Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Голынский Михаил Юрьевич

Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы
<
Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Голынский Михаил Юрьевич. Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.03 / Голынский Михаил Юрьевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. технол. ун-т растител. полимеров].- Санкт-Петербург, 2010.- 139 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1827

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние теории и практики процессов истечения сыпучих материалов из бункеров 8

1.1. Современные работы по изучению истечения насыпных материалов из бункеров 8

1.1.1. Виды истечения сыпучих материалов из бункеров 8

1.1.2. Физическая сущность явлений при хранении и истечении сыпучих материалов 14

1.1.3. Оценка влияния различных факторов на скорость истечения сыпучего материала 18

1.2. Обзор исследований давления сыпучего сырья на днище и стенки бункера 21

1.3. Результаты обследования бункеров щепы на отечественных предприятиях 26

1.4. Поведение сыпучих тел под действием вибрации 29

1.5. Устройства для обрушения сводов технологической щепы в бункерах 33

1.5.1. Виброактиватор бункерный 34

1.5.2. Импульсно-магнитные установки 35

1.5.3. Модернизация существующих бункеров 36

1.5.3.1. Бункер с воронками 36

1.5.3.2. Бункер со стабилизатором давления 37

1.5.3.3. Устройство для сводообрушения в бункере 38

2. Теоретические основы сводообразования и виброуплотнения технологической щепы в бункере 42

2.1. Физическая сущность процесса сводообразования и обрушения технологической щепы 42

2.2. Определение основных характеристик вибрационного воздействия на технологическую щепу 52

3. Моделирование и экспериментальные исследования свойств технологической щепы 58

3.1. Обоснование выбора модели для проведения эксперимента 58

3.2. Описание работы испытательного стенда 61

3.3. Порядок проведения эксперимента 63

3.4. Расчет относительной погрешности измерений 64

3.5. Расчет нагружения исследуемого объема щепы в экспериментальной установке 64

3.6. Измерение усадки технологической щепы по методу полного факторного эксперимента 69

3.6.1. Вывод уравнения линейной регрессии трехфакторного эксперимента для кратковременного режима хранения технологической щепы 69

3.6.2. Вывод уравнения линейной регрессии трехфакторного эксперимента для продолжительного режима хранения технологической щепы 73

3.7. Обоснование воспроизводимости эксперимента 74

3.8. Влияние исследуемых факторов на усадку технологической щепы в резервуаре 77

4. Изменение плотности технологической щепы и ее давления на стенки при хранении в бункерах 79

4.1. Зависимость плотности технологической щепы от факторов режима хранения 79

4.2. Определение давления на корпус бункера с учетом изменения плотности технологической щепы при хранении 91

5. Методы интенсификации режимов работы бункеров щепы 95

5.1. Интенсификация режима выгрузки щепы из бункеров 95

5.1.1. Сводобразование в бункере с тарельчатым питателем 95

5.1.2. Модернизированный тарельчатый питатель 98

5.1.3. Расчет виброактиватора в модернизируемом тарельчатом питателе 101

5.1.4. Устройства для обрушения сводов в бункере 107

5.2. Интенсификация режима заполнения бункеров 109

5.2.1. Уплотнение технологической щепы при виброобработке 109

5.2.2. Бункер с виброактивацией уплотнения щепы 115

5.3. Рациональная конструкция бункера щепы 116

Выводы по разделу 5 118

Общие выводы 120

Список литературы 122

Приложение 1

Введение к работе

Актуальность темы. Бункеры для хранения технологической щепы широко используются на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. Технологическая щепа в бункерах хранится от нескольких часов до нескольких суток.

При накоплении, транспортировании и хранении технологическая щепа, как сыпучий материал, уплотняется, в объеме сыпучего материала формируются зоны плотной и рыхлой укладки. Указанные факторы существенно влияют на равномерность истечения технологической щепы при разгрузке бункеров и приводят к эпизодическому образованию сводов. Для обеспечения равномерной скорости истечения технологической щепы из бункера необходимо применять специальные устройства, разрушающие своды.

Известно, что вибрационное воздействие влияет на изменение плотности насыпных материалов. Вибрацию целесообразно использовать для уплотнения сырья и интенсификации истечения щепы из бункера.

Исследование изменения плотности объема технологической щепы при хранении в бункере позволит скорректировать методику расчета давления на днище и стенки бункера.

