如何確定料倉(cāng)卸料口尺寸

1、如 何確 定料 倉(cāng) 卻料口尺寸如何確定料倉(cāng)卸料口尺寸李志義王淑蘭丁信偉?大連理工大學(xué),大連市? !? #摘要介紹了整體流 料倉(cāng) 卻料口尺寸的確定方法,包括 整體流料倉(cāng)的臨界卻料口尺 寸、倉(cāng) 存時(shí) 間對(duì)臨界卻料口尺寸 的影響以及考慮 時(shí)效固結(jié)的卻料口尺 寸的確定。關(guān)鍵詞料 倉(cāng)御 料口時(shí)效固結(jié)倉(cāng)存 時(shí)問?引言化工生產(chǎn)中的料倉(cāng),不 僅 用來(lái)儲(chǔ)存粉體物料,同時(shí)還起著促使物料平衡和性能均化的作用。倉(cāng)存能力和 流動(dòng)狀態(tài),是料倉(cāng)的兩個(gè) 基本特性,而前者是料倉(cāng)設(shè)計(jì)的重 點(diǎn)。料倉(cāng)有兩種基本流 型,即整體流和中心流。整體流料倉(cāng)卸料時(shí),料倉(cāng)中的物料同時(shí)向卸料口流動(dòng)?見圖%#,其優(yōu)點(diǎn)是&卸料口流速 穩(wěn)定,便于

2、計(jì)量與給料控制整個(gè)料位均勻 下降,便于對(duì)料位的計(jì)量與控制卸料流動(dòng)時(shí)同 一料位物料的滲混過程,可消除裝料時(shí)產(chǎn)生的物料偏析卸料順序?yàn)椤跋冗M(jìn)先出”,使物料的倉(cāng)存時(shí)間保持一 致。中心流料倉(cāng)卸料時(shí),只有料倉(cāng)中心部 分的物料 向卸料口流動(dòng),形成一個(gè)“漏斗”形的流動(dòng)區(qū),其周圍則為流動(dòng)“死區(qū)”?見圖(#。中心流料倉(cāng)存在許多缺點(diǎn),例如&容易出現(xiàn)管流?或稱 鼠洞#和噴瀉等不 穩(wěn) 定 流動(dòng)狀態(tài),料位和 流量很難計(jì)量與控制,物 料卸料時(shí)易產(chǎn)生較大偏析等。對(duì)于 用作工藝設(shè)備的料倉(cāng),整體流應(yīng) 是設(shè)計(jì)者首選流型。這可通過選擇一個(gè)適 當(dāng)?shù)牧隙钒腠斀莵?lái)實(shí)現(xiàn)。整體流料倉(cāng)的另一個(gè)重要 設(shè)計(jì)參數(shù)是卸料口尺寸,如果卸料口尺寸太

3、小,則會(huì)形成料拱?或稱架橋#,使物料無(wú)法在重 力的作用下自動(dòng)卸出。設(shè)計(jì)上要求卸料口尺寸大于不形成料拱的最小尺寸?臨界卸料口尺寸#。倉(cāng)流動(dòng)區(qū)死區(qū)?)#整 本流?+,中心 流圖?料倉(cāng)的兩種基本流型存 時(shí)間對(duì)臨界卸料口尺寸會(huì)有 很大影 響。據(jù),./0對(duì)?12種常用 化 工粉 體物料的研 究表明,對(duì) 于其中3 4 5 的物料來(lái)說)隨倉(cāng)存時(shí)間的增加)相應(yīng)的臨界卸 料口尺寸會(huì) 明顯增大。本文 就上述相關(guān)問題,作一簡(jiǎn)單介 紹。整體流料倉(cāng)的臨界卸料口尺寸整體流料倉(cāng)的 臨 界卸料口尺寸,對(duì)于圓形卸料口指的是卸 料口直徑6?圖7% #,對(duì)于方形卸料口指的是 對(duì) 角線長(zhǎng)?圖7(#對(duì) 于縫形卸料口?8#4,8為縫 長(zhǎng)

