Cтраница 4
![]() |
Емкость с сыпучим порошкообразным материалом. Пояснения в тексте. [46] |
В столбе сыпучего материала, содержащегося в вертикальном бункере, давление на основание непропорционально массе столба из-за трения между частицами и стенкой. Кроме того, распределение напряжений в системе зависит как от свойств сыпучего материала, так и от метода загрузки. И, наконец, образование арок или сводов может еще более усложнить положение. Следовательно, трудно однозначно определить давление в основании бункера. Янсен [9] в 1895 г. предложил простое уравнение для определения давления на дне бункера, на которое часто ссылаются и до сих пор. При выводе этого уравнения им сделаны следующие допущения: вертикальное сжимающее усилие над любой горизонтальной плоскостью одинаково; отношение горизонтального и вертикального усилий постоянно и не зависит от глубины; насыпная плотность постоянна; трение о стенку полностью развито; у стенки порошок находится в состоянии начинающегося скольжения. [47]
Свойства сыпучих материалов в отличие от жидкостей и твердых тел характеризуются рядом показателей. Некоторые из них весьма специфичны и используются для характеристики какого-то одного свойства сыпучего материала, проявляемого в конкретном случае воздействия на него тех или иных факторов. [48]
Анализ сыпучего материала по аналогии с жидкостями может быть разделен на статический и динамический. Следует отметить: несмотря на то, что интерес к изучению свойств сыпучих материалов возник давно, эта область, в частности динамика сыпучих материалов, не получила такого интенсивного развития, как динамика жидкостей. В большинстве инженерных разработок относительно мало внимания уделяется анализу сыпучих материалов. [49]
Многочисленные усилия инженеров и ученых в области разработок оборудования для смешения сыпучих материалов постоянно наталкиваются на серьезные трудности, обусловленные особенностями сыпучих материалов и их потоков. Отсутствие четкого определения понятия сыпучего материала, полностью отражающего его физическую природу, общепринятых его количественных характеристик, обоснованных методов и приборов для определения параметров и оценки свойств сыпучего материала порождают множество теорий, описывающих происходящие в сыпучей среде процессы. Общей тенденцией при создании смесительного оборудования для сыпучих материалов является создание устройств, обеспечивающих интенсивные сдвиговые усилия, действующие на слои смешиваемых материалов, или большие относительные скорости смешиваемых компонентов, обеспечивающие необходимое перераспределение этих компонентов за минимальное время. [50]
В табл. 10 приведены значения с для ряда сыпучих материалов. Из этой таблицы видно, что насыпной вес, твердость материала в режиме псевдоожижения не оказывают заметного влияния на величину коэффициента сопротивления с2, в то время как в режиме уплотнения эти свойства сыпучего материала в основном определяют величину коэффициента с. Физически это можно объяснить следующим образом. [51]
При выборе смесителей необходимо учитывать также такие свойства сыпучего материала, как слеживаемость ( потеря сыпучести), липкость и сводообразование. Слежавшийся материал плохо транспортируется, плохо высыпается из отверстия и может быть причиной поломки вращающихся рабочих органов смесителя. Липкость - свойство сыпучих материалов прилипать к поверхности твердых тел, в частности к стенкам смесителя, что затрудняет чистку внутренней полости смесителя. Сводообразование - явление самопроизвольного возникновения сводов, образующихся из кусков или мелких частиц над выпускным отверстием. [52]
Барабаны изготовляют из углеродистой или кислотостойкой-стали, толщину листов берут не менее 5 мм, а в больших цементных печах - до 40 - 50 мм. Барабан может быть пустотелым или иметь внутри насадку, способствующую лучшему распределению материала. Выбор насадки зависит от условий процесса и свойства сыпучего материала. Для материалов, не боящихся раскалывания при падении, устанавливают лопастную насадку ( рис. 163, а), которая обеспечивает подъем материала и его падение вниз из самой верхней точки подъема. [53]
Барабаны изготовляют из углеродистой или кислотостойкой стали, толщину листов берут не менее 5 мм, а в больших цементных печах - до 40 - 50 мм. Барабан может быть пустотелым или иметь внутри насадку, способствующую лучшему распределению материала. Выбор насадки зависит от условий процесса и свойства сыпучего материала. Для материалов ( не боящихся раскалывания при падении, устанавливают лопастную насадку ( рис. 163, а), которая обеспечивает подъем материала и его падение вниз из самой верхней точки подъема. [54]
По сути трудность выдачи пирога из печи диктуется не столько механической прочностью отдельных кусков кокса и достаточным отходом их от стен камеры, сколько монолитностью коксового пирога в целом. Монолитность коксового пирога зависит от большей или меньшей спекаемости коксовой шихты и от равномерности нагрева стен камеры коксования, особенно по высоте. При коксовании плохо спекающихся углей получается коксовый пирог, обладающий свойствами сыпучего материала. При неравномерности нагрева происходит расслоение пирога из-за неравномерности усадки, в результате чего нарушается общее расположение кусков кокса по высоте пирога и ослабляется его монолитность. Хорошая монолитность достигается только тогда, когда горизонтальные слои кокса плотно прилегают друг к другу. Только достаточная поперечная усадка и хорошая монолитность пирога могут обеспечить легкую выдачу коксового пирога из печи. [55]