В целом, экспериментальные и теоретические исследования направлены на интенсификацию режимов работы бункеров щепы.

Целью работы является совершенствование технологических режимов загрузки, хранения и выгрузки щепы в бункерах на основе исследования изменений свойств щепы при хранении и при вибрационной обработке.

Методы исследования. Экспериментальные исследования проводились на основе теории подобия по методу полного факторного и однофакторного экспериментов. Теоретические исследования по физическим и математическим моделям изучались характеристики процессов загрузки, хранения и выгрузки в бункерах щепы.

Предмет исследования. Зависимость технологических режимов работы бункеров от факторов процесса хранения технологической щепы и загрузочно-выгрузочных операций.

Объект исследования. Бункер технологической щепы.

Научная новизна работы. Впервые получены графики и определены закономерности изменения плотности объема технологической щепы при хранении в бункере. На основе эксперимента определены графические и аналитические зависимости распространения вибрации в объеме технологической щепы. Выведены математические зависимости, определяющие основные характеристики вибрационного воздействия на технологическую щепу, при которых не происходит разрушения частиц сырья.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается значительным объемом экспериментальных данных, полученных по результатам многофакторного и факторного экспериментов, применением научно обоснованных методик, использованием современных математико-статистических методов обработки и анализа результатов исследований.

Практическая значимость. Уточнена на основе экспериментальных данных формула для расчета давления технологической щепы на днище и стенки, которая повышает точность расчетов параметров бункера. Разработано и внедрено устройство для интенсивного обрушения сводов технологической щепы в бункерах с тарельчатыми питателями. Установлены функциональные зависимости изменения вибрации в объеме технологической щепы, показывающие эффективность применения вибраторов для интенсификации процессов уплотнения и выгрузки технологической щепы из бункера. Предложена рациональная конструкция бункера для интенсификации режимов загрузки и выгрузки. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований рекомендуется использовать при модернизации и проектировании бункеров технологической щепы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-техническая конференция студентов и аспирантов. (Екатеринбург, 2005), II всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Екатеринбург, 2006), VI Международной научно-технической конференции «Урал промышленный – Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса», (Екатеринбург, 2007); III всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи – лесному комплексу России», (Екатеринбург, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендуемых ВАК и 4 патента на полезную модель.

Научные положения выносимые на защиту:

- зависимость изменения плотности объема технологической щепы при хранении в бункере, полученная по результатам многофакторного эксперимента;

- результаты исследования распространения вибрации в объеме технологической щепы;

- научное обоснование устройства для разрушения сводов технологической щепы, представляющее собой коническо – цилиндрический выступ, установленный на тарельчатом питателе;

- теоретические и экспериментальные обоснования рациональной конструкции бункера.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и списка литературы. Она включает 139 страниц машинописного текста, включая 45 рисунков и 12 таблиц.

