4.Lump Size-Belt width and Belt Speed ขนาดของวัสดุ-หน้ากว้างและความเร็วของสายพาน

คอนเวเยอร์ไกด์ไปดูหน้างานนำประสบการณ์ดีๆมาแบ่งปัน (ภาพ โรงงานปูนซีเมนต์)

ความเร็วของสายพานเป็นปัจจัยหนึ่งซึ่งเป็นตัวชี้ว่าปริมาณการขนถ่ายจะทำได้มากหรือน้อยแค่ไหน การเพิ่มความเร็วของสายพานคือการเพิ่มปริมาณการขนถ่ายของสายพานแบบตรงๆ ความเร็วของสายพานสามารถเลือกออกแบบได้ตั้งแต่ความเร็วน้อยๆ 0.5 เมตรต่อวินาที จนกระทั่งถึง 10 เมตรต่อวินาที(สำหรับสายพานที่มีระยะขนถ่ายยาวมากๆ) แต่มีคำถามว่าความเร็วที่มากเช่นนี้เหมาะสมกับทุกกรณีหรือไม่ คุ้มค่ากับระบบที่ต้องการหรือไม่ ผู้ออกแบบต้องเป็นผู้พิจารณาเป็นเรื่องๆไป เนื่องจากความเร็วเนื่องจากความเร็วหรือ capacity ที่ได้มามากก็ต้องแลกกับ ความเสียหายอุปกรณ์อย่างอื่นด้วย เราลองมาศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วกับค่าอื่นๆที่ใช้ในการออกแบบ เช่นหน้ากว้างของสายพาน ขนาดและน้ำหนักของวัสดุตลอดจนการยากง่ายในการปฏิบัติงานที่หน้างานให้อ่านบทความของคอนเวเยอร์ไกด์ไปเรื่อยๆก็จะสามารถเข้าใจและเลือกความเร็วและหน้ากว้างได้อย่างเหมาะสมเอง

ความเร็วของสายพานมีความสัมพันธ์กับขนาดหน้ากว้าง(Belt Width) ขนาด(Size)น้ำหนัก(Weight) ของวัสดุ เช่น หากวัสดุมีก้อนใหญ่(Big Lump) เกินไป ขณะโหลด(Load) หรืออันโหลด (Unload) วัสดุที่มีขนาดใหญ่จะเกิดการล๊อค วัสดุขัดตัวกันเองตามธรรมชาติเป็นรูปโค้ง (Arc Formation) วัสดุอาจจะไปติดหรือบล็อก(Block) อุดตันในจุด Transfer Point และหากวัสดุที่มีความแหลมคม ถ้าสายพานวิ่งด้วยความเร็วสูงจะทำให้สายพานเสียดสีกับวัสดุที่อุดตัน ทำให้สายพานเสียหายเร็วหรือน้ำหนักมากอาจจะเจาะทะลุทำให้สายพานขาดจะ ต้องหยุดระบบและเสียเวลาเวลาในการซ่อมแซมอย่างมาก ข้อคำนึงเหล่านี้จะต้องคำนึงก่อนการออกแบบด้วย

อีกประการหนึ่ง ถ้าเลือกสายพานหน้าแคบ(Narrow Belt) การปรับตั้ง(Belt Training)สายพานให้เดินตรงจะทำได้ยากกว่าสายพานหน้ากว้าง (Wild Belt) ดังนั้นการเลือกหน้ากว้างสายพานที่เหมาะสมจึงเป็นเรื่องสำคัญเพราะสายพานหน้ากว้างหนึ่งๆ จะจำกัดความเร็วสูงสุดที่ค่าๆหนึ่งเท่านั้นสายพานถึงจะทำงานโดยไม่มีปัญหา หากความเร็วมากเกินไปจะทำให้เกิดปัญหาในการลำเลียงได้

1.ข้อกำหนดสำหรับหน้ากว้างสายพาน

การเลือกหน้ากว้างของสายพานที่ถูกต้องเป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบสายพานลำเลียง หน้ากว้างที่เหมาะสมต้องตอบโจทย์สองประการ ดังนี้

