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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 +
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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