Turbiny do mieszarek turbinowych typu MT produkcji krajowej

Autorzy:
Krzysztof Makohonenko
Damian Gorzkiewicz

Streszczenie

Artykuł przedstawia nowe rozwiązania konstrukcyjne turbin do mieszarek turbinowych małej pojemności typu MT oferowanych przez firmę CASTECH.
Przybliża potencjalnym klientom nowy sposób mieszania masy formierskiej wraz z jego zaletami.
Przyjmuje się, że cały asortyment oferowanych mieszarek turbinowych typu MT dzieli się na:
• mieszarki turbinowe małej pojemności do MT-300;
• mieszarki turbinowe średniej pojemności MT-500, MT-1000, MT-1500;
• mieszarki turbinowe dużej pojemności MT-2000, MT-2500, MT-3000, MT-4000 i MT-6000.

Mieszarki dużej pojemności są zazwyczaj wyposażone w dwie turbiny i jako takie są nazywane mieszarkami dwu-turbinowymi typu MDT.
W mieszarkach turbinowych, zwanych również wirnikowymi, jednym z najważniejszych zespołów jest zespół turbiny z napędem, a w nim przede wszystkim sama turbina, której części są częściami technologicznego zużycia. Stykają się z medium roboczym, którym jest zazwyczaj masa formierska i pracują w bardzo trudnych warunkach.

Turbina składa się z wału głównego cztero-, sześcio- lub najczęściej ośmiokątnego oraz przymocowanego do niego łopatek. Są to najczęściej łopatki wymienne, a ich powierzchnie są chronione warstwą napawaną o wysokiej odporności na ścieranie. Jest to wymóg konieczny, gdyż zazwyczaj głównym składnikiem mieszania mas jest piasek kwarcowy, który ma zdolność do intensywnego ścierania metalu.

Podział turbin

1. Ze względu na konstrukcję łopatek turbiny dzieli się na:
• palcowo-talerzowe;
• segmentowe;
• łopatkowe- najczęściej stosowane.

2. Ze względu na kształt wału głównego i usytuowanie łopatek, turbiny dzieli się na:
• czteroramienne /czterokątne/;
• sześcioramienne /sześciokątne/;
• ośmioramienne /ośmiokątne/ – najczęściej stosowane.

3. Ze względu na kątowe ustawienie łopatek na wale, turbiny dzieli się na:
• lewoskrętne;
• prawoskrętne.

Cechy konstrukcyjne turbin

Turbiny posiadają następujące cechy charakterystyczne:
• typ turbiny;
• średnica zewnętrzna turbiny;
• prędkość obrotowa turbiny;
• ilość łopatek na obwodzie;
• całkowita ilość łopatek;
• pochylenie łopatek;
• szerokość łopatek;
• grubość łopatek;
• rozstaw łopatek /podziałka pionowa/.

1. ILOŚĆ ŁOPATEK W TURBINIE.

Ilość łopatek uzależniona jest od wielkości turbiny oraz rodzaju medium roboczego jakie ma być poddane operacji mieszania. Schemat rozmieszczenia łopatek przedstawia rys. nr 1.

Rys. nr 1.

W mieszarkach typu MT małe turbiny palcowo-talerzowe posiadają zazwyczaj sześć palców. Natomiast turbiny łopatkowe, w zależności od kształtu wału głównego /wieloramienność/, posiadają od 24 do 32 sztuk łopatek Są to wielkości najczęściej stosowane.

2. ŚREDNICE ZEWNĘTRZNE TURBIN

W małych mieszarkach turbinowych stosowanych w przemyśle średnice turbin występują już od ok.250 mm. Natomiast w mieszarkach średniej i dużej ładowności średnice turbin dochodzą praktycznie do 750 mm.

3. PRĘDKOŚĆ OBROTOWA TURBIN

Badania wykazały, a praktyka potwierdziła, że prędkość obrotowa turbin stosowanych w mieszarkach typu MT wynosi zazwyczaj ok. 450 – 750 obr/min i przynosi dobre efekty mieszania mas. Warunkiem dobrej pracy turbiny jest to by zasyp mieszarki następował po uprzednim uruchomieniu turbiny. Do poprawnego uruchomienia turbiny stosuje się przemienniki prądu zmiennego i tzw. SOFT-START.

4. POCHYLENIE, SZEROKOŚĆ I GRUBOŚĆ ŁOPATEK

W mieszarkach turbinowych pochylenie łopatek najczęściej wynosi kilkanaście stopni i może być lewo lub prawostronne. Szerokość łopatek wynosi kilkanaście do kilkudziesięciu mm, najczęściej od 40 do 60 mm. Grubość łopatek występuje od 15-20 mm. Są to dane sprawdzone praktycznie.

5. MOCE SILNIKÓW ELEKTRYCZNYCH DO NAPĘDU TURBIN

• mieszarki turbinowe małej pojemności – moc do 45kW;
• mieszarki turbinowe średniej pojemności – moc od 45kW do ok.75kW;
• mieszarki turbinowe dużej pojemności – moc od 90kW do 160kW.

Mieszarki dwu-turbinowe typu MDT

Mieszarki turbinowe dużej pojemności zaczynają się od masy wsadu 2500 kg i praktycznie dochodzą do 6000 kg. Są to mieszarki typu:
• MDT-2500, masa wsadu 2500 kg, średnica misy ok. 2400 mm;
• MDT-3000, masa wsadu 3000 kg, średnica misy ok. 2650 mm;
• MDT-4000, masa wsadu 4000 kg, średnica misy ok. 2900 mm;
• MDT-6000, masa wsadu 6000 kg, średnica misy ok. 3200 mm.

Tak duże średnice mis powodują konieczność stosowania co najmniej dwóch turbin. W tym przypadku są to mieszarki wieloturbinowe, najczęściej dwu-turbinowe.

Praktyka wykazała, że należy stosować turbiny o różnych prędkościach obrotowych, mocach silników oraz o różnych kierunkach obrotów /prawo lub lewoskrętne/. Właściwy dobór parametrów turbin oraz ich usytuowanie w misie mieszarki daje bardzo dobre efekty mieszania. Zastosowanie dwóch turbin w mieszarce przedstawia rys. nr 2.

Rys. nr 2.

Firma CASTECH posiada bogate doświadczenie w konstruowaniu mieszarek turbinowych MT i MDT, stanowisk mieszania mas SMM oraz turbin TMT. Oferujemy Państwu części technologicznego zużycia do tych maszyn, w tym wszelkiego rodzaju turbiny wysokoobrotowe.