Обзор исследований давления сыпучего сырья на днище и стенки бункера

Одной из основополагающих работ в области статики сыпучего материала является работа Янсена [40]. Величина осевого давления сыпучего материала, определенная по формуле Янсена: где р - плотность сыпучего материала кг/м ; f- коэффициент трения сыпучего материала о стенки сосуда; F - площадь горизонтального сечения бункера, м2; L - периметр сечения бункера, м; К - коэффициент бокового давления, определяющий отношение горизонтального давления рра на вертикальную стенку к вертикальному (осевому) давлению рос на горизонтальную площадку; Н— высота слоя засыпки сыпучего материала в бункере, м. В формулу (1.1) не входят физико-механические свойства сыпучего материала. Несмотря на это, теория, изложенная в [40], получила дальнейшее развитие в работах [41-51]. Формула для определения коэффициента бокового давления К была впервые выведена Кененом: где (р — угол внутреннего трения. Радиальное давление для круглого бункера равно Из формулы Янсена (1.1) видно, что давление на днище и стенки сосуда от сыпучего материала не возрастает беспредельно с увеличением высоты засыпки Н, а стремится асимптотически к максимуму при Н х . Формулы радиального и осевого давления могут быть поэтому записаны так: р где 7? = гидравлический радиус поперечного сечения бункера. Как показал опыт эксплуатации бункеров, эти формулы для многих материалов дают заниженные значения боковых и нормальных напрялсений, так как не учитываются явления динамики, связанные с истечением материала и неравномерность распределения давления по периметру бункера. Действительные нагрузки, превышающие теоретические по формуле Янсена (1.1), объясняются также явлениями зависания материала на стенках сосуда в результате налипания этих частиц на них. Кроме того, по мере увеличения высоты засыпки, нижние слои материала уплотняются под действием собственного веса, что существенно влияет на характер распределения нагрузок по высоте. В работе [14] показано, что при движении материала при его гидравлическом истечении давление на стенки возрастает по сравнению со статическим состоянием сыпучего материала. Клейн Г.К. исследовал давление сыпучей среды на стенки сосуда и предложил формулу для расчета давлений с учетом увеличения объемного веса насыпного материала с возрастанием давления и показал, что расчетные нагрузки в зависимости от ряда условий могут быть в два раза больше, чем полученные по формуле Янсена-Кенена. Формула Г.К. Клейна [14] с учетом увеличения плотности при увеличении высоты засыпки имеет следующий вид: при где Е - модуль упругости; jii — коэффициент поперечной деформации; В — условный коэффициент, зависящий от ц и Е. Величины давления рос в зависимости от соотношения между величинами В и —— приведены на рис. 1.7. Р Зенков Р.Л. на основании формулы Янсена (1.1) выводит следующую обобщенную формулу [9] для расчета давлений, вводя в нее высоту вертикальной свободно стоящей стенки Н0 F где т0- начальное сопротивление сдвигу; а — угол внутреннего трения; Е — коэффициент зависания; К— коэффициент бокового давления; Н— высота слоя засыпки сыпучих материалов; /— коэффициент внешнего трения. Для связанных сыпучих материалов выражения (1.7) и (1.8) имеют следующий вид: Исследованиями, приведенными в работах [52, 53], доказано, что при статическом состоянии сыпучего тела величина бокового давления на стенки сосуда соответствует величине давления, подсчитанного по формуле Янсева-Кенена. При этом главное нормальное напряжение направлено вдоль вертикальной оси бункера. LKf pF , рос = Kph ( давление возрастает пропорционально LKf J В 3 - при В —— (при h — оо "ос PF pF 4 - при В = 0, то есть при Е = со осевое давление имеет минимальное значение (формула Клейна переходит в формулу Янсена). При истечении материала характер распределения давлений изменяется, при этом максимальное главное напряжение направлено поперек зоны потока, то есть превалирует боковое давление. Это объясняется следующим образом. При загрузке бункера с закрытым затвором материал сжимается под действием веса вышележащих слоев, а также в результате

Определение основных характеристик вибрационного воздействия на технологическую щепу

Для максимального использования объема бункера технологической щепы необходимо производить уплотнение сыпучего материала. Для псевдоожижения технологической щепы в бункере при уплотнении наиболее технологично использовать вибрационную обработку. Под действием вибрационной обработки при уплотнении технологическая щепа не должна крошиться и деформироваться. Из крошеной деформированной технологической щепы при варке в варочной котлах получается целлюлоза более низкого качества. Это происходит из-за разрушения, уменьшения длины древесных волокон и потери их первоначальной прочности. В данной работе предложена методика расчета основных параметров виброактиватора, работающего в объеме технологической щепы [114].

Принимаем, что виброактиватор погружен в объем технологической щепы. Уплотнение сырья происходит только по оси Z вниз от виброактиватора (рис. 2.5). Уплотнением в других направлениях пренебрегаем, так как. при усадке сырья в направлении OZ происходит псевдоожиженное движение вниз вышележащих от виброактиватора слоев сырья, приводящее к их разрыхлению. Для уплотнения технологической щепы возможно применение различных типов виброактиваторов с любой геометрической формой рабочей поверхности.

Модуль деформации технологической щепы определяется по формуле [59]у — коэффициент формы площади рабочей поверхности виброактиватора,с — ширина рабочей поверхности виброактиватора, м; dp - приращение давления, Па в сырье от виброобработки соответствующее усадке dh, м. - начальное положение виброактиватора; 3 - конечное положение виброактиватора; 4 — зона вибрационной обработки.Коэффициент бокового давления определяется по формуле Кенена [14]где р — внутренний угол трения технологической щепы.

