Файл: Барон, Л. И. Износ и защита внутренних поверхностей угольных бункеров.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Траектории движения частиц сортированного угля при истече­

нии

из модели бункера

почти не отличались от траекторий

движения кубиков из строительного раствора.

 

Последовательность истечения сортированного угля из модели

бункера показана на рис. 52.

сортированного

материа­

Процесс

движения хорошосыпучего

ла

(сортированного угля

и кубиков из

строительного

раствора)

 

а,

6

 

 

Рис. 53. Траектории движения сортированного угля

 

при истечении из модели

бункера со

стенками

из

 

рифленого

картона:

 

 

 

а — а=45°;

6 — а=6(Г

 

 

 

при истечении из модели бункера с утлом

наклона

стенок днища

45 и 60°, внутренняя поверхность которых

покрыта

рифленым

картоном, показана на рис. 53.

 

отверстия

сыпучий

При открывании задвижки выпускного

материал приходит в движение и в нем образуются воронка об­ рушения и воронка выпуска (см. рис. 52, а). Форма воронки об­ рушения зависит от угла наклона стенок днища модели бункера: чем больше угол наклона стенок днища, тем меньше угол наклона образующей воронки. Частицы сыпучего материала скатываются по наклонной поверхности воронки выпуска. Движение частиц происходит от стенок к середине бункера, движение же вдоль стенок последнего не происходит.

В модели бункера с углом наклона стенок днища 60° в нижней части выпускной воронки, примерно на одной трети ее высоты, наблюдается проскальзывание отдельных частиц сыпучего мате­ риала к выпускному отверстию по наклонным стенкам днища. В модели бункера с углом наклона стенок днища 45° наблюдается такое же явление, но с меньшей интенсивностью и на меньшей

7* 99


площади наклонных стенок. В модели бункера с углом наклона стенок днища 30° проскальзывания частиц вдоль наклонных сте­ нок не происходит.

Из сказанного следует, что изменение величины угла наклона стенок днища модели бункера, облицованной рифленым картоном, влияет на траектории движения отдельных частиц сыпучего ма­

териала. Однако вид истечения

сыпучего материала из модели

а

6

Рис. 54. Траектории движения сортированного угля при истечении из модели бункера со стенками из стекла:

 

а

а=45°: б — а=60°

 

бункера с

изменением угла

наклона

стенок днища не

меняется

и остается нормальным.

 

движения частиц

сыпучего

На рис.

54 показаны траектории

материала при истечении из модели бункера, внутренние стенки которого покрыты стеклом. Сравнение процессов движения сыпу­ чего при истечении из моделей с одинаковыми углами наклона стенок днища, но с различными внутренними покрытиями послед­ них показало, что замена шероховатого материала более гладким приводит к значительному изменению траекторий движения частиц

сыпучего

материала.

Если из модели с углом

наклона стенок

а = 60° и покрытиями

из рифленого картона был

нормальный

вид

истечения

(см. рис. 52, а и 53), то при том же угле наклона

сте­

нок днища, но покрытых стеклом,

истечение из модели происходи­

ло уже по гидравлическому виду

(см. рис. 52, б и 54).

В послед­

нем случае образования воронки

обрушения в толще

сыпучего

и воронки выпуска на его поверхности не происходило,

а вся

мас­

са сыпучего материала одновременно двигалась вниз.

При

этом

в призматической части модели бункера сыпучий материал дви­ гался в вертикальной плоскости отдельными струйками,приблизи­ тельно параллельными между собой, в пирамидальной же части

100


поток сыпучего материала суживался и двигался по наклонным плоскостям.

В моделях бункеров с углом наклона стенок днища а = 45° и стенками, покрытыми фанерой, рифленым картоном и стеклом,

процессы движения сыпучего были

однотипными — имел место

нормальный вид истечения с образованием воронки

обрушения.

Единственное различие заключалось

в том, что при

покрытии

стенок днища фанерой или стеклом проскальзывание частиц сы­ пучего по этим стейкам происходило на несколько большей пло­ щади, чем в модели со стенками, покрытыми рифленым картоном.

