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
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