซีล การระบายความร้อน การบำรุงรักษาน้ำมันหล่อลื่น) มากกว่าพิกัดทางกล — เฟืองตัวหนอนที่ได้รับการปกป้องอย่างถูกต้องจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเฟืองตัวหนอนที่ได้รับการปกป้องไม่เพียงพอถึง 3 ถึง 5 เท่า เมื่อเทียบกับพิกัดทางกลเดียวกัน
ชุดเฟืองตัวหนอนในโรงงานปูนซีเมนต์ทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดเมื่อเทียบกับงานอื่นๆ ในชุดนี้ โดยต้องเผชิญกับความร้อนจากภายนอก (60 ถึง 150 องศาเซลเซียสจากเปลือกเตาเผาและเครื่องทำความเย็น) ฝุ่นละอองด่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (ฝุ่นจากเตาเผาปูนซีเมนต์ที่มีค่า pH 12) และแรงกระแทกที่ส่งผ่าน (20 ถึง 40 เฮิรตซ์จากแรงกระแทกของเครื่องบดลูกบอล) แผนผังการตัดสินใจด้านการจัดการความร้อนจะจัดการกับความท้าทายด้านความร้อนสองประการนี้โดยการเลือกวิธีการระบายความร้อนขั้นต่ำ (การพาความร้อนตามธรรมชาติ พัดลม การหมุนเวียนน้ำมัน หรือปลอกน้ำ) โดยพิจารณาจากอุณหภูมิของตัวเรือนที่วัดได้หลังจากติดตั้งฉนวนกันความร้อนแล้ว การป้องกันฝุ่นปูนซีเมนต์ด้วยซีลแบบเขาวงกตพร้อมระบบระบายอากาศแบบบวกเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับชุดขับเคลื่อนใดๆ ในบริเวณที่มีฝุ่นมาก ต้นทุนของระบบระบายอากาศ (200 ถึง 500 ดอลลาร์สหรัฐ) ช่วยป้องกันการปนเปื้อนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งอาจทำลายชุดเฟืองตัวหนอนราคา 1,500 ถึง 3,000 ดอลลาร์สหรัฐภายใน 2 ถึง 4 ปี การรับแรงกระแทกของเครื่องบดลูกบอลต้องใช้ค่าตัวประกอบการรับแรงกระแทก (Impact Service Factor) อยู่ที่ 2.0 ถึง 3.0 ซึ่งหมายความว่าคู่ของชิ้นส่วนต้องรับแรงบิดได้ 2 ถึง 3 เท่าของแรงบิดในสภาวะคงที่ เพื่อให้ทนต่อการสั่นสะเทือนที่ส่งมาจากการกระแทกของวัสดุบดได้
สำหรับผู้ประกอบการโรงงานปูนซีเมนต์และผู้ผลิตอุปกรณ์ ฝ่ายวิศวกรรมของเราจะวิเคราะห์สภาพแวดล้อมด้านความร้อนและฝุ่นละอองในการติดตั้ง เพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดด้านการระบายความร้อน การปิดผนึก และปัจจัยการใช้งานที่เหมาะสม แคตตาล็อกมาตรฐาน ชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับงานหนัก ครอบคลุมขนาดท่อซีเมนต์ตั้งแต่ 125 ถึง 250 มม. พร้อมระบบหล่อลื่นด้วยน้ำมัน ซีลแบบเขาวงกต และตัวเลือกการไล่อากาศ ส่งคำขอ ข้อกำหนดการขับเคลื่อนโรงงานปูนซีเมนต์ โดยพิจารณาจากตำแหน่งการติดตั้ง ความใกล้ชิดกับเตาเผา/โรงสี การวัดอุณหภูมิของตัวเรือน และระดับการสั่นสะเทือน
กำลังระบุชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับโรงงานผลิตปูนซีเมนต์หรือโรงงานแปรรูปแร่ใช่หรือไม่?
โปรดส่งข้อมูลสถานที่ติดตั้ง ระยะห่างจากเตาเผา/เครื่องทำความเย็น/เครื่องบด อุณหภูมิของตัวเครื่อง ระดับการสั่นสะเทือน การสัมผัสกับฝุ่น และลักษณะการทำงานของเครื่องว่าเป็นแบบต่อเนื่องหรือเป็นช่วงๆ เราจะเลือกวิธีการระบายความร้อน การป้องกันฝุ่น ปัจจัยการใช้งาน และข้อกำหนดของวัสดุให้เหมาะสม
บรรณาธิการ: Cxm
