8 thông số thiết kế vít tải rác quyết định hiệu suất trạm xử lý

Trong hệ thống cơ khí của trạm xử lý nước thải, Vít tải rác (Screw Conveyor) thường bị xem nhẹ là thiết bị phụ trợ đơn giản. Tuy nhiên, thực tế vận hành cho thấy đây là “điểm nóng” gây đau đầu nhất: Rác bị cuốn trục gây bó cứng động cơ, máng vít bị mài thủng chỉ sau 6 tháng, hoặc rác bị dồn ứ (Bridging) tại cửa nạp. Khác với việc vận chuyển vật liệu đồng nhất (như xi măng, lúa gạo), rác thải là hỗn hợp không đồng nhất, ẩm ướt, có tính mài mòn cao và chứa nhiều xơ sợi. Do đó, việc thiết kế vít tải rác không thể áp dụng công thức sách giáo khoa cơ khí thông thường. Dưới góc độ là Nhà sản xuất gốc (OEM) với hàng nghìn module vít tải đang vận hành, Pendin sẽ phân tích sâu 8 thông số kỹ thuật sống còn mà mọi kỹ sư cần kiểm soát chặt chẽ.

Cấu hình trục vít: Tại sao bắt buộc phải là “Không trục”?

Đây là tiêu chuẩn tiên quyết. Đối với rác thải đô thị hoặc công nghiệp, vít tải rác có trục (Shafted) là “tử huyệt”.

• Phân tích kỹ thuật: Rác thải chứa nhiều thành phần dạng dây (nilon, tóc, vải). Nếu có trục trung tâm, các sợi này sẽ bám vào và quấn chặt lấy trục (Ragging), tạo thành một “khúc gỗ” rác ngày càng to, lấp đầy không gian vận chuyển và gây kẹt cứng.
• Giải pháp Pendin: Chúng tôi thiết kế Vít tải không trục (Shaftless Spiral) với độ cứng vững cao. Việc loại bỏ trục trung tâm tạo ra không gian thông thoáng 100%, cho phép các vật thể dị hình hoặc búi rác lớn đi qua dễ dàng mà không có điểm bám víu.

Bước vít (Pitch) và hệ số điền đầy (Fill Factor)

Một sai lầm phổ biến là thiết kế bước vít (khoảng cách giữa 2 cánh) đều tăm tắp từ đầu đến cuối.

• Vấn đề: Tại cửa nạp liệu (Inlet), rác thường rơi xuống ồ ạt từ máy lược rác. Nếu bước vít quá ngắn, rác chưa kịp di chuyển đã bị ùn ứ, tạo thành “cầu rác” che lấp cửa nạp.
• Thiết kế chuyên sâu: Pendin áp dụng thiết kế Bước vít biến thiên. Tại vùng nạp liệu, bước vít dài hơn (tỷ lệ 1.2D – 1.5D) để tăng tốc độ giải phóng rác. Tại vùng vận chuyển, bước vít trở về tiêu chuẩn (1.0D). Đặc biệt, hệ số điền đầy (Fill Factor) đối với rác thải chỉ được tính toán ở mức 30-40% đường kính máng để tránh tắc nghẽn, khác hẳn với mức 80-90% của vít tải liệu rời.

Vật liệu cánh vít: Độ cứng và khả năng chịu mỏi

Cánh vít không trục chịu ứng suất phức tạp: vừa chịu xoắn (Torsion), vừa chịu uốn (Bending), vừa chịu mài mòn (Abrasion).

• Tiêu chuẩn vật liệu: Thép thường (CT3/SS400) sẽ bị mài mòn và cong vênh rất nhanh. Pendin sử dụng hai dòng vật liệu chính:
  • Thép hợp kim độ bền cao: Được gia công bằng công nghệ cán nguội (Cold Rolling). Quá trình này làm biến cứng bề mặt (Work Hardening), giúp mép ngoài cánh vít đạt độ cứng cao hơn lõi, tăng khả năng chống mài mòn gấp 2 lần so với thép hàn cắt thông thường.
  • Inox 304/316: Dùng cho rác thải ăn mòn hóa học, với độ dày cánh lên tới 20-30mm để bù đắp cho độ cứng thấp hơn thép hợp kim.

Tấm lót máng (Wear Liner): “Lá chắn” bảo vệ

Vì cánh vít không trục nằm đè trực tiếp lên đáy máng, lớp lót chịu mài mòn là bắt buộc. Chọn sai tấm lót đồng nghĩa với việc máng vít sẽ bị “cưa” đứt.

