Теория расчета выпускных отверстий в бункерах для трудносыпучих материалов

Аннотация

На протяжении многих лет в России и за рубежом ведутся работы по исследованию факторов, влияющих на истечение различных сыпучих материалов из бункеров. На основе результатов исследований совершенствуются конструкции бункеров, внедряется роботизация процесса их разгрузки. В некоторых отраслях производства наблюдается заметный прогресс в этом направлении. Тем не менее, очевидно, что существует необходимость в усовершенствовании и создании надежной основы для инженерных расчетов и проектирования бункеров. Это относится, в частности, к комбикормовой промышленности, где для хранения сырья и готовой продукции из-за недостаточной сыпучести материалов наряду с бункерами приходится использовать склады напольного типа. Кроме того, в условиях комбикормовых предприятий бункеры являются обязательным компонентом механизированных линий, используемых для приема, внутризаводской транспортирования, подачи в технологический поток различных видов сырья и отгрузки готовой продукции. Цель исследования заключается в теоретическом обосновании и расчете минимально допустимой площади выпускного отверстия в емкости для трудносыпучих материалов. В основу расчета принята модель трудносыпучего тела, представляющая собой сплошную сыпучую среду. Принимается, что истечение трудносыпучего материала из отверстия емкости становится возможным, когда масса слоя продукта над отверстием превысит силу внешнего трения материала о вертикальные стенки емкости; силу внешнего трения материала о наклонные стенки днища; силу поперечного сжатия слоя материала в выпускной воронке. Из уравнения предельного равновесия выводится расчетная формула. Определение по формуле площади размера квадратной стороны или диаметра выпускного отверстия в емкости позволит оптимизировать поток трудносыпучих материалов, тем самым повышая эффективность процесса.