سرند دوار — دانهبندی پیوسته با طراحی استوانهای و گردش کنترلشده
خلاصه: سرند دوار (Trommel Screen) یکی از کارآمدترین تجهیزات در فرآیند جداسازی مواد حجیم و مرطوب است. این دستگاه با استفاده از چرخش مداوم یک استوانه توریدار، ذرات را بر اساس اندازه و وزن تفکیک میکند. در ادامه ساختار، اصول فنی، مزایا و کاربردهای صنعتی آن را بهصورت دقیق بررسی میکنیم.
معرفی کلی
سرند دوار، که با نام صنعتی Trommel نیز شناخته میشود، یکی از تجهیزات کلیدی در بخش دانهبندی مواد معدنی و بازیافتی است. عملکرد این دستگاه بر اساس چرخش آرام و مداوم یک استوانه مشبک است که مواد را از ورودی به سمت خروجی هدایت میکند. ذرات ریز از سوراخهای توری عبور میکنند و ذرات درشتتر به انتهای استوانه منتقل میشوند.
در طراحیهای صنعتی آلتای ماشین، سرند دوار با شاسی تقویتشده، یاتاقانهای صنعتی بسته، توریهای ضدسایش و سیستم شستوشوی خودکار ساخته میشود تا در شرایط مرطوب، چسبنده و پرگردوغبار نیز عملکردی پایدار داشته باشد.
ساختار و نحوه عملکرد فنی
بدنه اصلی دستگاه از یک استوانه فولادی مشبک تشکیل شده که روی غلطکها یا رینگهای گردان نصب میشود. دوران استوانه توسط موتور الکتریکی و گیربکس حلزونی انجام میگیرد.
زاویه نصب استوانه معمولاً بین ۳ تا ۷ درجه تنظیم میشود تا مواد با حرکت چرخشی بهصورت تدریجی به سمت خروجی هدایت شوند.
در طول استوانه، چندین ناحیه با اندازه سوراخهای متفاوت طراحی میشود تا عملیات جداسازی چندمرحلهای انجام گیرد. بهعنوان مثال، بخش ابتدایی برای ذرات درشت، بخش میانی برای ذرات متوسط و انتهایی برای مواد ریزتر است.
در مدلهای مجهز، سیستم اسپری آب درون استوانه تعبیه شده تا از گرفتگی توری جلوگیری کند و همزمان عملیات شستوشوی مواد را انجام دهد.
ویژگیها و مزایا
مناسب برای مواد مرطوب و نم دار: طراحی باز و چرخشی مانع از گرفتگی میشود.
مصرف انرژی پایین: حرکت پیوسته و بدون ارتعاش باعث کاهش توان مصرفی میگردد.
جداسازی چندمرحلهای: طراحی استوانه با نواحی مختلف مشبندی.
تعمیر و نگهداری آسان: تعویض سریع توریها و قابلیت تنظیم سرعت دوران.
طول عمر بالا: استفاده از فولادهای ضدسایش و یاتاقانهای صنعتی مقاوم به حرارت.
کارکرد بیصدا و پایدار: بدون ضربه یا ارتعاش ناگهانی.
قابل استفاده در خطوط خشک و مرطوب: با سیستم شستوشوی داخلی.
اصول فیزیکی عملکرد
در سرند دوار، جدایش بر اساس اندازه و چگالی ذرات انجام میشود. چرخش آرام استوانه باعث میشود مواد به سمت بالا بلند شده و سپس در اثر گرانش سقوط کنند. این چرخهی مداوم باعث میشود ذرات ریز بهتدریج از منافذ عبور کرده و ذرات درشتتر به جلو منتقل شوند.
سرعت چرخش باید بهگونهای تنظیم شود که حرکت مواد در حالت غلتشی (Cascading Motion) باقی بماند و وارد حالت چسبندگی (Cataracting) نشود، زیرا در حالت دوم راندمان جدایش کاهش مییابد.
