Dimensionamento Coclee

Prof. Ing. Cesare Saccani

Prof. Ing. Augusto Bianchini

Dott. Ing. Marco Pellegrini

Ing. Luca Golfera

Department of Industrial Engineering (DIN) - University of Bologna

Viale del Risorgimento 2, 40136, Bologna Italy

Corso di Impianti Meccanici Laurea Magistrale

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Dimensionamento coclee

Tipologie di coclee:

1) Convogliatrici

2) Estrattrici/dosatrici

3) Mescolatrici

4) Umidificatrici

5) Sollevatrici (inclinazione superiore a 20)

6) Coclee specifiche per fanghi

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Dimensionamento coclee

Coclea: Trasportatore continuo costituito da un canale o

da un tubo nel quale il materiale si sposta per lazione di

unelica continua o discontinua.

Coclea estrattrice: coclea che estrae materiale da un

dispositivo di raccolta (es silos, tramoggia) e lo trasporta

mantenendo, sotto condizioni controllate di

alimentazione, una portata costante. UNI 10468

Coclea convogliatrice: coclea che trasporta materiale

fornito da un altro dispositivo (es rotovalvola, altra

coclea) UNI 10318

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Dimensionamento coclee

Configurazione tipica di una coclea estrattrice

1 Silo o tramoggia, L tratto di trasporto, L1 tratto di estrazione

Fonte UNI 10468

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Dimensionamento coclee

La potenza motrice funzione della portata di materiale trasportato

: coeff. di riempimento. Con riferimento alla sezione trasversale dellelica, rapporto fra

larea della porzione di corona circolare occupato dal materiale e larea della corona circolare

individuata dai diametri esterno ed interno dellelica

Per coclee estrattrici 0,9 nella zona di estrazione.

Per coclee convogliatrici 0,150,45 in funzione del materiale.

Iv: portata nominale in volume [m3/h]

Im: portata nominale in massa [t/h]

v: Velocit nominale del materiale in

movimento [m/s]

Ae: Sezione di estrazione della coclea [m2]

De: Diametro esterno dellelica nella zona di

estrazione [m]

Di: Diametro interno dellelica nella zona di

estrazione [m]

n: velocit di rotazione della vite [rpm]

Se: passo dellelica nella zona di

estrazione [m]

=

=

4 (

2 2) =

60

=

4

2 2 60

=

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Dimensionamento coclee

n: funzione delle caratteristiche geometriche della coclea e delle propriet del materiale

Scorrevolezza (flowability) Abrasivit

Classificazione dei materiali:

Classe a: materiali scorrevoli e poco abrasivi (e.g. farina, cemento, minerali leggeri)

Classe b: materiali mediamente abrasivi (e.g. cenere e scorie, sabbia)

Classe c: materiali particolari con dimensionamento a parte (e.g. carbone, ghiaietto)

Se il moto intermittente n si pu considerabile variabile nellintervallo 120 300 rpm. Se il moto continuo si ricorre ai valori per coclee convogliatrici, vedi grafico

nella pagina seguente.

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Dimensionamento coclee

Fonte UNI 10318

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Dimensionamento coclee

La potenza resistente totale P, in kW, da superare per assicurare il trasporto del materiale

data da:

Pe: Resistenza dovuta al moto di estrazione (per coclee estrattive) [kW]

Ph: Resistenza dovuto al moto di avanzamento del materiale [kW]

Pn: Resistenza dovuta agli attriti a vuoto [kW]

Pst: Resistenza dovuta al sollevamento del materiale (per coclee inclinate) [kW]

= + + + []

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Dimensionamento coclee

Fonte UNI 10468

: Coeff. di resistenza allestrazione; empirico, dipendente dal materiale, rappresenta la resistenza al moto del materiale incoerente in rapporto al suo

peso.

y: Valore empirico, vedi diagramma

Pe: Potenza per lestrazione del materiale [kW]

Im: portata nominale in massa [t/h]

L1: lunghezza del tratto di estrazione [m]

De: Diametro esterno dellelica nella zona di

estrazione [m]

Lf: Lunghezza equivalente [m]

=

367 = 1 +

10

Dimensionamento coclee

=

367

=1

20 +

20

=

367

= ( + 1 + )

367+

120

+ 1

20

Ph: Potenza per il trasporto di materiale [kW]

Pn: Potenza per vincere gli attriti a vuoto [kW]

Pst: Potenza per il sollevamento di materiale [kW]

P: Potenza resistente totale [kW]

Im: Portata nominale in massa [t/h]

L: Lunghezza del tratto di trasporto [m]

L1: Lunghezza del tratto di estrazione [m]

De: Diametro esterno dellelica nel tratto di

estrazione [m]

: Diametro esterno dellelica nel tratto di trasporto [m]

: Coeff. di resistenza allavanzamento H: Altezza di sollevamento del materiale [m]

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Dimensionamento coclee

Fonte UNI 10468

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Dimensionamento coclee

Fonte UNI 10468