Процессы движения сыпучего материала при истечении из мо­ дели бункера с углом наклона стенки днища а = 30° от мате­ риала покрытия стенок не зависели.

Кроме описанных опытов, было проведено исследование влия­ ния на характер истечения высоты сыпучего материала в бункере. Для этого в модели с углами наклона стенок днища 45 и 60° и стенками, покрытыми рифленым картоном и стеклом, засыпали сыпучий материал в одном случае на всю высоту, а в другом — на половину. Указанные опыты показали, что вид истечения сыпу­ чего из бункера от высоты слоя материала в нем не зависит.

В табл. 21 приведены экспериментальные данные о видах исте­

чения сортированного

материала из модели

бункера в зависнмо-

 

 

 

 

 

Таблица

21

Материал

Вид истечения сыпучего из модели бункера при угле

 

внутрен­

 

наклона стенок днища а , градусов

 

них по-

 

 

 

 

 

 

верхностей

 

 

 

 

 

 

модели

30

 

45

 

60

 

бункера

 

 

 

Стекло

Нормальный.

Нормальный,

Гидравлический

 

Проскальзывания

Проскальзывание

 

 

 

материала

по на­

материала происхо­

 

 

 

клонным

плоскос­

дит по всей высоте

 

 

 

тям нет

 

наклонных

стенок

 

 

 

 

 

днища

 

 

 

Фанера

То же

 

Нормальный.

То же

 

 

 

 

Проскальзывание

 

 

 

 

 

материала

происхо-

 

 

 

 

 

1

высоты

 

 

 

 

 

дит на

 

 

 

 

 

наклонных стенок

 

 

Рифле­

»

Нормальный.

Нормальный.

ный

 

 

Проскальзывания

Происходит

про­

картой

 

 

материала

по на­

скальзывание мате­

 

 

 

клонным

плоскос­

риала по наклон­

 

 

 

тям не происходит

ным плоскостям

101



сти от угла наклона стенок днища п материала, которым покры­ ты их внутренние поверхности.

Проведенные эксперименты на моделях дали достаточную ка­ чественную характеристику влияния на вид истечения сортиро­ ванного хорошо сыпучего материала следующих параметров: угла наклона стенок днища бункера, коэффициента внешнего трения

 

 

сыпучего материала по внутрен­

 

 

ним поверхностям

бункера.

 

 

Для

установления

количест­

 

 

венной

зависимости между ин­

 

 

тересующими

нас

параметрами

 

 

рассмотрим

усилия,

которым

 

 

подвергается

частица

хорошо

 

 

сыпучего

материала,

лежащая

 

 

на наклонной стенке днища бун­

 

 

кера (рис. 55). Собственным

 

 

весом

частицы

пренебрегаем.

 

 

Воздействие частиц, соприка­

 

 

сающихся

с

рассматриваемой,

цу, лежащую на наклонной плоско­

заменим вертикальным Рп и бо­

ковым

Р$

давлениями. Верти­

сти, и

вызванные вертикальным (а)

кальное

 

давление

расклады­

и

боковым (б) давлением

 

 

 

вается на нормальное к стейке

бункера N и касательное Т. Боковое давление раскладывается на

нормальное к стенке бункера /Vt

и касательное Т\.

 

 

В момент открытия задвижки выпускного отверстия вся масса материала в бункере мгновенно приходит в движение. В это время нормальные составляющие N и .V, вызывают силы трения частицы

материала о стенки бункера;

эти силы соответственно

равны

Тв И Тб-

 

 

 

Можем записать:

 

 

 

N

Р0cos а;

(24)

 

Т Рвsin а;

(25)

 

тв =: jVp' — Ръcos ар,';

(26)

 

Ni — Pqsin а;

(27)

 

Тг — Р5cos а;

(28)

 

тб =-- Л/,р' = PGcos ар';

(29)

 

Рб = Рапг,

(30)

где Ра и Рб — соответственно

вертикальное и боковое давления в

N и

сыпучем материале;

 

/V! — нормальные к стенке днища бункера составляющие

 

давления на частицу, вызванные соответственно

Т и

вертикальным и боковым давлением;

 

Т\ — касательные к

стейке бункера составляющие дав-

102