محاسبه سرعت بهینه با رابطهی تجربی زیر انجام میشود:
n = (42.3 / √D) × k
که در آن:
n سرعت چرخش (دور بر دقیقه)
D قطر داخلی استوانه (متر)
k ضریب تجربی (بین 0.6 تا 0.8 بسته به نوع ماده)
کاربردها
معادن سنگآهک، سیلیس، بوکسیت و فسفات
جداسازی مواد بازیافتی مانند پلاستیک، شیشه و فلزات سبک
کارخانههای تولید شن و ماسه طبیعی و شسته
سیستمهای شستوشوی زغالسنگ و مواد رسدار
پیشتفکیک مواد قبل از خردایش ثانویه
نگهداری و سرویس دورهای
هر روز باید وضعیت چرخش استوانه، صداهای غیرعادی، تمیزی داخل دستگاه و عملکرد سیستم شستوشو بررسی شود.
هفتهای یکبار، زنجیرها و یاتاقانها گریسکاری شوند و کشش تسمه انتقال قدرت کنترل گردد.
ماهانه، توریها بازبینی و در صورت پارگی یا تغییر فرم تعویض گردند. در خطوط مرطوب، پس از هر شیفت کاری، شستوشو و تخلیه کامل آب الزامی است.
نکات ایمنی در بهرهبرداری
هنگام چرخش دستگاه، باز کردن دربهای بازدید اکیداً ممنوع است.
هنگام تعمیر یا تمیزکاری، دستگاه باید از برق و سیستم آب جدا شود.
اپراتور باید از ورود دست یا ابزار به داخل استوانه در زمان چرخش خودداری کند.
توریها فقط باید با قطعات اصلی و ضخامت استاندارد جایگزین شوند.
استفاده از دستکش نسوز و کفش ایمنی در هنگام کار الزامی است.
مقایسه کلی سرند دوار با سایر دستگاههای دانهبندی
در مقایسه با سرند ارتعاشی، عملکرد ملایمتری دارد و برای مواد مرطوب مناسبتر است، اما دقت جدایش در ذرات ریز کمتر است. نسبت به سرند گریزلی، ظرفیت پایینتری دارد اما توانایی پردازش مواد چسبنده را داراست. در مقابل کلاسیفایر مارپیچی، برای مواد غیرآبی کارآمدتر است و هزینه نگهداری کمتری دارد.
تحلیل فنی و نکات مهندسی طراحی
در طراحی سرند دوار آلتای ماشین، از نرمافزارهای شبیهسازی جریان مواد (DEM Analysis) استفاده میشود تا حرکت ذرات درون استوانه بهینه گردد. این تحلیل باعث میشود طول و زاویه استوانه بر اساس نوع ماده و دانهبندی خروجی انتخاب شود.
محور اصلی از فولاد آلیاژی سختکاریشده ساخته میشود تا در برابر خستگی مقاوم باشد.
در نسخههای سنگین، از سیستم درایو مستقیم با گیربکس صنعتی فلنچدار استفاده میشود تا گشتاور انتقالی بدون افت باشد.
سوالات متداول
۱. چه نوع توری برای سرند دوار مناسبتر است؟
برای مواد خشک، توری فولادی ضدسایش و برای مواد مرطوب یا چسبنده، توری پلیاورتان یا لاستیکی پیشنهاد میشود.
۲. آیا سرعت چرخش قابل تنظیم است؟
بله، با استفاده از اینورتر (درایو فرکانس متغیر) میتوان سرعت را بر اساس نوع ماده تنظیم کرد.
۳. در صورت گرفتگی توری چه باید کرد؟
دستگاه باید خاموش شود و از برسهای مخصوص یا سیستم اسپری آب استفاده شود. هرگز نباید با میله فلزی اقدام به باز کردن توری کرد.
۴. چه عواملی باعث کاهش راندمان میشود؟
افزایش رطوبت بیش از حد، پارگی توری، شیب نامناسب و سرعت چرخش غیر بهینه.
۵. عمر مفید متوسط دستگاه چقدر است؟
با نگهداری منظم، بین ۸ تا ۱۲ سال در شرایط کاری معمولی.