Из уравнения (2.13) выразим максимальное давление в сырье привиброобработке, при оторой не происходит разрушение технологическойщепыгде h = Н(/Ктах — максимальное значение усадки технологической щепы,K-max - максимальный коэффициент уплотнения технологической щепы; Кта = 1,11 до 1,40 [14];Н0 — начальная толщина виброобрабатываемого слоя технологической щепы. Разрушения частицы технологической щепы не будет происходить, если при вибрационной обработке будет выполняться условие

Модуль деформации частицы технологической щепы определяется по эмпирической формуле [5]где Кп - коэффициент постоянный для данного прибора; pz - нормальное давление в слое сыпучего материала; А1- относительная деформация образца.

После подстановки значения Еч в уравнение (2.16) интеграл заменяется алгебраическим выражением, так как Еч константа для данного материала. Выражение (2.16) примет вид

Отметим, что при данных условиях вибрационной обработки, усадка h не зависит от предельной деформации образцов, так как А1 учтено в модуле деформации частицы Еч. Следовательно, вибрационная обработка будет происходить без крошения технологической щепы.

Усадка технологической щепы в зависимости от количества циклов нагружений имеет вид уравнения [59]где TV - число повторных циклов нагружений средней эффективности;a, b — коэффициенты, зависящие от напряженного состояния и физических свойств технологической щепы, 1/мм.

Коэффициенты а и b определяются по следующим формулам [59]Для определения предельного значения усадки h =f{N) и пористости п = f(N) при бесконечном увеличении числа циклов нагружений N применим правило Лапиталя [59]]где щ - начальная пористость или коэффициент полнодревесности. Для технологической щепы щ равен 0,33...0,37 [4]. Необходимое число циклов нагружений для обеспечения предельной плотности определяется по формуле [59]

Число циклов нагружений 7V это произведение частоты колебаний со, Гц и продолжительности вибрационной обработки сырья при уплотнении t, с.

Экспериментально установлено, что крошение технологической щепы минимально при вибрационной обработке со среднегеометрической частотой в октавной полосе 16 Гц с виброскоростью Ve = 40 мм/с [105].

Максимальное время вибрационной обработки технологической щепы, при котором не происходит ее деформация и крошение определяется по формуле

Описание работы испытательного стенда

Уравнение линейной регрессии (3.21) показывает, что на процесс уплотнения щепы при продолжительном режиме хранения влияют как время хранения, глубина расположения исследуемого объема щепы в бункере, с повышением влажности щепы усадка происходит медленнее.

Оценку адекватности уравнения линейной регрессии определяем по формуле (3.17). Оно удовлетворяет условию:Так как расчетный критерий Фишера меньше табличного, то уравнение линейной регрессии адекватно описывает эксперимент. Следовательно, представленные численные данные можно использовать для дальнейшей математической обработки.

Известно, что свойства древесного сырья могут изменяться в широких пределах из-за неоднородности древесины. Для подтверждения сходимости результатов исследований по каждому опыту проводилось несколько параллельных измерений, и проверялась оценка воспроизводимости экспериментов. Проведено две серии параллельных опытов в принятой области изменения факторов. Результаты измерения усадки технологической щепы в параллельных опытах выполненных при одинаковых факторах приведены в табл. 3.6.

Примечание: В табл. 3.1 обозначено: Д у - среднее арифметическоеизменение усадки щепы, мм; у{ - значение изменения усадки технологической щепы в /—ом эксперименте, мм; Z/ — время нахождение щепы в резервуаре, ч; Zj - высота столба насыпного материала в бункере, м, Zj - влажность технологической щепы, %.

Среднее арифметическое изменение усадки технологической щепы определялось по формулегде J — номер серии опыта;п — число опытов в/- ой выборке.

Дисперсия выборки (среднее квадратическое отклонение) характеризует вариацию случайных величин yt (і = 1...п). Величины дисперсии выборок определялись по формулеВеличины статистических характеристик yJt S приведены в табл. 3.1.

Предельные значения (у{ min — 16.9 мм и у{ тах = 25.9 мм) изменения усадки (табл. 3.1) проверялись по критерию Стьюдента как «грубые ошибки». Расчетный критерий Стьюдента определялся по формулегде у] є (ylmia ;v,max).

