Истечение угля из бункеров
Истечение угля из бункеров относится к нормальному виду истечения сыпучих материалов (рис. 15, и) в отличие от гидравлического (рис. 15, б). Скорость истечения угля из бункера возрастает с увеличением размеров отверстия истечения.
Куски угля, расположенные вокруг отверстия истечения, уменьшают его площадь, поэтому при расчетах условно принимают, что размер отверстия истечения уменьшается на величину размера типичного куска а'.
Площадь отверстия истечения Fol определяется по формулам:
- для круглого отверстия
где D — диаметр выпускного отверстия бункера, м;
- для квадратного отверстия
где А — размер стороны квадратного отверстия, м;
- для прямоугольного отверстия
где А и В — соответственно ширина и длина отверстия бункера, м.
Для сортовых углей
где amin и amax — соответственно минимальный и максимальный размеры кусков угля.
Для рядовых углей размер типичного куска определяется в зависимости от веса группы наибольших кусков. Если вес этой группы составляет меньше 10% веса пробы, то а' = 0,8 аmax. Если вес группы наибольших кусков превышает 10% веса пробы, то за размер типичного куска принимается размер максимального куска, т. е. а' = аmax.
Скорость истечения угля из бункера определяется в зависимости от соотношения гидравлического радиуса R отверстия истечения и так называемого критического радиуса Rкр, определяемого по формуле
где т0 — начальное сопротивление насыпной массы угля сдвигу, кГ/м2;
у — насыпной объемный вес угля (принимается по табл. 1), кГ/м3;
ф — угол внутреннего трения угля (принимается по табл. 1).
Начальное сопротивление угля сдвигу т0, кГ/м2
Гидравлический радиус отверстия истечения определяется по формуле (в общем виде)
где P — периметр выпускного отверстия бункера, определяемый с учетом уменьшения размеров сечения отверстия на величину а', м.
Для отверстий различной формы гидравлический радиус определяется по формулам:
- для круглого отверстия
- для квадратного отверстия
- для прямоугольного и щелевого отверстий
Если длина щелевого отверстия В велика по сравнению с шириной А, то формула (II) упрощается:
Если для данного отверстия истечения R < Rкр, то средняя скорость истечения из этого отверстия определится по формуле
если R больше Rкр, то средняя скорость истечения определится
где λ — коэффициент истечения, принимаемый для сортового угля 0,55—0,65, для рядового угля 0,3—0,5, для штыба 0,2—0,25;
g — ускорение силы тяжести, м/сек2;
f — коэффициент внутреннего трения, равный тангенсу угла внутреннего трения (см. табл. 1).
Скорость истечения при боковой разгрузке (см. рис. 15, в) и R а больше Rкр определяется по формуле
где а — угол наклона днища бункера к горизонтали; принимается больше угла трения угля о материал днища бункера, град.;
Rа — гидравлический радиус условного отверстия истечения, являющегося проекцией действительного выпускного отверстия на плоскость cd (см. рис. 15, в), перпендикулярную направлению движения струи угля.
При Rа < Rкр скорость истечения при боковой разгрузке
