Способ определения максимального стати-чЕСКОгО СВОдООбРАзующЕгО РАзМЕРА ОТВЕРСТиядля СыпучиХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N11/00 

Изобретение относится к определению технологических характеристик сыпучих, порошкообразных и пылевидных материалов. Необходимым условием надежной работы бункеров, емкостей и воронок яв ляется достаточно большой размер выпускного отверстия. Этот размер должен превышать некоторую критическую величину BQ - максимальный сводообра зующий размер. При размере В i В., во можно образование сводов над отверс ем. Данные о максимальном сводообра зующем размере выпускных отверстий Необходимы при проектировании оборудования для хранения, дозирования и транспортировки строительных материалов , хими-ческих, и пищевых про дуктов, измельченного угля, уловлен ной пыли и др. Известен способ определения максимсшьного сводообразующего размера выпускных отверстий бункеров, основанный на экспериментальных измерениях сдвиговых характеристик порошков - сопротивления сдвигу/ сцепления, углов внутреннего и внешнего трения. Характеристики получают с помощью сдвиговых приборов и затем аналитическим или графоаналитическим путем вычисляют 11 . Однако известный способ не обеспечивает высокой точности, особенно для тонкодиспёрсных и слипающихся материалов, из-за несоответствия физической картины течения порошка в бункере и сдвиговом приборе, большого разброса экспериментальных данных, приближенности теоретических положений, на которых основаны расчеты. Известен также способ определения В( путем прямых измерений. Он заключается в .засыпке пробы материала в опытную емкость на определенную высоту и определении путем подбора ширины отверстия, при которой происходит свободное истечение материала из емкости без зависаний. Для этого емкость снабжена раздвижным устройством или сменными насадками с отверстиями разной ширины. Измерения проводят всегда при одной и той же определенной высоте засыпки. Эту высоту принимают достаточно большой в (6-8 раз больше предельной ширины отверстия в опытной емкости), чтобы она практически не влияла на результаты измерений ЕС С21.

Данный способ более точен и менее трудоемок, однако применим только для хорошосыпучих материалов, которые характеризуются небольшими Значениями В. , порядка нескольких сантиметров. Применить способ для тонкодисперсных и слипающихся материалов, у которых значения В достигают 1 м, практически невозможно.

Целью изобретения является расширение области применения способа на тонкодисперсные и слипающиеся материалы.

Поставленная цель достигается тем что в способе, заключающемся в засыпке материала в бункер на определен-г ную высоту и определении ширины отверстия, при jCQTOpoft происходит истечение материала из бункера, дополнительно изменяют высоту засыпки материала, определяют зависимость высоты засыпки от ширины отверстия и по ним судят о максимальном статическом сводообразукщем размере отверстия.

На фиг. 1 схематически представлена установка для осуществления способа} на фиг. 2-5 - последовательность операций предлагаемого способа на фиг. 6 - график результатов измерений для некоторых материалов.

Измерения проводят с помощью модельной воронки 1 (фиг. 1), снабженной набором конических насадок 2 с шириной отверстий 20, 40, 50, 60, 70 и 100 мм. Воронку с наименьшей насадкой устанавливают на штативе 3, под ней размещают поддон 4. Поддон поднимают в крайнее верхнее положение, тем самым закрывая выпускное отверстие. В емкость насыпают .слой материала высотой 1-1,5 ширины отверстия В (фиг. 2). С помощью щупа замеряют высоту слоя; Затем плавно опускают поддон. Если высыпания материала из емкости не происходит и над выпускным отверстием образуется свод (фиг. 3) или труба (фиг. 4) , т6 отверстие вновь закрывают поддоном, отбирают часть материала и повторяют опыт при новой yNKHbшенной высоте слоя.

От опыта к опыту высота слоя последовательно уменьшают до тех пор, пока при опускании поддона Материал не будет свободно вытекать из емкости без зависаний (фиг. 5). Соответствующее этому значение высоты слоя hyn является максимальным, при котором ВОЗМОЖНО истечение данного материала через отверстие данной ширины. Такие же измерения проводят при нескольких значениях ширины выпускного отверстия. По полученным данным строят в полулогарифмических координатах зависимость В от h и-экстраполируют ее в сторону увеличения Н,,. На фиг. 6 приведены зависимости а, . Ь, с и d соответственно для золы ТЭЦ, порошков электрокррунда МЗ, квар0 15 20 25 ца и аэросила. Предельные значения В, к которым приближаются кривые или экстраполяции, отвечают максимальному сводообразунвдему размеру отверстия В. При В В. обеспечивается полное истечение материала из емкости независимо от высоты засыпки .

Использование предлагаемого способа позволяет определить максимальный сводообразуюдий размер отверстия . для тонкодисперсных и слипающихся материлов .на основе прямых измерений, не прибегая к упрсяцакадим теоретическим представлениям. Оюсоб можно применить для проектирования и организации работы бункеров (воронок), в которых предусматривается частичное заполнение, например бункеров пылеулавливающих аппаратов.

Формула изобретения

5

Способ определения максимального статического сводообразующего размера отверстия для сыпучих материалов, заключающийся в засыпке.материала в бункер на определенную высоту и определении ширины отверстия, при которой происходит истечение материала

0 45 50 из бункера отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа, дополнительно изменяют высоту засыпки материала, определяют зависимость высоты засыпки от ширины отверстия и по ним судят о максимальном статическом сводообразующем размере отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Венков Р, Л. Механика насыпных грузов. М. , Машинйстроение, .1964, с. 161.

2.Авторское свидетельство СССР № 153601, КЛ. G 01 N 11/00, 1962 (прототии).