При доверительной вероятности Р = 0,9 и числе степеней свободы п — 3 значение критерия Стьюдента t = 2,35 [99].Производим сравнение расчетных значений критериев с табличным значением

Поскольку tp t, то не имеется достаточных оснований для исключения предельных значений усадки щепы из у - ой серии опытов. Определим оценку воспроизводимости экспериментов. Критерий Кохрена определялся по формуле:п - общее количество оценок дисперсий.При5;тах=13,93ии = 2Gp = 13,93/(13,93+11,59) = 0,543. Табличное значение критерия Кохрена при доверительной вероятности Р = 0,9 я числу степеней свободы /= к -1, где к - 3 - число переменных факторов в опытах Gp = 0,995 [99]. Производилось сравнение рассчитанного критерия Кохрена Gp с табличнымGp = 0,995 G = 0,543. В соответствии с [99] при Gp G опыты считаются воспроизводимыми, а оценки дисперсий однородными. Из рис. 3.9 и 3.10 видно, что функция возрастает при увеличении факторов xj, х2 и уменьшается с увеличением фактора х3. Поэтому можно сделать следующий вывод. Функция Y, характеризующая уменьшение объема сырья при хранении, будет возрастать при увеличении высоты столба В разработанной модели для изучения процесса уплотнения объема щепы при хранении в бункерах исследуем объем технологической щепы с размерами d и h Считалось, что у исследуемого цилиндрического объема щепы в зависимости от длительности хранения в бункере постоянными остаются диаметр d и форма образующей, а переменной величиной будет высота исследуемого объема щепы h. Следовательно, при изменении плотности у исследуемого цилиндрического объема изменяется только высота h.

Принимаем между исследуемым элементом и типовым бункером соотношение 0,001Н h 0,01H; а отношение h/d должно удовлетворять условию, характерному для H/D бункеров: 1,3 h/d 5. При проектировании экспериментальной установки принимаем, что исследуемый объем будет представлен в виде цилиндрического резервуара высотой h = 104 мм и диаметром d = 80 мм.Изменение высоты исследуемого объема щепы зависит не только от времени хранения и влажности, но и от высоты насыпного материала, расположенного над исследуемым объемом. Для учета влияния высоты столба насыпного материала на исследуемый цилиндрический объем, исследование изменения dh производилось при различных давлениях, соответствующих глубине расположения объема щепы в бункере (рис. 3.3). Так как в отрасли высота бункеров варьируется от 5 м до 25 м, принимаем в расчетной модели изменение высоты столба насыпного материала, действующей на исследуемый объем от 5 до 25 м. При исследовании нагружение проводили с шагом изменения высоты столба насыпного материала 5 м. 2. Принималось, что давление р на исследуемый объем технологической щепы от выше расположенной массы сырья является постоянным.3. От внешнего давления и времени хранения изменяется только высота dh и, соответственно, объем dV технологической щепы, масса dm, диаметр резервуара и другие размеры исследуемого объема сырья остаются постоянными.

На рис. 3.4 представлен стенд для определения величины усадки объема технологической щепы в исследуемом резервуаре от времени хранения, высоты столба насыпного материала и влажности [97].

Стенд состоит из рамы 1, на которой расположен резервуар 5 для исследования свойств технологической щепы (далее резервуар), снабженный патрубком для отвода сжатого воздуха из рабочего объема резервуара. Над резервуаром расположен гидроцилиндр 2, который передает давление, создаваемое нагружающим устройством 6, на резервуар. Величины создаваемого давления контролируем при помощи динамометра 3, расположенного между резервуаром и гидроцилиндром. Величину усадки технологической щепы определяем при помощи штангенциркуля 4.гидроцилиндр; 3 - динамометр; 4 - штангенциркуль;5 — резервуар для исследования свойств технологической щепы;6 - нагружающее устройство.

Резервуар представляет собой цилиндрическую емкость с отверстиями для выхода сжатого воздуха. В верхней части резервуара расположен шток, который передает давление от гидроцилиндра технологической щепе и опускается по мере усадки насыпного материала. Высота резервуара 104 мм, диаметр 80 мм.

Рама состоит из двух вертикальных и четырех горизонтальных швеллеров. На двух нижних швеллерах установлена подставка, к которой крепится резервуар. На верхних швеллерах крепится шаровая опора, к которой крепится шток гидроцилиндра, на боковом швеллере вмонтировано нагружающее устройство. Рама к фундаменту крепится четырьмя фундаментными болтами.