• ในแง่มุมของการตอบโจทย์ปัญหาการ Loading หน้างาน หน้ากว้างของสายพานจะต้องเหมาะสมเมื่อเทียบกับ ขนาดของก้อนวัสดุ(Lump Size)ที่ลำเลียง เนื่องจากขณะ Loading วัสดุจะถูกลำเลียงแบบคละขนาดกันมา วัสดุที่มีขนาดใหญ่จะเกิดการล๊อคกันตามธรรมชาติเป็นรูปโค้ง (Arc Formation) อาจจะเกิดการติดขัด ที่จุด Loading Point ทำให้สายพานเสียหายได้หากสายพานมีหน้าแคบเกินไป

คอนเวเยอร์ไกด์ไปดูหน้างานนำประสบการณ์ดีๆมาแบ่งปันสายพานขนถ่ายที่เหมืองถ่านหิน Loading Point (ภาพเหมืองแม่เมาะลำปาง)

• ในมุมมองของปริมาณการขนถ่ายที่สัมพันธ์กับหน้ากว้างและความเร็วของสายพาน หน้ากว้างของสายพานที่เลือกต้องให้เหมาะสมกับความเร็วของสายพานเพื่อให้ได้ปริมาณขนถ่าย(capacity) ที่คำนวณจากมุมพูน (Surcharge Angle) ของวัสดุที่กองบนสายพาน

สายพานลำเลียงวัสดุสำหรับทำกระเบื้องเซรามิค

2.ทำไมจะต้องมีข้อกำหนดของหน้ากว้างสายพานที่เล็กที่สุด น้ำหนักวัสดุ ความเร็ว

• เพื่อให้การ Loading ไม่มีปัญหา เมื่อสายพานลำเลียงวัสดุที่ไหลง่าย (Free Flow Material) ประเภทเม็ด (Granular material) เช่นเม็ดข้าว ข้าวโพด ปุ๋ย หรือวัสดุซึ่งผ่านตะแกรงร่อนมาแล้วที่มีขนาดใกล้เคียงกันและสม่ำเสมอจะไม่เกิดปัญหาการติดขัดใน Loading Zone เนื่องจากขนาดของวัสดุมีขนาดสม่ำเสมอ ผิวลื่น ขนาดเล็กจึงจะไม่เกิดปัญหาการติดขัดใน loading Zone เพราะไหลได้ง่าย

Loading Zone สายพานลำเลียงถ่านหินที่เหมืองแม่เมาะ พ่นละอองน้ำเพื่อกำจัดฝุ่น

• เพื่อให้ Loading Zone มีขนาดใหญ่พอที่วัสดุจะไม่ติดขัดภายใน แต่สำหรับวัสดุ Bulk Material ที่ขุดจากธรรมชาติ ขณะลำเลียงจะมีหลายขนาดคละเคล้ากันมาและจะเรียงตัวกันแบบ ไม่เป็นระเบียบ(Random) ทำให้เกิดการขัดกันของเหลี่ยมมุมวัสดุแต่ละก้อน ไปอุดตันใน Loading Zone หรือ Transfer Point วัสดุจะขูดขีด เสียดสีกับสายพาน ทำให้สายพานเสียหายได้อย่างรวดเร็ว การซ่อมแซมสายพานเป็นเรื่องที่เสียค่าใช้จ่ายและเสียเวลามาก การเปลี่ยนสายพานเป็นค่าใช้จ่ายที่สูงมากทีเดียว

การเปลี่ยนสายพานในโรงปูนซีเมนต์

• เพื่อให้ได้ปริมาณการขนถ่ายตามที่ต้องการ ที่ความเร็วใดความเร็วหนึ่ง (At Given Speed) เมื่อเพิ่มหน้ากว้างของสายพาน(Belt width) จะเป็นการเพิ่ม Capacity ของสายพานด้วย

• เพื่อให้สายพานเดินได้ตรงแนว การโหลดวัสดุก้อนใหญ่(Big Lump) ควรโหลดอยู่ตรงกลางสายพาน และไม่ให้ชิดกับขอบสายพาน(Belt Edge) มากเกินไป หากหน้าตัดของกองวัสดุไม่สมดุลทำให้สายพานเดินไม่ตรงแนว