• Phân tích ma sát: Pendin sử dụng tấm lót UHMW-PE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) hoặc Xylethon.
  • Đặc tính: Hệ số ma sát cực thấp (<0.1), giúp vít trượt êm ái, giảm tải cho động cơ và giảm tiếng ồn.
  • Thiết kế thông minh: Tấm lót của Pendin được thiết kế dạng module lắp ghép với chỉ báo mài mòn 2 màu (Two-color Indicator). Khi lớp màu trên mòn hết lộ ra lớp màu dưới (thường là đỏ), kỹ sư vận hành biết ngay cần thay thế mà không cần đo đạc phức tạp.

Biên dạng máng vít (Trough Profile) và cơ chế chống xoay

Ít người biết rằng, rác thải có xu hướng “quay tròn theo cánh vít” thay vì “di chuyển tịnh tiến” nếu máng vít quá trơn và tròn ủng.

• Giải pháp Pendin: Thay vì máng chữ U đơn thuần, chúng tôi thiết kế máng có biên dạng Omega hoặc bổ sung các gân tăng cứng dọc máng. Các gân này đóng vai trò là Thanh chống xoay (Anti-rotation bars), giữ rác lại để cánh vít có điểm tì và đẩy rác đi về phía trước, tăng hiệu suất vận chuyển lên 20-30%.

Góc nghiêng (Inclination) và giới hạn tới hạn

Hiệu suất của vít tải không trục giảm rất nhanh khi tăng góc nghiêng.

• Thông số tới hạn: Góc nghiêng lý tưởng là < 15 độ. Khi góc nghiêng > 30 độ, hiện tượng “trôi ngược” (Roll-back) xảy ra mạnh mẽ với rác ướt và bùn.
• Khắc phục: Trong trường hợp bắt buộc phải nâng rác lên cao (45 độ hoặc thẳng đứng), Pendin không dùng vít tải thường mà chuyển sang hệ thống Vít tải ống (Tubular Conveyor) hoặc vít có bước cánh ngắn (Short Pitch) để tạo các “bậc thang” giữ rác không bị trượt xuống.

Momen xoắn (Torque) và hệ số an toàn (Service Factor)

Rác thải luôn chứa đựng những bất ngờ: một khúc gỗ, một cục đá hay một bó dây cáp điện bị lẫn vào. Những vật thể này tạo ra tải trọng sốc (Shock Load) cực lớn.

• Tính toán động cơ: Pendin luôn chọn hộp số có Hệ số phục vụ (Service Factor) ≥ 1.5 và momen xoắn khởi động cao gấp 2-3 lần momen làm việc.
• Cơ chế tự vệ: Hệ thống điều khiển tích hợp tính năng Auto-Reverse (Tự động đảo chiều). Khi cảm biến dòng điện phát hiện kẹt (Ampe tăng đột ngột), vít sẽ tự động quay ngược 3 vòng để gỡ rác, sau đó quay thuận lại. Nếu lặp lại 3 lần không được, máy mới báo lỗi dừng hẳn. Đây là tính năng “cứu mạng” cho động cơ.

Kết nối đầu trục (Drive Connection)

Điểm yếu nhất của vít tải không trục chính là mối ghép giữa cánh vít và trục động cơ. Tại đây ứng suất tập trung rất lớn, dễ gây gãy mỏi (Fatigue Failure).

• Thiết kế Pendin: Chúng tôi sử dụng mặt bích kết nối dạng đĩa (Drive Disc) với phương pháp hàn ngấu đặc biệt, kết hợp gối đỡ chặn lực dọc trục (Thrust Bearing) để hấp thụ toàn bộ lực đẩy phản hồi từ dòng rác, bảo vệ hộp số khỏi các lực tác động dọc trục nguy hại.

Kết luận

Một bản vẽ thiết kế vít tải rác chuẩn xác là sự kết hợp giữa khoa học vật liệu, tính toán động lực học và kinh nghiệm thực chiến xử lý hàng tấn rác thải mỗi ngày. Sự sai lệch ở một thông số nhỏ như bước vít hay độ dày tấm lót cũng có thể dẫn đến những sự cố dây chuyền cho cả trạm xử lý. Là đơn vị OEM sở hữu công nghệ chế tạo vít tải không trục tiên tiến, Pendin cam kết mang đến những sản phẩm không chỉ “chạy được” mà là “chạy bền bỉ” suốt vòng đời dự án. Hãy liên hệ với đội ngũ kỹ sư của Pendin để được tư vấn và tính toán thông số vít tải chính xác nhất cho hệ thống của bạn.

LIÊN HỆ NHẬN BÁO GIÁ & TƯ VẤN KỸ THUẬT

Đội ngũ kỹ sư của Pendin luôn sẵn sàng hỗ trợ Quý khách 24/7.

• Hotline tư vấn: 0972.839.315
• Email yêu cầu báo giá: infor.pendin@gmail.com
• Đăng ký tư vấn trực tuyến: https://pendin.vn/lien-he/