Стенд для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК B65G53/04 

Изобретение относится к пневмотранспорту сыпучих материалов, а именно к стендам для исследования процесса пневмотранспорта сьтучих материалов, и может быть использовано для изучения движения частиц в транспортных каналах.

Известен стенд для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащий загрузочное устройство, модельную прозрачную трубу, соединенную с загрузочным устройством через транспортный трубопровод, выходной .конец которого расположен к модельной прозрачной трубе, заглушку и измерительную аппаратуру 1.

К недостаткам этого стенда относится то, что стеклянная труба плохо имитирует шероховатую поверхность шпура. Поэтому результаты измерения параметров потока газовзвеси сыпучих частиц в трубе не отражают реальной картины процесса пневмозаряжания шпура. Кроме того, стенд облгщает ма.лыми функциональными возможностями, поскольку предназначен только для измерения плотности заряда и мот жет быть использован для определения скорости частиц с помощью скоростной киносъемки потока через стеклянную стенку трубы.

Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых параметров.

Для достижения цели стенд для исследования процесса пневмотранспор та сЕаПлучих материалов снабжен смонтированными на входном и выходном концах модельной трубы соответствен10но эжектором и гибким патрубком, дополнительной прозрачной трубой, имеющей мерную рейку и соединенной с гиб КИМ патрубком, при этом внутри модельной трубы установлен сменный

15 вкладыш, внутренняя поверхность которого облицована слоем бурового шла ма и входной торец которого совмещен с входным торцом модельной трубы, имеющей длину, большую длины

20 сменного вкладыша.

На фиг.1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг.2 - расчетная схема предлагаемого стенда на фиг.З - графив для определения ско25рости частиц.

Стенд состоит из загрузочного уст. ройства 1, транспортного трубопровода 2, выходной конец которого расположен в модельной прозрачной .

30 трубе 3. В трубе 3 расположен сменный вкладыш 4, внутренняя поверхнос которого облицована слоем бурового ишама. Вкладыш изготовлен из упругой свернутой в рулон подложки с прикле енными частицами, образующими тот или иной микрорельеф для имитации поверхности шпура. Длина вкладыша 4 меньше длины трубы 3 на размер смот рового окна 5, через которое производится фото или киносъемка потока газовзвеси. Входной конец трубы 4 соединен через вентиль 6 с эжектором 7, а выходной конец посредством тибкого патрубка 8, выполненного из толстостенного резинотканевого рукава, со динен с дополнительной прозрачной трубкой 9, вдоль которой установлен мерная рейка 10. Труба 9 расположе на в горизонтальной плоскости и мо жет быть поверну-та относительно тр бы 3 на угол с 3 счет изгиба пат рубка 8. Торец трубы 9 закрыт заглушкой 11. Стенд работает следующим образом После включения зжектора 7 в тр бах 3 и 9 создается разрежение,под действием которого в них начинает всасываться гранулированное взрывчатое вещество (ВВ) из загрузочного устройства 1. При вылете из тру бопровода 2 струя газовзвеси разде ляется. Воздух выбрасывается зжектором 7 D атмосферу, а поток гранул пролетает по инерции через полость вкладыша 4, патрубок 8 в тру бу 9 и останавливается в ней на не котором расстоянии от торца, которое замеряется с помощью мерной рейки 10. Чем больше это расстояние L или угол поворота струи об, тем выше скорость гранул Wj, перед изогнутым патрубком 8. После патрубка из-за сопротивления сил трения частиц о станку скорость потока падает и может быть найдена по формуле W. (1) где (У - угол поворота потока гранул в патрубке; динамический коэффициент трения гранул о деформиру мую ими стенку резинотканевого патрубка. Далее эта скорость теряется при скольжении частиц по стенке трубы и на расстоянии Ь от начала этой трубы частицы останавливаются, образуя пробку. Поскольку W -/2g L. t (2) где. g 9,8 м/с - ускорение силы тяжести; коэффициент трю ния гранул о ст ло., который лег ко находится по углу трения, то приравнивая (1) и (2), получаем V2gL-f (3) Используя это выражение, находим формулу для определения динамического коэффициента трения ,: I nL - 1 nL t . ЛИН 2( с(- dV где L, L отсчеты, взятые по рейке 10 при изменении угла поворота потока от 0,) до условием Wj, const, которое достигается сохранением режима пневмотранспортиров аи ия гранул в модели шпура. Измеряя L и et при изменении режима пневмотранспортирования гранул в модели шпура с помощью СЗ) или заранее построенных графиков Wp W(L) при oL oi-f, ,. .., с.и (фиг.З), определяют скорость частиц ,вшпуре WQ. Увеличивая длину участка S трубопровода 2, введенного в ,полость шпура исследуют распределение скорости У гранул в шпуре, влияние на формирование потока шероховатых стенок шпура. Таким же образом изучгиот влияние на скорость W длины и диаметра трубопровода 2, его поворотов и подъемов, концентрации газовзвеси Н, кг/кг. Используя трубу 9 как емкость ( сб О ), с помощью весов и секундомера определяют производительность зарядчика , в кг/с. Подставляя величину показаний мановакуумметра, расположенного перед эжектором 7, выражение для коэффициента эжекции И И (РШ ) р(о) полное давление в шпуре, и II« зная расход G сжатого воздуха эжектором, определяют расход Gg всасываемого воздуха и концентрацию газовзвеси М 6,8/6д, кг/кг. Исследуя гранулометрический состав навески ВВ, прошедший через модель шпура, находят степень деградации гранул в зависимости от шероховатости стенок модели, скорости W и длины факела гранул в шпуре. После проведения вьлпеописанного цикла исследований трубу 9 отсоединяют от модели шпура, а трубу 3 герметизируют со стороны свббодного торца. Затем на исследованных рюжимах работы зарядчика в модели шпура формируют колонку ВВ и измеряют е плотность по длине, сопоставляя олученные данные с имеющимися знаениями WQ и Gftg. Анализ всех найденных зависимостей позволяет нг1ходить оптимальные

