MEKAANINEN KULJETUS 477102A Jauheiden ja suspensioiden käsittely Kuitu- ja partikkelitekniikan laboratorio 1
Kiinteiden aineiden kuljetus Kiinteät aineet jaetaan kuljetusominaisuuksiensa mukaan kahteen ryhmään: Joukkotavara Ominaista jauhemaisuus Osasia ei voi käsitellä yksitellen vaan aina suurena määränä Esim. sora, malmimurske ja säkittämätön lannoite Kappaletavara Koostuu erillisistä osasista, joita voidaan käsitellä ja kuljettaa kutakin erillisenä yksikkönä Esim. pölkyt, valukappaleet ja säkitetty lannoite (joukkotavarasta tulee siis kappaletavaraa, kun se pakataan) Prosessiteollisuudessa tyypillisesti: Raaka-aine ja välituotteet: joukkotavaraa Lopputuote: kappaletavaraa 2
Kiinteiden aineiden kuljetus Kuljettimet vs. siirtimet Kuljettimet Kuljettava elin liikkuu materiaalin mukana Siirtimet Kuljettava elin ei liiku materiaalin mukana, vaan toistamalla omaa liikettään se saa materiaalin kulkemaan siirtimessä Frilund, R. & Pihkala, J. Prosessialan kuljetustekniikka, 64 3
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 4
Hihnakuljetin Perusrakenne Yleisin ja tärkein kuljetin prosessiteollisuudessa Lannoitteet, malmit, rikasteet, hake, sahanpuru, Soveltuu sekä joukko- että kappaletavaralle Hihnakuljettimella saadaan jatkuva kuljetus Materiaali voidaan lastata ja purkaa hihnan toimiessa Lauri Karppinen 2010 Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 65 5
Hihnakuljetin Hihnakuljettimen muotoja 6
Hihna on tavallisesti Kumia Muovia Hihnakuljetin Hihna Vahvistettu puuvilla-, teräslanka- tai muulla punoksella Hihna koostuu kolmesta eri osasta: rungosta sekä ylä- ja alapeitteistä Runko antaa hihnalle tarvittavan vetolujuuden ja tukevuuden Metso Minerasl. Trellex - Tekstiilivahvikehihnat, 3 Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 65, 68 7
Hihnakuljetin Hihnamateriaalit sileät hihnat Runko muodostuu nykyään pääasiassa tekokuiduista valmistetuista ohuella kumikerroksella toisiinsa liitetyistä hihnakankaista Kangaskerrosten määrä riippuu hihnalle tulevan kuormituksen suuruudesta Mutta: Liian monet kangaskerrokset jäykistävät hihnaa ja haittaavat kuljettimen toimintaa Kumiseoksesta valmistettujen peitteiden paksuus vaihtelee käyttötarkoituksen mukaan Peitteet suojaavat hihnan runkoa mekaanisilta, kemiallisilta ja ilmastollisilta vaikutuksilta 8
Hihnakuljetin Profiloidut hihnat Yleisimpiä hihnakuvioita: Metso minerals 2009 Käytetään paikoissa, joissa tapahtuu materiaalin kuljetusta yläviistoon Kuviointi mahdollistaa jopa 30 nousun kuljettimessa 9
Hihnakuljetin Veto- ja taittorummut Vetorumpu ja taittorumpu eivät sanottavasti poikkea toisistaan Ero on siinä, että vetorummun avulla siirretään tarvittava käyttövoima kuljetinhihnaa Yleensä moottori on asennettu vetorummun viereen Voima siirtyy hihnaan kitkan avulla Taittorumpu pyörii vapaasti hihnakuljettimen toisessa päässä (eli taittorummussa ei ole voimansiirtoa) ja sen avulla palautetaan hihna takaisin vetorummulle Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 66 10
Hihnakuljetin Veto- ja taittorummut Vetorummun pintamateriaalina esim. uritettu erikoiskumi Kumien tarkoituksena on lisätä kitkaa hihnan ja vetorummun välissä vähentäen hihnan turhaa luistamista Taittorumpu on lähes aina pinnoittamaton teräsrumpu Molemmat rummut ovat lieriönmuotoisia, joskus bombeerattuja Metso minerals 2009 Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 66 11
Hihnakuljetin Kannatus- ja palautusrullasto Kannatusrullasto ja palautusrullasto kannattavat ja ohjaavat päällään kulkevaa hihnaa Rullastojen rakenne, jakoväli ja muoto määräytyvät kuljetettavan aineen ja hihnan nopeuden mukaan Koururullasto Juokkotavara Tasorullasto Kappaletavara Ohjausrullasto Sivuttaisliikkeen esto Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 66 12