4、、,為縫寬#指的是縫寬?圖。#。整體流料倉(cāng)的臨界卸料口尺寸,主要取決于粉體物料的壁 面摩擦角滬、有效內(nèi)摩擦角%和開放屈 服強(qiáng) 度。9等。為了理解臨界卸料口尺寸,首先要 明確以下 幾個(gè)概 念&化 工裝備技術(shù)第 !卷第 期?:年?二團(tuán)會(huì)在支承 反作用主 應(yīng) 力的作用下 自動(dòng)崩塌,從而無(wú)法建立起穩(wěn)定的料拱。對(duì)應(yīng)于 圖?,這將意味著 !為形成料拱的臨界點(diǎn),相應(yīng)的臨界卸料口尺寸可 由下式確定 ? #%&圓形%(方形%)縫形圖不同卸料口形狀及其臨界尺寸+,絲業(yè)竺絲.% %# 最大主應(yīng)力。該應(yīng)力與料倉(cāng)中的料位高度/有關(guān)%見圖?。在筒倉(cāng)部分,。,隨料深%/一 按指數(shù)規(guī)律增加0在筒倉(cāng)與料斗的相接

5、處,。達(dá)到最大0在料斗部分,1線性遞減,直至料斗頂 角處降至零。式中2為粉體物料密 度,3.45,0.為重 力加速度,54 60內(nèi)為粉體物料的臨界開 放屈服強(qiáng)度,&0/%&由下式確定一工一,7) )蘭返一879 )衛(wèi)匹:8一/%&%#?;十&為系數(shù)=對(duì)于圓形和方形 卸料口一#,對(duì)于縫形 卸料口% :?+,?;。粉體物 料的臨 界開 放 屈 服強(qiáng)度氏,指的是相應(yīng)于圖兩條曲線。7%。0與灸一%。,交點(diǎn)的開放屈 服強(qiáng)度。典型的粉體物料的。一%。,關(guān)系如 圖所示,它可 由剪切試驗(yàn)給出 。對(duì) 于 圓錐 形料斗=破拱 主應(yīng) 力。與最大主應(yīng)力& 的關(guān)系可近似 表示為圖

6、?料倉(cāng)中的最大主應(yīng) 力分布% 開放屈服 強(qiáng)度處如果粉體物料在料倉(cāng)中形成了穩(wěn)定的料拱,該料拱的密實(shí)強(qiáng)度,即在其 自由表面 上的強(qiáng)度,稱為開放屈 服強(qiáng)度1 !。處隨。,的增加而增加%見圖?,在 和 一/處并不為零,這是因粉體的粘性所致。粉體物料的開放屈服強(qiáng)度& !,可 由剪切試驗(yàn)確定,。%? 料拱腳處的支承反作用主應(yīng)力1。簡(jiǎn)稱反作用 主應(yīng)力,又稱破拱主應(yīng)力。它主 要取決于料斗半頂角&和料拱跨度 等。由于口正比于料拱跨度,故在筒倉(cāng)部分&為一常 數(shù),而在料斗部分。線性遞減至零%見圖?。明確了上述三個(gè)應(yīng)力。0、凡和。的意義,即可建立防止整體流料倉(cāng)形成料拱的條件&處%式%#

7、 表明,當(dāng)料拱腳處的支承反作用主應(yīng)力。大于物料的開放屈服強(qiáng)度處時(shí),該料拱就暑匕,一歲異最大主應(yīng) 力內(nèi)圖粉體物料的臨界開放妞服 強(qiáng)度。一絲土衛(wèi)二旦一6&鄉(xiāng)十6占一%式中古為有效 內(nèi)摩擦角,%。將式%的1,與。的關(guān)系和由試驗(yàn)確 定的。,與氏的關(guān)系,按圖的方式進(jìn)行作圖,就可求得粉體物料的臨界 開放屈 服強(qiáng)度介值。?倉(cāng)存時(shí)間對(duì)臨界卸料口尺寸的影響對(duì)于大多數(shù)化工粉體物料,靜置%例如倉(cāng)存時(shí)間對(duì)其流動(dòng)性能會(huì)有很大影響。隨著靜置時(shí)間的增加,粉體的開放屈 服強(qiáng)度1 % 會(huì)增如 何確 定桿倉(cāng)卻料口尺寸大0)這種現(xiàn)象,稱為時(shí)效固結(jié)?; 一?6 % % 一段+、. . 、 卜 ?+吧.?一)? +、=+/;擴(kuò)+、)?:2?)14?2#& 4 9 另)7 . % /一 .一 .老一+一沈)?+一=+/;代?, , 1, 3?#& ! 24+ =) . 一. .、一6& ).6 .1 ? &a