и экстремсшьные режимы работы вакуумного зарядного устройства.

Стенд может быть использован и при изучении работы нагнетательного зарядчика, для чего с помощьго вентиля 6 в шпуре устанавливают требуемую величину давления , большую или равную атмосферному давлению. Через смотровое окно 5 с помощью киносъемочной аппаратуры изучают характер распределения гранул в поперечном сечении потока. Эта же аппаратура используется и для контрольных замеров скорости гранул с целью корректировки расчетной зависимости (3). Весь основной объем измерений скорости частиц производится по вышеописанной методике, отличающейся от известных простотой и малой трудоемкостью.

Таким образом, по сравнению с известной конструкцией предлагаемый стенд обладает значительно большими функциональными возможностями и пов шает достоверность наблюдений при исследовании процесса пневмотранспорта гранулированных ВВ в шпуре.

Формула изобретения 1 Стенд для исследования процесса пневмотранспорта-сыпучих материалов, содержащий загрузочное устройство, модельную прозрачную трубу, соединенную с загрузочным устройством через транспортный трубопро вод,. выходной конец которого расположен в модельной прозрачной трубе, заглушку и измерительную аппаратуру, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых параметров, он снабжен

0 смонтированными на входном и выходном концгос модельной трубы соответственно эжектором и гибким патруб. ком, дополнительной прозрачной трубой, имеющей мерную рейку и соединенной с гибким патрубком, при этом внутри модельной трубы установлен сменный вкладыш, внутренняя поверхность которого облицована слоем бу. - рового шпшла и входной торюц которо-

Q го совмещен с входным торцом модельной трубы, имеющей длину, большую длины сменного вкладыша.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Салганин З.А. и др. Об эффективности и безопасности механизации взрывных работ при проходке горных выработок. - Горный журнал, 1972, № 6, с. 26 (прототип).