Hihnakuljetin Kannatus- ja palautusrullasto Normaali kannatusrulla on teräsvaippainen, päistään laakeroitu ja tiivistetty Syöttökohdissa ja muissa kuormitetuissa kohdissa rullia on sijoitettu yleensä tiheämmin Paluurullaston kuormitus on pienempi, joten siinä käytetään pidempiä rullavälejä ja rullat ovat kevytrakenteisia 13
Hihnakuljetin Kiristyslaitteisto Kiristyslaitteistolla pidetään hihnan kireys tasaisena, jotta vetorummun ja hihnan välille ei synny luistoa Ruuvikiristys: Hihnan kireyttä säädetään siirtämällä pääterumpua ruuvien avulla Haittapuolena on säädön tarve hihnan venyessä ruuvikiristys sopii parhaiten lyhyisiin hihnakuljettimiin Vastapainokiristys Vaunu- ja riippukiristyksessä tarvittava kiristys saadaan vastapainosta, joten menetelmät ottavat huomioon hihnan venymisen Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 67 Lauri Kuusisto 2010 14
Hihnakuljetin Puhdistuslaitteisto Puhdistuslaitteilla on tarkoitus poistaa rumpujen ja hihnan pinnalta niihin kertyneet epäpuhtaudet Yleisimmät hihnanpuhdistuslaitteet ovat kaavari ja hihnaharja Kaavarit ovat jatkuvassa kosketuksessa hihnaan tai rumpuun ja ne kaapivat epäpuhtaudet pois Hihnanharjat taas harjaavat tai koputtavat hihnan pintaa irrottaen epäpuhtaudet Metso minerals 2009 15
Hihnakuljetin Materiaalin syöttö ja purku Syöttösuppilolla saadaan kuljetettava materiaali hihnalle Muita syöttölaitteita ovat mm. ruuvisyötin, tärypöytä ja hihnasyötin Materiaalin nopeuden ja suunnan tulisi olla sama kuin hihnan nopeus ja suunta hihnaa kuluttavat törmäykset minimoituvat Materiaalin purku hihnalta voi tapahtua taittorummulta pudottamalla tai erilaisten ohjaimien avulla Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 687 16
Hihnakuljetin Muita Hihnakameran avulla voidaan tarkkailla esim. toimiiko syöttö Nopeusanturi mittaa hihnan pyörimisnopeutta Rajavahti pysäyttää hihnan, jos hihna on luisunut sivuun liikaa Lauri Kuusisto 2010 17
Hihnakuljetin Kunnossapito Tarkastuslista, jonka mukaan hihnakuljettimen kuntotarkastukset tehdään määräajoin Öljynvaihto Voitelutyö Mittaustyö (esim. laakerit ja vaihteet) Mahdollisia (jokapäiväisiä) ongelmia: Vuoto Siirtynyt hihna Vaurioita hihnassa tai hihnan liitoksessa Pölyä Hihna ei ole puhdistunut kunnolla Lauri Kuusisto 2010 18
EN 620 Hihnakuljetin Turvallisuus - standardit Kiinteän massatavaran kuljettimiin liittyvä standardi Tarkoituksena on minimoida kuljettimella esiintyvät vaarat EN 294 Sisältää turvaetäisyydet vaarallisiin paikkoihin Pyritään poistamaan tai vähentämään koneiden aiheuttamia vaaroja Turvaetäisyys määritellään minimietäisyytenä, johon suojaava rakenne pitää asettaa 19
Hihnakuljetin Turvallisuus - Vaaratekijöitä Mekaanisia vaaratekijöitä (esim. puristumis- tai takertumisvaara) Turva-aidat ainakin rummuilla ja vastapainolla Kuljettimen alustan suojaus Sähköstä johtuvat vaaratekijät Eristykset Turvakytkin Lämpötila, tulipalo, räjähdys Hihnan materiaali Kunnossapitoon liittyvät vaarat Tomi Hänti 2008 20
Hihnakuljetin Turvallisuus Veto- ja taittorummun nielunsuojat Hätäpysäytyslaitteet Lyhyet kuljettimet turva-aita Pitkät kuljettimet köysihätäpysäytys ja kytkinpainike Rullien suojukset Kiristyslaitteiston suojukset Siirilä 2002, 327 Lauri Kuusisto 2010 Tomi Hänti 2008 21
Hihnakuljetin Etuja Hihnakuljettimen etuja ovat suuri kuljetuskyky Kuljetusetäisyys voi olla tarpeen mukaan muutamasta metristä useisiin kilometreihin Hihnakuljettimen rakenne on suhteellisen yksinkertainen. Hihnakuljetin koostuu vakio-osista huolto yksinkertaista ja kohtuuhintaista Laitteiston tehonkulutus on suhteellisen vähäistä muihin saman kapasiteetin ja kuljetuskyvyn omaaviin kuljettimiin verrattuna Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 687 22