• เพื่อให้ Loading Zone มีขนาดใหญ่พอที่วัสดุจะไม่ติดขัดภายใน พื้นที่ภายในของ Loading Chute จะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอที่จะทำให้ก้อนวัสดุทุกขนาด ทั้งก้อนใหญ่และก้อนเล็กไหลผ่านไปได้อย่างสะดวกโดยไม่ติดขัด นั่นคือจะต้องเลือกหน้ากว้างของสายพานมีความกว้างเพียงพอที่จะส่งผลให้ Loading Chute มีขนาดใหญ่ที่เพียงพอด้วย

• เพื่อให้ Loading Zone มีพื้นที่เพียงพอสำหรับติดตั้งสเกิร์ตบอร์ดกันวัสดุไหลออกด้านข้าง บริเวณ Loading Zone จะติดตั้งสเกิร์ตบอร์ด (Skirt Board) ป้องกันไม่ให้วัสดุไหลออกจากสายพาน สเกิร์ตบอร์ด (Skirt Board) มีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 70% ของหน้ากว้างสายพานเท่านั้น ดังนั้นเมื่อออกแบบหน้ากว้างของสายพานจะต้องประเมินขนาดของ Loading Zone ให้สัมพันธ์กับขนาดของหน้ากว้างสายพานด้วยเพื่อให้ก้อนวัสดุขนาดต่างๆ ทั้งก้อนใหญ่และก้อนเล็ก ไหลผ่านไปได้อย่างสะดวกไม่ติดขัด

การติดตั้งสเกิร์ตบอร์ดที่ถูกวิธีเพื่อป้องกันไม่ให้พัสดุไหลออกด้านข้างของสายพาน

• เพื่อให้สามารถเลือกสเปคของสายพานได้อย่างถูกต้อง ขนาดของวัสดุที่เป็นก้อนใหญ่และมีน้ำหนักมากจะมีผลกระทบต่อการเลือก Specification ของสายพานเช่น การเลือก Top Cover และชั้นผ้าใบตลอดจนเกรดของสายพาน และขนาดของลูกกลิ้งด้านบน(Carry Roller)

• เพื่อป้องกันไม่ให้ Chute เสียหายเร็ว วัสดุก้อนใหญ่และลำเลียงด้วยความเร็วสูงขณะที่ปล่อยผ่านChute จะทำให้วัสดุกระทบกับChuteด้วยพลังงานสูงทำให้Chuteสึกหรอง่ายและเสียหายเร็ว

3.ตารางรวบรวมมาจากหลายแหล่งความเป็นโบนัสรู้ให้ผู้อ่านดูเปรียบเทียบกันเอง

ผู้เขียนรวบรวม ตารางที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างหน้ากว้างของสายพาน ขนาดของก้อนวัสดุ จากตำราของฝรั่งทั้ง ยุโรป อเมริกาและญี่ปุ่น มาให้ผู้อ่านได้พิจารณาข้อมูลแล้วตัดสินใจเลืออกแบบได้เอง

Recommendation of maximum Lump size and Belt width (Yokohama)

• Uniform Lump Size หมายถึงวัสดุที่ผ่านการร่อนหรือผ่านการคัดขนาดมาแล้ว

• 10% of Load is Maximum Lump Size หมายถึงวัสดุก่อนใหญ่จะต้องมีไม่เกิน10 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนวัสดุที่ลำเลียงทั้งหมด

ขนาดของวัสดุที่ใหญ่ที่สุดใช้ Dimension จากการวัดเส้นทแยงมุม

Maximum Size of Material and Minimum Belt width (Yokohama)

ขนาดของวัสดุที่ใหญ่ที่สุดใช้ Dimension จากการวัดเส้นทแยงมุม(Dunlop)

หน้ากว้างของสายพานที่ผลิตตามมาตรฐานสากล

ความสัมพันธ์ระหว่างหน้ากว้างสายพานและขนาดของวัสดุ(CEMA)