Определение давления на корпус бункера с учетом изменения плотности технологической щепы при хранении

При хранении технологической щепы в бункерах происходит ее уплотнение под действием собственного веса. Уплотнение зависит от высоты столба насыпного материала в бункере, времени хранения и других факторов. Точный учет влияния всех факторов на изменение плотности объема технологической щепы в бункере затруднителен. В известных методиках давления технологической щепы на стенки и днище бункеров [9, 14, 40] рассчитывают без учета изменений плотности при хранении. Такой подход к расчету значительно снижает точность определения давления сырья на днище и стенки бункера.где ро- начальная плотность сыпучего материала;/- коэффициент трения сыпучего материала о стенки сосуда; F - площадь горизонтального сечения бункера, м ; L - периметр сечения бункера, м;

К - коэффициент бокового давления, определяющий отношение горизонтального давления ррад на вертикальную стенку к вертикальному (осевому) давлению рос на горизонтальную площадку; Н— высота сыпучего материала в бункере.

В формулу (4.14) вместо значения ро подставим значение плотности полученной по формуле (4.13). Таким образом, формула для определения давления на стенки бункера будет учитывать изменение плотности сырья под действием собственного веса. С учетом корректировки формула (4.14) примет следующий вид

По формулам (4.15) и (4.17) более точно определяется давление на днище и стенки корпуса насыпного материала, так как учитываются изменения плотности от времени хранения и высоты столба насыпного материала в бункере.

Сравнение значений изменения давлений, полученных по формуле Янсена (4.14) и по формуле (4.15) от высоты насыпного материала в бункере при времени хранения 24 часа показано в табл. 4.5.

Как видно из рис. 4.9, кривая изменения давления, рассчитанная по формуле (4.15), имеет форму подобную кривой изменения давления по формуле Янсена. Чем выше высота столба насыпного материала в бункере, тем значительнее расхождения давлений, рассчитанных по формулам (4.14) и (4.15). Это связано с тем, что в формуле (4.15) учтено увеличение плотности в процессе хранения насыпного материала, а в формуле (4.14) принимается начальная плотность сырья. Относительное увеличение давления определенного по формуле (4.15) по сравнению с формулой Янсена (4.14) достигает от 7 до 25% при времени хранения 24 ч.

Из сравнения данных графических зависимостей можно сделать вывод, что формула (4.14) адекватно описывает исследуемый процесс, корректируя формулу Янсена на величину изменения плотности технологической щепы, при хранении в бункере. 1. На основе многофакторного эксперимента получены уравнения играфики изменения плотности объема технологической щепы при хранении вбункере.2. Скорректирована формула Янсена для определения давления сыпучего материала на стенки и днище бункера с учетом изменения плотности технологической щепы при хранении в бункере.3. Формулы (4.15) и (4.17) позволяют более точно рассчитывать параметры конструкций бункеров, его разгрузочных устройств и других вспомогательных механизмов. Технологическая щепа в бункерах хранится от нескольких часов до нескольких суток. Бункер в установках непрерывной варки целлюлозы должен иметь запас щепы, обеспечивающий бесперебойную работу варочного котла в течение трех суток.

При хранении технологической щепы в бункерах более двух суток происходит ее уплотнение и образование сводов, что создает затруднения при выгрузке плотной щепы [101]. Точки пересечения дуг сводов с корпусом днища бункера в каждом конкретном эпизоде сводообразования случайны и располагаются в ограниченной зоне. Для обрушения сводов применяют механические и вибрационные устройства, способствующие обрушению технологической щепы. Процесс образования и разрушения сводов мало изучен, а большинство известных устройств для обрушения сводов малоэффективны.

Для выгрузочных устройств бункеров с вращающимися тарельчатыми питателями характерно формирование на поверхности тарели конуса из уплотненного насыпного материала. Наблюдениями установлено, что наиболее устойчивыми характеристиками конуса можно считать угол при вершине равный 80...90 и соосность конуса и оси вращения тарельчатого питателя (рис 5.1). Установлено, что конус в основном формируется из мелкой фракции технологической щепы, частиц щепы с выходом смолы на поверхность.

Образование конуса из уплотненного материала ухудшает режим выгрузки технологической щепы, так как увеличивается трение движущихся частиц по неподвижной поверхности конуса.

Похожие диссертации на Интенсификация технологических режимов работы бункеров щепы