Hihnakuljetin Haittapuolia Hihnakuljettimen haittapuolia on sen rajallinen käyttö pystysuunnassa Korkein nousukulma on noin 25, ellei hihnan pinta ole profiloitu Kaarteet ongelmallisia! Voidaan käyttää vain suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa Pölyäminen Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 68 23
Hihnakuljetin Mitoitus Hihnakuljettimen (myös yleensä kuljettimien) mitoituksen tärkeimmät tekijät ovat: Kuljettimen kapasiteetti Siirron vaatima teho Kuljettimeen kohdistuvat jännitykset eri kohdissa Kuljettimen vaatima teho Jatkuvatoimisen kuljettimen kapasiteettiin vaikuttaa Materiaalin massa kuljettimen pituusyksikkö kohti Siirtonopeus Kuljetuksen tarvittavaa tehoa laskettaessa on huomioitava sekä siirtoon että häviöiden voittamiseen tarvittava energiamäärä Metso Minerals. Basics in Minerals Processing, 7:11 24
FLUPA II - 30.1.2008 klo: 10-12 25
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 26
Ruuvikuljetin Ruuvikuljetin/siirrin koostuu paikallaan pysyvästä putkesta tai kourusta sekä pyörivästä ruuvista Ruuvikuljettimet on tarkoitettu jauhemaisten materiaalien siirtoon lyhyellä matkalla Ruuvikuljetin voi myös olla osa annostelulaitteistoa Ruuvikuljetin koostuu viidestä perusosasta: Runko Ruuvi Laakeripesät ja tiiviste Käyttöyksikkö Luukut Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,81 27
Ruuvikuljetin Kuljettimen runko voi olla käyttötarkoituksesta riippuen U-kouru tai putki. Runko ja ruuvi voidaan valmistaa hiiliteräksestä, haponkestävästä teräksestä tai ruostumattomasta teräksestä Ruuvikuljettimet suunnitellaan aina tapauskohtaisesti, jolloin lopputulos on toimiva ja taloudellinen Kuljetin on helposti huollettavissa ja säännöllisesti huollettuna pitkäikäinen ja edullinen käyttää 12/8/2015 28
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 29
Ketjukuljettimet Ketjukuljettimia Pelkkä ketjukuljetin Lamelli- eli nivellaattakuljetin Raappa- eli kolakuljetin (kourukuljetin) Redler eli en masse -kuljetin Ketjukuljettimet ovat yksinkertaisia rakenteeltaan, varmatoimisia ja helppohoitoisia Kaarteiden teko helppoa ja nousukulma voi olla korkeakin edellyttäen, että ketjussa on tartuntaelimiä Käyntiääni kova ja kuluminen nopeaa Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 71 30
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 31
Raappakuljetin Raappa- eli kolakuljetin (laahakuljetin puunjalostusteoll.) Ketjuun on tasavälein kiinnitetty levyjä Levyt ovat ketjuun nähden poikittain ja pystyasennossa Käytetään sekä joukkotavaran että kappaletavaran kuljetukseen Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 71 32
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 33
Lamellikuljetin Lamellikuljettimen perustyyppi on paljolti hihnakuljettimen näköinen, mutta hihnan tilalla on ketju Veto- ja taittorummun sijasta on veto- ja taittoketjupyörä, joiden välillä ketjupari liikkuu Ketjujen väliin on kiinnitetty levymäisiä tasoja (lamelleja), joiden päälle kuljetettava materiaali asettuu Käyttö Joukkotavaran kuljetuksessa: lähinnä syöttimenä Kappaletavarasovellus : tavaratalojen liukukäytävät, liukuportaat 34 Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 69
Tasolamelli Puuta, muovia, terästä Lamellikuljetin Lamellityypit Pinta pehmeä, kuljetettaessa kolhuille arkaa kappaletavaraa Kourulamelli Reunat mahdollistavat suuren materiaalimäärän kuljettamisen Soveltuu erityisesti joukkotavaralle Kauhalamelli Sivureunojen lisäksi lamellien väliset väliseinät Päästään jopa 45 nousukulmaan Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 70 35
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 36
Redler-kuljetin Redler-kuljetin koostuu ketjusta, johon on kiinnitetty muotoiltuja siivekkeitä Ketju siivekkeineen liikkuu umpinaisessa levykotelossa ja kuljetettava materiaali kulkeutuu siivekkeiden mukana Kuumien materiaalien kuljetusta varten kotelon ympärille voidaan rakentaa jäähdytysvaippa Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,271 37
Redler-kuljetin Soveltuvuus, edut ja haittapuolet Redler-kuljetin Edut Soveltuu kuumalle ja kuivalle materiaalille Käytetään sekä prosessi- että elintarviketeollisuudessa lyhyisiin joukkotavarakuljetuksiin Yksinkertainen rakenne Pölyttömyys (kotelon ansiosta) Kuljetus voi olla pystysuoraa Materiaali voidaan kuormata ja purkaa mielivaltaisesta paikasta Haittapuolet Pieni kuljetusnopeus, suuri tehontarve Vain lyhyille kuljetusmatkoille Kotelo kuluu nopeasti Herkkyys ylikuormituksille Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,271 38
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 39
Yksinkertainen ketjukuljetin Yksinkertaisin ketjukuljetin on pelkkä ketju Metalliset: prosessiteollisuus Muoviset: elintarviketeollisuus Alakuppilassa! Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniik1a, 70 40
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 41
Elevaattori Kuljettaa materiaalia pystysuoraan tai jyrkästi kaltevalla reitillä peräkkäisten kauhojen avulla Kauhat ovat kiinni nauhassa, ketjussa tai ketjuparissa ja kiertävät jatkuvasti ottaen mukaansa materiaalia alhaalta ja kaataen sen ylhäällä Nokia esite 1977 Metso minerals esite 2009 42
Elevaattori Syöttötavat 1. Materiaalivirta suunnataan suoraan kauhaan sen noustessa ylöspäin 2. Materiaali kerääntyy elevaattorin pohjalle, josta kauhat kahmaisevat mukaansa materiaaliannoksen 3. Yhdistetään molemmat edelliset menetelmät siten, että pääosa syötöstä hoidetaan suuntaamalla materiaalivirta kauhaan Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 71 43
Elevaattori Purkutavat 1. Kauha tyhjenee painovoiman vaikutuksesta 2. Kauha tyhjenee keskipakovoiman vaikutuksesta 3. Kauha tyhjenee painovoiman ja keskipakovoiman yhteisvaikutuksesta Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka, 77 44
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN ELEVAATTORIT KETJUKULJETTIMET RUUVIKULJETIN INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 45
Siirtimet Inertiasiirtimet - Heilurisiirrin Inertiasiirtimen toiminta perustuu hitausvoimiin eli inertiaan Inertiasiirrintyyppejä on kaksi: Heilurisiirrin Kouru, joka liikkuu pituussuunnassa edestakaisin siten, että eteenpäin suuntautuvan liikkeen aikana kiihtyvyys on pieni ja paluuliikkeen aikana suuri Materiaali pysyy kourun päällä eteenpäin suuntatuvan liikkeen aikana, mutta paluuliikkeen suurempi kiihtyvyys irrottaa materiaalin liukumaan eteenpäin pitkin kourua Toistuvilla heilutusliikkeillä saadaan materiaalivirta etenemään nykäyksittäin Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,82 46
Siirtimet Inertiasiirtimet - Tärysiirrin Tärysiirrin Edestakainen liike on osittain pystysuorassa, mikä saa siirrettävän materiaalin pomppimaan eteenpäin kourussa Tärysiirtimellä voidaan kuljettaa loivasti ylöspäin. Muuten tärysiirrin vastaa heilurisiirrintä Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,82 47
Siirtimet Inertiasiirtimet Edut ja haittapuolet Inertisiirtimien etuja ovat Yksinkertaisia ja varmakäyttöisiä Inertisiirtimien haittoja ovat Tärinä ja ääniongelmat Inertisiirtimiä käytetään Lyhyeen kuljetukseen Syöttölaitteina seuloina Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,82 48
Mekaaniset kuljetinjärjestelmät MEKAANISET KULJETTTIMET HIHNAKULJETIN RUUVIKULJETIN KETJUKULJETTIMET ELEVAATTORIT INERTIASIIRTIMET RULLARADAT JA RULLASTOT LUISUT, KOURUT JA PUDOTUS- PORTAAT KOURU- ELI RAAPPAKULJETTIMET LAMELLI- ELI (NIVEL)LAATTAKULJETIN REDLERKULJETIN KETJUKULJETIN 49
Siirtimet Rullarata Rullaradalla kappaletavara liikkuu joko painovoiman tai vetorullien avulla Painovoiman avulla rullaradan oltava alaspäin kalteva Vetävät rullat muoto vapaampi, mutta ei voi mennä juurikaan ylöspäin Erityisesti elintarviketeollisuudessa Varastoivuus Frilund & Pihkala. Prosessialan kuljetustekniikka,81 50